对Dubbo框架的全面解析

Dubbo框架

1、Dubbo是什么？

​ Dubbo是阿里公司推出解决分布式服务问题的框架，是一个基于SOA面向服务体系结构的基础设施，提供了诸如服务发布注册、容错调用、部署、调用次数监控、每个服务的性能监控等很多功能。

​ RPC是指远程调用协议，指两个服务器交互数据

官网：http://dubbo.apache.org/zh-cn/

2、Dubbo的应用场景

① RPC分布式服务

​ 当网站变大后，不可避免的需要拆分应用进行服务化，以提高开发效率，调优性能，节省关键竞争资源等。

​ 比如：为了适用不断变化的市场需求，以及多个垂直应用之间数据交互方便，我们把公共的业务抽取出来作为独立的模块，为其他的应用提供服务，系统逐渐依赖于抽象和rpc远程服务调用。

② 配置管理

​ 当服务越来越多时，服务的URL地址信息就会爆炸式增长，配置管理变得非常困难，F5硬件负载均衡器的单点压力也越来越大。

​ 软负载均衡及容错机制，可以内网替代F5等硬件负载均衡器，降低成本，减少单点

③ 服务依赖

​ 当进一步发展，服务间依赖关系变得错踪复杂，甚至分不清哪个应用要在哪个应用之前启动，架构师都不能完整的描述应用的架构关系。

④ 服务扩容

​ 当服务的调用量越来越大，服务的容量问题就暴露出来，这个服务需要多少机器支撑？什么时候该加机器？等等…

3、Dubbo的核心功能

Remoting：网络通信框架，提供对多种nio框架抽象封装，包括“同步转异步”和“请求-响应”模式的信息交换方式

Cluster：服务框架，提供基于接口方法的透明远程过程调用，包括多协议支持，以及软负载均衡，失败容错，地址路由，动态配置等集群支持

Registry：服务注册，基于注册中心目录服务，使服务消费方能动态的查找服务提供方，使地址透明，使服务提供方可以平滑增加或减少机器

4、Dubbo的核心组件

Provider：暴露服务的服务提供方

Consumer：调用远程服务的服务消费方

Registry：服务注册与发现的注册中心

Monitor：统计服务的调用次数和调用时间的监控中心

Container:服务运行容器

5、Dubbo服务注册与发现的流程

①Provider绑定指定端口并启动服务

②提供者连接注册中心（Registry），并发布本地IP、端口、应用信息和提供服务信息发送至注册中心存储

③Consumer连接注册中心，并发送应用信息，所求服务信息至注册中心

④注册中心根据消费者所求服务信息匹配对应的提供者列表发送至consumer应用缓存

⑤ consumer在发起远程调用时基于缓存的消费者列表择其一发起调用

⑥provider状态变更会实时通知注册中心，再由注册中心实时推送至consumer

流程设计优点：

• Consumer与Provider解耦，双方都可以横向增减节点数；
• 注册中心对本身可做对等集群，可动态增减节点，任意一台宕掉后，将自动切换到另一台
• 双方不直接依赖注册中心，即使注册中心全部宕机短时间内也不会影响服务的调用
• 服务提供者无状态，任意一台宕掉后，不影响使用

6、Dubbo的架构设计

服务接口层（Service）：该层是与实际业务逻辑相关的，根据服务提供方和服务消费方的业务设计对应的接口和实现

配置层（Config）：对外配置接口，以ServiceConfig和ReferenceConfig为中心，可以直接new配置类，也可以通过Spring解析配置生成配置类

服务代理层（Proxy）：服务接口透明代理，生成服务的客户端Stub和服务器端Skeleton，以ServiceProxy为中心，扩展接口为ProxyFactory。

服务注册层（Registry）：封装服务地址的注册与发现，以服务URL为中心，扩展接口为RegistryFactory、Registry和RegistryService。可能没有服务注册中心，此时服务提供方直接暴露服务。

集群层（Cluster）：封装多个提供者的路由及负载均衡，并桥接注册中心，以Invoker为中心，扩展接口为Cluster、Directory、Router和LoadBalance。将多个服务提供方组合为一个服务提供方，实现对服务消费方来透明，只需要与一个服务提供方进行交互。

