掌握之分布式-1.Dubbo

掌握高并发、高可用架构

第三章 分布式

本章介绍分布式架构的底层技术。主要说明面试过程中可能被问到的技术点。

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第一节 Dubbo

Duboo 服务治理 Zookeeper

1. Dubbo的概念

Dubbo是一个分布式、高性能、透明化的RPC（远程服务调用）服务框架， 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无缝集成。

2. Dubbo的由来

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当网站流量很小时，可以把所有功能都部署在一个项目中，叫单体应用框架。

随着流量的增大，应用拆分必不可少，此时会出现多个垂直应用，在美格尔应用中处理各自的业务逻辑。

当垂直应用越来越多，应用之间的交互不可避免，将核心业务抽离出来，作为独立的服务，逐渐形成稳定的服务中心。此时，用于提高业务复用和整合的 分布式服务框架 RPC是关键。

当服务越来越多，容量的评估、小服务资源的浪费等问题逐渐显现，此时需要增加一个调度中心基于访问压力实时管理集群容量，提高集群利用率。此时，用于提高集群利用率的 资源调度和治理中心 SOA是关键。

3. Dubbo的主要特点

• 透明化的远程方法调用，没有API侵入
• 软负载均衡及容错机制，降低成本，拒绝单点
• 服务自动注册与发现，不再需要写死服务提供者地址，注册中心基于接口名查询服务提供者的IP地址，并能够平滑的添加或删除服务提供者

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者
• Registry，服务注册与发现的服务中心
• 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

下面来解释上述的两张图：

1. 服务容器启动、加载、运行服务提供者
2. 服务提供者在启动时，向注册中心注册自己提供的服务
3. 服务消费者在启动时，向注册中心订阅自己所需的服务，并将获得的地址列表进行缓存。如果没有订阅到自己想订阅的服务，它会不断尝试订阅
4. 注册中心返回服务提供者地址列表给消费者。当新的服务注册到注册中心后，注册中心会基于长连接将这些服务通过notify到消费者
5. 服务消费者从缓存的提供者地址列表中，基于软负载均衡算法，选一台进行服务调用（此处有容错机制）
6. 服务提供者和消费者，在各自的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

5. Dubbo的核心配置

6. Dubbo支持的协议

7.支持的序列化框架

hessian（默认）、dubbo（不建议）、fastjson、Java自带序列化

8. 支持的通信框架

默认是Netty的NIO通信，还支持mina、Grizzly、Http等

9. 支持的集群容错机制

读操作建议使用Failover失败自动切换，默认重试两次

写操作建议使用Failfast快速失败，调用一次失败就报错

10. 支持的负载均衡算法

11. 支持的注册中心

• Multicast注册中心
• Zookeeper注册中心
• Redis注册中心
• Simple注册中心

12. 服务暴露和服务消费的过程

服务暴露：在容器启动时，按照Spring的加载流程初始化BeanDefinition，把服务提供者解析成ServiceBean。然后调用export()方法进行暴露。（暴露过程相当长，以后慢慢看吧）

1. ServiceBean拿到对外提供服务的实际类ref（如HelloWorldImpl）
2. 通过ProxyFactory的getInvoker()方法使用ref生成一个AbstractProxyInvoker实例。到这一步就完成了到Invoker的转换
3. 将Invoker转换为Exporter，这个根据不同的协议会有不同的实现
   • Dubbo的实现：发生在DubboProtocol的export()，主要是打开socket侦听服务，并接收客户端发来的各种请求
   • RMI的实现：发生在RmiProtocol的export()

服务消费，分为消费端的初始化和服务引用过程。

初始化：

1. 把服务引用的信息封装成URL，并注册到zk中心
2. 监听注册中心服务的上下线
3. 连接服务提供端，创建NettyClient对象
4. 将这些信息包装成DubboInvoker消费端的调用链，创建消费端Invoker实例的服务代理并返回

服务引用：

1. 经过负载均衡策略，调用提供者
2. 选择其中一个服务的URL与提供者netty建立连接，使用ProxyFactory创建远程代理或本地通信的Invoker，并将Invoker发送到netty提供端
3. 服务提供端接到该Invoker请求后，找到对应的本地Invoker，处理
4. 获取异步、同步处理结果
   • 异步调用，不需要立即拿到返回值，使用ExchangeClient.send()
   • 同步调用，需要立即拿到返回值，使用ExchangeClient.request()，返回一个ResponseFuture，一直阻塞到拿到返回值

1. ReferenceBean的init()方法调用Protocal的ref()方法生成Invoker实例
2. 将Invoker实例转换成客户端需要的接口类