📕我是廖志伟,一名Java开发工程师、《Java项目实战——深入理解大型互联网企业通用技术》(基础篇)、(进阶篇)、(架构篇)清华大学出版社签约作家、Java领域优质创作者、优快云博客专家、阿里云专家博主、51CTO专家博主、产品软文专业写手、技术文章评审老师、技术类问卷调查设计师、幕后大佬社区创始人、开源项目贡献者。
📘拥有多年一线研发和团队管理经验,研究过主流框架的底层源码(Spring、SpringBoot、SpringMVC、SpringCloud、Mybatis、Dubbo、Zookeeper),消息中间件底层架构原理(RabbitMQ、RocketMQ、Kafka)、Redis缓存、MySQL关系型数据库、 ElasticSearch全文搜索、MongoDB非关系型数据库、Apache ShardingSphere分库分表读写分离、设计模式、领域驱动DDD、Kubernetes容器编排等。不定期分享高并发、高可用、高性能、微服务、分布式、海量数据、性能调优、云原生、项目管理、产品思维、技术选型、架构设计、求职面试、副业思维、个人成长等内容。

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一、Dubbo知识体系
服务注册与发现
Dubbo的服务注册与发现是其核心功能之一,它通过服务提供者和服务消费者之间的动态交互,确保服务的可用性。在实现层面,Dubbo主要依赖于注册中心和服务元数据的管理。
多注册中心支持 Dubbo的多注册中心支持是通过配置文件或API动态添加多个注册中心地址,服务提供者在启动时或运行时可以动态切换注册中心,增强了服务的可用性和容错性。在内部实现上,Dubbo使用服务提供者向注册中心发送心跳包来维持连接,并定期同步服务列表。
元数据中心 元数据中心在Dubbo中扮演着至关重要的角色,它负责存储服务的详细信息,如服务接口、实现类、版本、服务提供者的URL、权重等。在实现上,元数据中心通常采用分布式缓存机制,如Redis,以保证数据的快速访问和一致性。
服务订阅机制 服务消费者通过订阅机制来监听注册中心中的服务信息变化。在实现上,Dubbo使用长连接和心跳机制来维护与服务提供者的连接,并通过监听注册中心的通知来更新本地服务列表。
服务治理
Dubbo的服务治理功能旨在提升服务的质量和效率。
权重动态调整 Dubbo通过在注册中心为每个服务提供者配置权重,支持动态调整服务提供者的权重。在实现上,Dubbo会根据权重值动态计算负载均衡策略,确保负载均衡的公平性和效率。
标签路由 标签路由允许消费者根据服务提供者的标签来选择合适的服务实例。在实现上,Dubbo通过将标签信息存储在元数据中心,并在调用时根据标签信息过滤服务实例。
服务Mock 服务Mock允许在服务未实现或服务不可用的情况下,提供一个默认的实现。在实现上,Dubbo支持配置Mock实现,并在调用时根据配置选择Mock实现或实际的服务实现。
负载均衡
Dubbo提供了多种负载均衡策略,以适应不同的业务场景。
一致性Hash 一致性Hash算法通过将服务实例映射到哈希环上,确保客户端请求能够均匀地分配到不同的服务实例上。在实现上,Dubbo使用Java的Hash
类实现一致性Hash算法。
最少活跃调用 Dubbo通过跟踪服务实例的活跃度,选择调用最少活跃度的实例,避免调用过时的实例。在实现上,Dubbo维护一个活跃度统计表,并定期更新。
自适应策略 Dubbo能够根据调用情况自动调整负载均衡策略,以适应不同的负载环境。在实现上,Dubbo使用动态调整机制,根据调用成功率、响应时间等指标来调整策略。
集群容错
Dubbo的集群容错策略确保了服务的稳定性和可靠性。
Failover重试 Failover重试策略在服务调用失败时,会自动切换到其他服务实例。在实现上,Dubbo使用重试机制,并在重试失败时进行服务切换。
Forking并行调用 Forking并行调用允许同时向多个服务实例发起调用,提高调用成功率。在实现上,Dubbo支持并行调用,并通过超时机制保证调用在合理时间内完成。