监控层（Monitor）：RPC调用次数和调用时间监控，以Statistics为中心，扩展接口为MonitorFactory、Monitor和MonitorService。

远程调用层（Protocol）：封装rpc调用，以invocation和result为中心，扩展接口为protocol，invoker和exporter。

信息交换层（Exchange）:封装请求响应模式，同步转异步，以Request和Response为中心，扩展接口为Exchanger、ExchangeChannel、ExchangeClient和ExchangeServer。

网络传输层（Transport）：抽象mina和netty为统一接口，以message为中心，扩展接口为Channel、Transporter、Client、Server和Codec。

数据序列层（Serialize）：可复用的一些工具，扩展接口为Serialization、 ObjectInput、ObjectOutput和ThreadPool。

7、Dubbo支持的协议和每种协议的应用场景以及优缺点

Dubbo：单一场连接和nio异步通讯，适合大并发小数据量的服务调用，以及消费者远大于提供者，传输协议tcp，异步，hessian序列化

Rmi：采用jdk标准的rmi协议实现，传输参数和返回参数对象需要实现Serializable接口，使用java标准序列化机制，使用阻塞式短连接，传输数据包大小混合，消费者和提供者个数差不多，可传文件，传输协议tcp。

多个短连接，tcp协议传输，同步传输，使用常规的远程服务调用和rmi互操作，在依赖低版本的common-collections包，java序列化存在安全漏洞

WebService：基于WebService的远程调用协议，继承xcf实现，提供和原生WebService的互操作，多个短连接，基于http了纯属，同步传输，使用系统继承和跨语言调用

http：基于http表单提交的远程调用协议，使用spring的httpinvoke实现，多个短连接，传输协议http，传入参数大小混合，提供者个数多于消费者需要给用用程序和浏览器js调用

hessian：集成hessian服务，基于http通讯，采用servlet暴露服务，dubbo内嵌jetty作为服务器默认实现，提供与hession服务互操作，多个短连接，同步hettp传出，hessian序列化，传入参数较大，提供者大于消费者，提供者压力较大，可传文件

Memcache：基于memcached实现的RPC协议

Redis：基于redis实现的RPC协议

注：Dubbo推荐使用dubbo协议

8、Dubbo有哪些注册中心？

注册中心：就是更高效的管理系统的服务：比如服务接口的发布、自动剔除无效的服务、自动恢复服务等

Multicas注册中心：不需要任何中心街店，只要广播地址，就能进行服务注册和发现，基于网络中组播传输实现

Zookeeper注册中心（推荐使用）：基于分布式协调系统Zookeeper实现，采用Zookeeper的watch机制实现数据变更

Redis注册中心：基于redis实现，采用key/map存储，往key存储服务名和类型，map中key存储服务url，value服务过期时间，基于redis的发布/订阅模式通知数据变更

Simple注册中心：心本身就是一个普通的 Dubbo 服务，可以减少第三方依赖，使整体通讯方式一致。官网地址：http://dubbo.apache.org/zh-cn/docs/user/references/registry/simple.html

9、Dubbo集群提供了哪些负载均衡策略

1. Random loadBalance：随机选取提供者策略，有利于动态调整提供者权重，界面碰撞率高，调用次数越多，分布越均匀
2. RoundRobin loadBalance：轮询选取提供者策略，平均分布，但是存在请求累积的问题
3. leastActive LoadBalance：最少活跃调用策略，解决慢提供者接受更少的请求
4. constantHash LoadBalance：一致性hash策略，使相同参数请求总是发到统一提供者，一台机器宕机，可以基于虚拟节点，分摊至其他提供者，避免引起提供者的剧烈变动
5. 缺省时为random随机调用

10、Dubbo的服务请求失败怎么处理

​ Dubbo启动时有默认的重试机制和超时机制,如果服务在限定的请求时间内没有响应,则认为本次请求失败.

​ 如果在配置的重试次数内,请求失败后dubbo会重新发送请求,如果超过请求失败的重试次数还没有请求成功,则认为本次请求失败,抛出异常.