Dubbo概述(面试题)

dubbo是什么?

Dubbo 是一款高性能、轻量级的开源 RPC 框架,提供服务自动注册、自动发现等高效服务治理方案, 可以和 Spring 框架无缝集成。

Dubbo 的使用场景有哪些?

  1. 透明化的远程方法调用:就像调用本地方法一样调用远程方法,只需简单配置,没有任何API侵入。
  2. 软负载均衡及容错机制:可在内网替代 F5 等硬件负载均衡器,降低成本,减少单点。
  3. 服务自动注册与发现:不再需要写死服务提供方地址,注册中心基于接口名查询服务提供者的IP地址,并且能够平滑添加或删除服务提供者。

Dubbo 核心功能有哪些?

  1. 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。
  2. 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
  3. 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。

四、Dubbo 核心组件有哪些?
在这里插入图片描述

  1. Provider:暴露服务的服务提供方
  2. Consumer:调用远程服务消费方
  3. Registry:服务注册与发现注册中心
  4. Monitor:监控中心和访问调用统计
  5. Container:服务运行容器

Dubbo 服务器注册与发现的流程?

  1. 服务容器Container负责启动,加载,运行服务提供者。
  2. 服务提供者Provider在启动时,向注册中心注册自己提供的服务。
  3. 服务消费者Consumer在启动时,向注册中心订阅自己所需的服务。
  4. 注册中心Registry返回服务提供者地址列表给消费者,如果有变更,注册中心将基于长连接推送变更数据给消费者。
  5. 服务消费者Consumer,从提供者地址列表中,基于软负载均衡算法,选一台提供者进行调用,如果调用失败,再选另一台调用。
  6. 服务消费者Consumer和提供者Provider,在内存中累计调用次数和调用时间,定时每分钟发送一次统计数据到监控中心Monitor。

Dubbo 的整体架构设计有哪些分层?

在这里插入图片描述

  1. 接口服务层(Service):该层与业务逻辑相关,根据 provider 和 consumer 的业务设计对应的接口和实现
  2. 配置层(Config):对外配置接口,以 ServiceConfig 和 ReferenceConfig 为中心
  3. 服务代理层(Proxy):服务接口透明代理,生成服务的客户端 Stub 和 服务端的 Skeleton,以 ServiceProxy 为中心,扩展接口为 ProxyFactory
  4. 服务注册层(Registry):封装服务地址的注册和发现,以服务 URL 为中心,扩展接口为 RegistryFactory、Registry、RegistryService
  5. 路由层(Cluster):封装多个提供者的路由和负载均衡,并桥接注册中心,以Invoker 为中心,扩展接口为 Cluster、Directory、Router 和 LoadBlancce
  6. 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
  7. 远程调用层(Protocal):封装 RPC 调用,以 Invocation 和 Result 为中心,扩展接口为 Protocal、Invoker 和 Exporter
  8. 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
  9. 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
  10. 数据序列化层(Serialize):可复用的一些工具,扩展接口为 Serialization、ObjectInput、ObjectOutput 和 ThreadPool

Dubbo Monitor 实现原理?

Consumer 端在发起调用之前会先走 filter 链;provider 端在接收到请求时也是先走 filter 链,然后才进行真正的业务逻辑处理。默认情况下,在 consumer 和 provider 的 filter 链中都会有 Monitorfilter。

  1. MonitorFilter 向 DubboMonitor 发送数据
  2. DubboMonitor 将数据进行聚合后(默认聚合 1min 中的统计数据)暂存到ConcurrentMap<Statistics, AtomicReference> statisticsMap,然后使用一个含有 3 个线程(线程名字:DubboMonitorSendTimer)的线程池每隔 1min 钟,调用 SimpleMonitorService 遍历发送 statisticsMap 中的统计数据,每发送完毕一个,就重置当前的 Statistics 的 AtomicReference
  3. SimpleMonitorService 将这些聚合数据塞入 BlockingQueue queue 中(队列大写为 100000)
  4. SimpleMonitorService 使用一个后台线程(线程名为:DubboMonitorAsyncWriteLogThread)将 queue 中的数据写入文件(该线程以死循环的形式来写)
  5. SimpleMonitorService 还会使用一个含有 1 个线程(线程名字:DubboMonitorTimer)的线程池每隔 5min 钟,将文件中的统计数据画成图表

Dubbo 和 Spring Cloud 有什么关系?

  1. Dubbo 是 SOA 时代的产物,它的关注点主要在于服务的调用,流量分发、流量监控和熔断。而 Spring Cloud 诞生于微服务架构时代,考虑的是微服务治理的方方面面,另外由于依托了 Spring、Spring Boot 的优势之上,两个框架在开始目标就不一致,Dubbo 定位服务治理、Spring Cloud 是打造一个生态。

Dubbo 和 Spring Cloud 有什么哪些区别?

