Dubbo 架构入门：组件、流程、方法、容错机制的通俗讲解

原创已于 2025-11-25 12:50:14 修改 · 216 阅读

4 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#dubbo #架构

于 2025-11-20 13:06:35 首次发布

微服务与分布式专栏收录该内容

15 篇文章

订阅专栏

一、Dubbo基础概念

阿里巴巴公司开源的一个高性能、轻量级的Java RPC框架，后被Apache收购。

架构：

在这里插入图片描述

Service Provider：服务提供者，负责实现业务逻辑并将服务注册到注册中心。
Registry：注册中心，管理服务提供者和消费者的地址列表及状态。
Service Consumer：服务消费者，通过注册中心发现服务并发起远程调用。

在这里插入图片描述

1. 核心组件

Dubbo 的架构主要包括以下几个核心组件：

Provider（服务提供者）：暴露服务的服务提供方，负责实现服务，并将服务注册到注册中心。
Consumer（服务消费者）：调用远程服务的服务消费方，通过注册中心发现服务，并发起远程调用。
Registry（注册中心）：管理服务提供者和消费者的地址列表及状态，支持服务的动态注册与发现。常见的注册中心实现有 ZooKeeper、Nacos 等。
Monitor（监控中心）：收集服务调用的统计信息，如调用次数、成功率、平均耗时等，用于服务治理和性能优化。
Container（容器）：服务运行的容器，如 Spring 容器、Jetty 容器等，负责启动和管理服务提供者和消费者。

2. 核心流程

在这里插入图片描述

以下6个方法是 Dubbo 核心流程的关键动作，覆盖了从服务启动到调用监控的全链路。

核心结论：start 是启动基础，register/subscribe/notify 支撑服务注册发现，invoke 实现远程调用，count 负责监控统计，共同构成 Dubbo 核心运行逻辑。

start：启动初始化方法

作用于 Container（容器）、Provider（服务提供者）、Consumer（服务消费者）。
触发组件初始化和启动，比如容器启动服务实例、Provider 加载服务接口、Consumer 初始化本地代理。
是所有后续操作（注册、订阅、调用）的前提。

register：服务注册方法

主要由 Provider 调用，目标是 Registry（注册中心）。
Provider 启动后通过该方法，将服务接口、地址、版本号等信息提交给注册中心。
注册中心接收后，更新服务列表并持久化（如 ZooKeeper 的节点存储）。

subscribe：服务订阅方法

主要由 Consumer 调用，目标是 Registry（注册中心）。
Consumer 启动后通过该方法，向注册中心声明需要调用的服务名称。
注册中心基于订阅信息，筛选对应的 Provider 地址列表并返回给 Consumer。

notify：变更通知方法

主要由 Registry 主动调用，接收方是 Consumer。
当 Provider 上下线、地址变更时，注册中心通过该方法推送最新服务列表给 Consumer。
确保 Consumer 始终持有可用的 Provider 地址，支持服务动态扩容缩容。

invoke：远程调用方法

由 Consumer 发起，通过本地代理（Stub）触发，目标是 Provider。
封装调用参数、协议转换（如 Dubbo 协议），通过网络传输将请求发送给 Provider。
Provider 接收后执行业务逻辑，通过该方法将结果返回给 Consumer。

count：监控统计方法

由 Provider 和 Consumer 调用，目标是 Monitor（监控中心）。
实时上报调用次数、成功率、平均耗时、超时次数等核心指标。
监控中心通过统计数据支撑服务治理，比如熔断、限流、性能优化。

方法间关联逻辑

启动顺序：start → register（Provider 侧）/ subscribe（Consumer 侧）。
动态更新：register 触发 Registry 数据变更 → notify 同步给 Consumer。
调用链路：subscribe 获取地址 → invoke 执行远程调用 → count 上报监控数据。

3. 主要特性

透明化的远程方法调用：开发者只需编写本地方法调用的代码，无需关心底层的网络通信细节。
智能容错和负载均衡：Dubbo 提供了多种负载均衡策略（如随机、轮询、最少活跃调用数等），并在服务调用失败时自动切换到其他服务提供者。
服务自动注册与发现：服务提供者和消费者通过注册中心进行服务的注册和发现，简化了服务的管理和维护。
高性能：Dubbo 使用 Netty 作为网络通信框架，支持高效的异步非阻塞 I/O 操作。
丰富的配置管理：支持多种配置方式（如 XML、注解、API 等），方便开发者根据需求进行配置。