Broadcast广播 Broadcast广播策略将调用请求广播到所有服务实例,适用于广播通知。在实现上,Dubbo支持广播调用,并通过分布式消息队列保证广播的可靠性。
服务降级
Dubbo的服务降级策略旨在减轻系统压力。
熔断规则 熔断规则用于定义何时触发服务降级。在实现上,Dubbo使用熔断机制,并在达到阈值时触发降级。
降级Mock数据 降级时,Dubbo可以使用Mock数据来模拟服务响应,避免服务调用失败。在实现上,Dubbo支持配置降级Mock实现。
熔断监控 熔断监控用于跟踪熔断策略的执行情况,确保服务的稳定运行。在实现上,Dubbo提供监控接口,可以实时获取熔断状态和调用数据。
服务限流
Dubbo的服务限流功能防止服务过载。
令牌桶算法 令牌桶算法用于控制请求的速率,避免服务过载。在实现上,Dubbo使用令牌桶算法,并根据系统负载动态调整令牌的生成速率。
滑动窗口 滑动窗口算法用于计算一定时间窗口内的请求量,以实现更精细的限流。在实现上,Dubbo使用滑动窗口算法,并支持动态调整窗口大小。
热点参数限流 热点参数限流可以针对特定的参数进行限流,防止参数异常导致的服务调用过载。在实现上,Dubbo支持配置热点参数限流规则,并在调用时进行匹配和限流。
二、Zookeeper知识体系
数据模型
Zookeeper的数据模型类似于文件系统,节点以树形结构组织,每个节点称为ZNode。在实现上,Zookeeper使用内存树结构存储数据,并通过文件系统存储元数据,以保证数据的持久化。
持久节点 持久节点在Zookeeper重启后仍然存在。在实现上,Zookeeper通过将节点数据写入文件系统来保证持久化。
临时节点 临时节点在创建者会话结束后消失。在实现上,Zookeeper通过在会话结束后删除节点数据来保证临时节点的消失。
序列节点 序列节点在创建时会自动添加一个唯一序列号。在实现上,Zookeeper在创建节点时,会为节点数据添加一个序列号,并存储在文件系统中。
分布式协调
Zookeeper提供了分布式协调功能,包括:
Watch机制 Watch机制允许客户端在数据变化时收到通知。在实现上,Zookeeper使用监听器列表和事件通知机制,当数据发生变化时,触发监听器事件。
Leader选举 Zookeeper用于实现分布式系统的Leader选举。在实现上,Zookeeper使用Zab协议,通过一系列选举过程,确定Leader节点。
两阶段提交 Zookeeper支持两阶段提交协议,用于分布式事务管理。在实现上,Zookeeper通过Zab协议,协调分布式系统中的所有节点,完成事务的提交。
配置管理
Zookeeper可以用于配置管理,支持:
配置版本控制 配置版本控制允许跟踪配置的变更历史。在实现上,Zookeeper支持配置版本的存储和查询。
批量更新 批量更新可以一次性更新多个配置。在实现上,Zookeeper支持批量更新操作,并保证更新的原子性。
权限控制 权限控制确保只有授权的用户可以修改配置。在实现上,Zookeeper支持节点级别的权限控制,并通过访问控制列表(ACL)来实现。
分布式锁
Zookeeper提供了分布式锁的实现:
排他锁 排他锁确保同一时间只有一个客户端可以访问资源。在实现上,Zookeeper通过Zab协议,确保只有获取锁的客户端可以修改数据。
共享锁 共享锁允许多个客户端同时访问资源。在实现上,Zookeeper通过Zab协议,确保多个客户端可以同时读取数据。
锁续约 锁续约用于保持锁的活跃状态。在实现上,Zookeeper支持客户端定期发送心跳请求,以续约锁。
集群管理
Zookeeper可以用于集群管理,包括:
仲裁模式 仲裁模式用于在集群中选择一个主节点。在实现上,Zookeeper使用Zab协议,通过一系列选举过程,确定仲裁节点。
观察者节点 观察者节点可以监听集群状态的变化。在实现上,Zookeeper支持客户端订阅节点数据变化,并实时获取通知。
集群扩容 集群扩容允许在集群中添加新的节点。在实现上,Zookeeper支持动态添加节点,并确保新节点能够同步集群状态。
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