  1. 服务调用方式 dubbo是RPC springcloud Rest Api
  2. 注册中心,dubbo 是zookeeper springcloud是eureka,也可以是zookeeper
  3. 服务网关,dubbo本身没有实现,只能通过其他第三方技术整合,springcloud有Zuul路由网关,作为路由服务器,进行消费者的请求分发,springcloud支持断路器,与git完美集成配置文件支持版本控制,事物总线实现配置文件的更新与服务自动装配等等一系列的微服务架构要素。

Dubbo 有哪些注册中心?

  1. Multicast 注册中心:Multicast 注册中心不需要任何中心节点,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。
  2. Zookeeper 注册中心: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。
  3. Redis 注册中心:基于 Redis 实现,采用 key/map 存储,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。
  4. Simple 注册中心。

推荐使用 Zookeeper 作为注册中心

Dubbo 的注册中心集群挂掉,发布者和订阅者之间还能通信么?

可以通讯。启动 Dubbo 时,消费者会从 Zookeeper 拉取注册的生产者的地址接口等数据,缓存在本地。每次调用时,按照本地存储的地址进行调用。

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。截面碰撞率高,调用次数越多,分布越均匀。
  2. RoundRobin LoadBalance: 轮循选取提供者策略,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,解决慢提供者接收更少的请求。
  4. ConstantHash LoadBalance: 一致性 Hash 策略,使相同参数请求总是发到同一提供者,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。

默认为 Random 随机调用。

Dubbo的集群容错方案有哪些?

  1. Failover Cluster:失败自动切换,当出现失败,重试其它服务器。通常用于读操作,但重试会带来更长延迟。
  2. Failfast Cluster:快速失败,只发起一次调用,失败立即报错。通常用于非幂等性的写操作,比如新增记录。
  3. Failsafe Cluster:失败安全,出现异常时,直接忽略。通常用于写入审计日志等操作。
  4. Failback Cluster:失败自动恢复,后台记录失败请求,定时重发。通常用于消息通知操作。
  5. Forking Cluster:并行调用多个服务器,只要一个成功即返回。通常用于实时性要求较高的读操作,但需要浪费更多服务资源。可通过 forks=”2″ 来设置最大并行数。
  6. Broadcast Cluster:广播调用所有提供者,逐个调用,任意一台报错则报错 。通常用于通知所有提供者更新缓存或日志等本地资源信息。

Dubbo 配置文件是如何加载到 Spring 中的?

Spring 容器在启动的时候,会读取到 Spring 默认的一些 schema 以及 Dubbo 自定义的 schema,每个 schema 都会对应一个自己的 NamespaceHandler,NamespaceHandler 里面通过 BeanDefinitionParser 来解析配置信息并转化为需要加载的 bean 对象!

说说核心的配置有哪些?

标签用途解释
dubbo:service/服务配置用于暴露一个服务,定义服务的元信息,一个服务可以用多个协议暴露,一个服务也可以注册到多个注册中心
在这里插入图片描述引用配置用于创建一个远程服务代理,一个引用可以指向多个注册中心
在这里插入图片描述协议配置用于配置提供服务的协议信息,协议由提供方指定,消费方被动接受
在这里插入图片描述应用配置用于配置当前应用信息,不管该应用是提供者还是消费者
在这里插入图片描述模块配置用于配置当前模块信息,可选
在这里插入图片描述注册中心配置用于配置连接注册中心相关信息
在这里插入图片描述监控中心配置用于配置连接监控中心相关信息,可选
在这里插入图片描述提供方配置当 ProtocolConfig 和 ServiceConfig 某属性没有配置时,采用此缺省值,可选
在这里插入图片描述消费方配置当 ReferenceConfig 某属性没有配置时,采用此缺省值,可选
在这里插入图片描述方法配置用于 ServiceConfig 和 ReferenceConfig 指定方法级的配置信息
在这里插入图片描述参数配置用于指定方法参数配置

Dubbo 超时设置有哪些方式?

  1. 服务提供者端设置超时时间,在Dubbo的用户文档中,推荐如果能在服务端多配置就尽量多配置,因为服务提供者比消费者更清楚自己提供的服务特性。
  2. 服务消费者端设置超时时间,如果在消费者端设置了超时时间,以消费者端为主,即优先级更高。因为服务调用方设置超时时间控制性更灵活。如果消费方超时,服务端线程不会定制,会产生警告。

服务调用超时会怎么样?

dubbo 在调用服务不成功时,默认是会重试两次。

Dubbo 使用的是什么通信框架?

默认使用 Netty 作为通讯框架。

Dubbo 支持哪些协议,它们的优缺点有哪些?