二、第一个Dubbo Demo

配套源码：gitlab仓库

首先，在服务器上部署zookeeper并运行，可以参考我的另一篇教程：https://blog.youkuaiyun.com/Tracycoder/article/details/142792750

注意事项：

生产者、消费者中服务的包路径一定要一致，不然会导致注册和消费失败。
先启动生产者，再启动消费者，不然会启动失败。
各依赖的版本一定要兼容，不然项目会启动失败。

1. 生产者工程

（1）目录结构

在这里插入图片描述

（2）依赖

pom.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <groupId>org.example</groupId>
    <artifactId>dubbo_study_provider</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>

    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.5.4</version>
        <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
    </parent>

    <dependencies>
        <!-- Spring Boot Starter -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
        </dependency>

        <!-- Dubbo Starter -->
        <dependency>
            <groupId>org.apache.dubbo</groupId>
            <artifactId>dubbo-spring-boot-starter</artifactId>
            <version>3.2.0</version>
        </dependency>

        <!-- Zookeeper Client -->
        <dependency>
            <groupId>org.apache.curator</groupId>
            <artifactId>curator-framework</artifactId>
            <version>5.4.0</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.apache.curator</groupId>
            <artifactId>curator-recipes</artifactId>
            <version>5.4.0</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.javassist</groupId>
            <artifactId>javassist</artifactId>
            <version>3.29.2-GA</version>
        </dependency>
        <!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.apache.curator/curator-x-discovery-server -->
        <dependency>
            <groupId>org.apache.curator</groupId>
            <artifactId>curator-x-discovery-server</artifactId>
            <version>5.4.0</version>
        </dependency>


        <!-- Spring Boot Test Starter -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>

</project>

（3）配置文件

applicaiton.yml

server:
  port: 8080

# Dubbo
dubbo:
  application:
    name: dubbo_provider
  registry:
    address: zookeeper://你的zookeeperIP:2181
  protocol:
    name: dubbo
    port: 20880

（4）启动类

package tracy;

import org.apache.dubbo.config.spring.context.annotation.EnableDubbo;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

@SpringBootApplication
@EnableDubbo(scanBasePackages = "tracy.provider.service")
public class ProviderApplication {

    public static void main(String[] args) {
        System.setProperty("zookeeper.sasl.client", "false");
        SpringApplication.run(ProviderApplication.class, args);
        System.out.println("provider服务启动成功！！！");
    }
}

（5）生产者服务

package tracy.provider.service;

public interface HelloService {
    String sayHello(String name);
}

package tracy.provider.service;

import org.apache.dubbo.config.annotation.DubboService;
import org.springframework.stereotype.Component;


@DubboService(version = "1.0.0")
@Component
public class HelloServiceImpl implements HelloService {
    @Override
    public String sayHello(String name) {
        return "hello "+name+"!";
    }
}

2. 消费者工程

（1）目录结构

在这里插入图片描述

（2）依赖

pom.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <groupId>org.example</groupId>
    <artifactId>dubbo_study_consumer</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>

    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.5.4</version>
        <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
    </parent>

    <dependencies>
        <!-- Spring Boot Starter -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>

        <!-- Dubbo Starter -->
        <dependency>
            <groupId>org.apache.dubbo</groupId>
            <artifactId>dubbo-spring-boot-starter</artifactId>
            <version>3.2.0</version>
        </dependency>

        <!-- Zookeeper Client -->
        <dependency>
            <groupId>org.apache.curator</groupId>
            <artifactId>curator-framework</artifactId>
            <version>5.4.0</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.apache.curator</groupId>
            <artifactId>curator-recipes</artifactId>
            <version>5.4.0</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.javassist</groupId>
            <artifactId>javassist</artifactId>
            <version>3.29.2-GA</version>
        </dependency>
        <!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.apache.curator/curator-x-discovery-server -->
        <dependency>
            <groupId>org.apache.curator</groupId>
            <artifactId>curator-x-discovery-server</artifactId>
            <version>5.4.0</version>
        </dependency>


