Dubbo — 基础知识与架构设计
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一、基础知识
1. 为什么要用 Dubbo?
随着服务化的进一步发展,服务越来越多,服务之间的调用和依赖关系也越来越复杂,诞生了面向服务的架构体系(SOA),也因此衍生出了一系列相应的技术,如对服务提供、服务调用、连接处理、通信协议、序列化方式、服务发现、服务路由、日志输出等行为进行封装的服务框架。就这样为分布式系统的服务治理框架就出现了,Dubbo 也就这样产生了。
2. 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。
3. Dubbo 的使用场景有哪些?
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。
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。
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。
4. Dubbo 核心功能有哪些?
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。
5. Dubbo 核心组件有哪些?
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Provider:暴露服务的服务提供方
Consumer:调用远程服务消费方
Registry:服务注册与发现注册中心
Monitor:监控中心和访问调用统计
Container:服务运行容器
6. Dubbo 服务器注册与发现的流程?
服务容器Container负责启动,加载,运行服务提供者。
服务提供者Provider在启动时,向注册中心注册自己提供的服务。
服务消费者Consumer在启动时,向注册中心订阅自己所需的服务。
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。
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。
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。架构设计
二、架构设计
7. Dubbo 的整体架构设计有哪些分层?
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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
配置层(Config):对外配置接口,以 ServiceConfig 和 ReferenceConfig 为中心
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
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
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
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(Protocal):封装 RPC 调用,以 Invocation 和 Result 为中心,扩展接口为Protocal、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
数据序列化层(Serialize):可复用的一些工具,扩展接口为 Serialization、ObjectInput、ObjectOutput 和 ThreadPool
8. 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BlockingQueuequeue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