  1. Dubbo: 单一长连接和 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。Dubbo推荐使用dubbo协议。
  2. 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,适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。
  3. WebService:基于 WebService 的远程调用协议,集成 CXF 实现,提供和原生 WebService 的互操作。多个短连接,基于 HTTP 传输,同步传输,适用系统集成和跨语言调用。
  4. 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,需要给应用程序和浏览器 JS 调用。
  5. Hessian:集成 Hessian 服务,基于 HTTP 通讯,采用 Servlet 暴露服务,Dubbo 内嵌 Jetty 作为服务器时默认实现,提供与 Hession 服务互操作。多个短连接,同步 HTTP 传输,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。
  6. Memcache:基于 Memcache实现的 RPC 协议。
  7. Redis:基于 Redis 实现的RPC协议。

Dubbo 用到哪些设计模式?

Dubbo 框架在初始化和通信过程中使用了多种设计模式,可灵活控制类加载、权限控制等功能。

工厂模式
Provider 在 export 服务时,会调用 ServiceConfig 的 export 方法。ServiceConfig中有个字段:

private static final Protocol protocol =
ExtensionLoader.getExtensionLoader(Protocol.class).getAdaptiveExtension();

Dubbo 里有很多这种代码。这也是一种工厂模式,只是实现类的获取采用了 JDKSPI 的机制。这么实现的优点是可扩展性强,想要扩展实现,只需要在 classpath下增加个文件就可以了,代码零侵入。另外,像上面的 Adaptive 实现,可以做到调用时动态决定调用哪个实现,但是由于这种实现采用了动态代理,会造成代码调试比较麻烦,需要分析出实际调用的实现类。

装饰器模式
Dubbo 在启动和调用阶段都大量使用了装饰器模式。以 Provider 提供的调用链为例,具体的调用链代码是在 ProtocolFilterWrapper 的 buildInvokerChain 完成的,具体是将注解中含有 group=provider 的 Filter 实现,按照 order 排序,最后的调用顺序是:

EchoFilter -> ClassLoaderFilter -> GenericFilter -> ContextFilter ->
ExecuteLimitFilter -> TraceFilter -> TimeoutFilter -> MonitorFilter ->
ExceptionFilter

更确切地说,这里是装饰器和责任链模式的混合使用。例如,EchoFilter 的作用是判断是否是回声测试请求,是的话直接返回内容,这是一种责任链的体现。而像ClassLoaderFilter 则只是在主功能上添加了功能,更改当前线程的 ClassLoader,这是典型的装饰器模式。

观察者模式
Dubbo 的 Provider 启动时,需要与注册中心交互,先注册自己的服务,再订阅自己的服务,订阅时,采用了观察者模式,开启一个 listener。注册中心会每 5 秒定时检查是否有服务更新,如果有更新,向该服务的提供者发送一个 notify 消息,provider 接受到 notify 消息后,运行 NotifyListener 的 notify 方法,执行监听器方法。

动态代理模式
Dubbo 扩展 JDK SPI 的类 ExtensionLoader 的 Adaptive 实现是典型的动态代理实现。Dubbo 需要灵活地控制实现类,即在调用阶段动态地根据参数决定调用哪个实现类,所以采用先生成代理类的方法,能够做到灵活的调用。生成代理类的代码是 ExtensionLoader 的 createAdaptiveExtensionClassCode 方法。代理类主要逻辑是,获取 URL 参数中指定参数的值作为获取实现类的 key。

Dubbo 支持分布式事务吗?

目前暂时不支持,可与通过 tcc-transaction 框架实现

介绍:tcc-transaction 是开源的 TCC 补偿性分布式事务框架

TCC-Transaction 通过 Dubbo 隐式传参的功能,避免自己对业务代码的入侵。

Dubbo 可以对结果进行缓存吗?

为了提高数据访问的速度。Dubbo 提供了声明式缓存,以减少用户加缓存的工作量<dubbo:reference cache=“true” />

其实比普通的配置文件就多了一个标签 cache=“true”

Dubbo 必须依赖的包有哪些?

Dubbo 必须依赖 JDK,其他为可选。

Dubbo 支持哪些序列化方式?

默认使用 Hessian 序列化,还有 Duddo、FastJson、Java 自带序列化。

Dubbo 在安全方面有哪些措施?

  1. Dubbo 通过 Token 令牌防止用户绕过注册中心直连,然后在注册中心上管理授权。
  2. Dubbo 还提供服务黑白名单,来控制服务所允许的调用方法。

同一个服务多个注册的情况下可以直连某一个服务吗?

可以点对点直连,修改配置即可,也可以通过 telnet 直接某个服务。

Dubbo 使用过程中都遇到了些什么问题?

在注册中心找不到对应的服务,检查 service 实现类是否添加了@service 注解无法连接到注册中心,检查配置文件中的对应的测试 ip 是否正确

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