        <!-- Spring Boot Test Starter -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>

</project>

（3）配置文件

application.yml

server:
  port: 8081

# Dubbo
dubbo:
  application:
    name: dubbo_consumer
  registry:
    address: zookeeper://你的zookeeperIP:2181
  consumer:
    check: false  # 设置为 false，避免消费者启动时检查提供者状态

（4）启动类

package tracy;

import org.apache.dubbo.config.spring.context.annotation.EnableDubbo;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

@SpringBootApplication
@EnableDubbo
public class ConsumerApplication {

    public static void main(String[] args) {
        System.setProperty("zookeeper.sasl.client", "false");
        SpringApplication.run(ConsumerApplication.class, args);
        System.out.println("consumer服务启动成功！！！");
    }
}

（5）服务接口

package tracy.provider.service;

public interface HelloService {
    String sayHello(String name);
}

（6）controller接口

package tracy.controller;

import org.apache.dubbo.config.annotation.DubboReference;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import tracy.provider.service.HelloService;

@RestController
@RequestMapping("/hello")
public class HelloController {

    @DubboReference  // 使用 DubboReference 注解引用远程服务
    private HelloService helloService;

    @GetMapping("/sayHello")
    public String sayHello(@RequestParam String name) {
        return helloService.sayHello(name);
    }
}

3. 功能测试

先启动zookeeper，然后启动provider，最后启动consumer。

然后在接口测试工具中访问接口：

在这里插入图片描述

访问成功！

Dubbo 的容错和负载均衡是服务治理的核心能力，均基于 Dubbo 的 SPI（Service Provider Interface）扩展机制 实现，支持灵活配置和自定义扩展。以下分别从「核心原理、常用实现、配置方式」三方面详细说明：

三、Dubbo 容错机制（Fault Tolerance）

核心原理

Dubbo 的容错机制由 Cluster 组件主导：

消费者发起调用时，Registry 会返回服务的所有提供者列表（Invoker 集合）；
Cluster 会将多个 Invoker 包装成一个集群 Invoker（屏蔽多节点细节）；
当调用失败时，集群 Invoker 会按照预设的容错策略处理异常（重试、降级、忽略等）。

核心接口：org.apache.dubbo.rpc.cluster.Cluster，Dubbo 内置多种实现，也支持自定义。

常用容错策略（内置实现）

Dubbo 2.7+ 内置 7 种核心容错策略，可直接通过配置指定，优先级：方法级 > 接口级 > 全局级：

策略名称	英文标识	核心逻辑	适用场景
失败自动切换	`failover`	调用失败后，自动切换到其他服务提供者（默认重试 2 次，可配置）	读操作（查询）、非幂等写操作（需谨慎）
快速失败	`failfast`	调用失败后立即抛出异常，不重试、不切换	写操作（新增/修改/删除）、幂等性要求高的场景
失败安全	`failsafe`	调用失败后忽略异常，返回空结果或默认值	非核心功能（日志采集、统计上报）
失败重试	`failretry`	只重试当前服务提供者，不切换其他节点（区别于 failover）	服务节点不稳定但需确保同一节点重试的场景
并行调用	`forking`	同时调用多个服务提供者，取第一个成功结果返回（默认并行数 2）	响应时间要求高、服务节点可靠性低的场景
广播调用	`broadcast`	广播调用所有服务提供者，任意节点失败则整体失败	服务同步（如缓存更新、配置推送）
服务降级	`mock`	调用失败后，返回预设的降级结果（需配合 mock 实现）	服务熔断、流量峰值降级

在微服务架构中，服务降级是一种核心的「自我保护机制」—— 当系统面临流量峰值、依赖服务故障、资源耗尽（CPU / 内存 /
数据库连接池）等异常场景时，主动关闭或简化非核心功能，释放系统资源，确保核心业务（如下单、支付、登录）的可用性和稳定性。
简单说：降级的本质是 “取舍” —— 牺牲非核心功能的完整性，换取核心功能的 “存活”，避免系统整体雪崩。

关键细节：

failover 是默认策略，重试次数通过 retries 配置（默认 2 次，即最多调用 3 次：1 次原始 + 2 次重试）；
forking 需配置并行数 forks="3"，通过线程池并行调用；
mock 策略需配合 mock 配置（如 mock="return null" 或自定义 mock 类）。

在微服务架构中，服务降级是一种核心的「自我保护机制」——当系统面临流量峰值、依赖服务故障、资源耗尽（CPU/内存/数据库连接池）等异常场景时，主动关闭或简化非核心功能，释放系统资源，确保核心业务（如下单、支付、登录）的可用性和稳定性。

简单说：降级的本质是“取舍” ——牺牲非核心功能的完整性，换取核心功能的“存活”，避免系统整体雪崩。

服务降级与相关概念的区别

很多人会把「降级」和「容错」「熔断」「限流」混淆：

概念	核心逻辑	触发条件	核心目的
服务降级	主动简化/关闭非核心功能，返回兜底结果	流量过载、资源不足、主动运维	保障核心功能可用
服务容错	调用失败后，按预设策略处理（重试、切换节点、忽略错误）（如Dubbo的failover）	依赖服务调用失败（超时、报错）	解决“单个服务调用失败”的问题
服务熔断	当依赖服务故障率达阈值时，自动“断开”调用，直接返回降级结果（如Sentinel熔断）	依赖服务连续失败（故障率超标）	防止故障扩散到上游服务
服务限流	限制单位时间内的请求数，超过阈值的请求直接拒绝或排队	流量突增（超过系统处理能力）	保护系统不被流量击垮

自定义容错策略

若内置策略不满足需求，可通过 SPI 扩展自定义：

实现 Cluster 接口（或继承 AbstractCluster）：

public class CustomCluster implements Cluster {
    @Override
    public <T> Invoker<T> join(Directory<T> directory) throws RpcException {
        // 自定义容错逻辑：如「失败后先降级，再重试」
        return new CustomClusterInvoker<>(directory);
    }

    // 实现集群 Invoker（核心逻辑，处理调用失败后的逻辑）
    private static class CustomClusterInvoker<T> extends AbstractClusterInvoker<T> {
        @Override
        protected Result doInvoke(Invocation invocation, List<Invoker<T>> invokers, LoadBalance loadbalance) throws RpcException {
            // 1. 选择服务提供者（通过负载均衡）
            Invoker<T> invoker = select(loadbalance, invocation, invokers, null);
            try {
                // 2. 发起调用
                return invoker.invoke(invocation);
            } catch (RpcException e) {
                // 3. 自定义失败处理（如降级、重试）
                return mockInvoker.invoke(invocation); // 降级逻辑
            }
        }
    }
}

在 META-INF/dubbo/org.apache.dubbo.rpc.cluster.Cluster 文件中注册：

custom=com.xxx.CustomCluster

配置使用自定义策略：cluster="custom"。

四、Dubbo 负载均衡（Load Balancing）

核心原理

负载均衡的目标是将消费者的请求均匀分发到多个服务提供者，避免单点过载。Dubbo 的负载均衡由 LoadBalance 组件实现：

消费者发起调用时，Cluster 会获取所有可用的服务提供者列表（Invoker 集合）；
LoadBalance 组件根据预设策略，从列表中选择一个最优的 Invoker；
支持基于权重的动态调整（服务提供者可配置权重，权重越高，被选中的概率越大）。

核心接口：org.apache.dubbo.rpc.cluster.LoadBalance，Dubbo 内置 4 种常用实现，支持自定义。

常用负载均衡策略（内置实现）

Dubbo 2.7+ 内置 4 种核心负载均衡策略，配置优先级：方法级 > 接口级 > 全局级：

策略名称	英文标识	核心逻辑	适用场景
随机权重	`random`	按服务提供者的权重随机选择（默认策略），权重越高，概率越大	大多数无状态服务（默认推荐）
轮询权重	`roundrobin`	按权重轮询选择，解决简单轮询的负载不均问题（基于加权轮询算法）	服务节点性能差异小、无状态服务
最少活跃调用	`leastactive`	选择「活跃调用数最少」的服务提供者（活跃数 = 当前正在处理的请求数）	服务节点性能差异大、请求耗时不均的场景
一致性哈希	`consistenthash`	基于请求参数的哈希值，将同一参数的请求路由到同一服务提供者（支持虚拟节点）	有状态服务（如会话保持）、缓存服务