目錄
Dubbo框架
1.1 Dubbo是什么
1.2 Dubbo企業級應用示例(略)
1.3 Dubbo實現原理及架構剖析
1.4 Dubbo+Spring集成
Dubbo框架
1.1 Dubbo是什么:Dubbo是一個分布式服務框架,致力於提高性能和透明化的RPC遠程服務調用方案,以及SOA服務治理方案。簡單的說,dubbo就是個服務框架,如果沒有分布式的需求,其實是不需要用的。告別web service模式中的WSdl,以服務者與消費者的方式在dubbo上注冊。
dubbo可滿足的基本需求:
- 服務多,壓力大:一個服務注冊中心,動態的注冊和發現服務,使服務的位置透明。並通過在消費方獲取服務提供方地址列表,實現軟負載均衡和 Failover,降低對 F5 硬件負載均衡器的依賴,也能減少部分成本。
- 服務依賴復雜:需要自動畫出應用間的依賴關系圖,以幫助架構師理清理關系。
- 服務調用量變大,服務容量不夠:第一步,要將服務現在每天的調用量,響應時間,都統計出來,作為容量規划的參考指標。其次,要可以動態調整權重,在線上,將某台機器的權重一直加大,並在加大的過程中記錄響應時間的變化,直到響應時間到達閥值,記錄此時的訪問量,再以此訪問量乘以機器數反推總容量。
1.3 Dubbo實現原理及架構剖析:(轉自 http://dubbo.apache.org/books/dubbo-dev-book/)
Dubbo的最大特點是按照分層的方式來架構,使用這種方式可以使各層之間解耦和(或大程度的松耦合)。從服務模型的角度來看,dubbo采用的是一種非常簡單的模型,要么使提供方提供服務,要么使消費方消費服務,所以基於這一點可以抽象出服務提供方Provider和服務消費方consumer兩個角色。
Dubbo總體架構,如圖所示:
Dubbo框架設計一共划分了10個層,而最上面的Service層使留給實際想要使用Dubbo開發分布式服務的開發者實現業務的接口,左邊淡藍背景的為服務消費方使用的接口,右邊淡綠色背景的為服務提供方使用的接口, 位於中軸線上的為雙方都用到的接口。
下面,結合Dubbo官方文檔,我們分別理解一下框架分層架構中,各個層次的設計要點:
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服務接口層(Service):該層是與實際業務邏輯相關的,根據服務提供方和服務消費方的業務設計對應的接口和實現。
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配置層(Config):對外配置接口,以ServiceConfig和ReferenceConfig為中心,可以直接new配置類,也可以通過spring解析配置生成配置類。
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服務代理層(Proxy):服務接口透明代理,生成服務的客戶端Stub和服務器端Skeleton,以ServiceProxy為中心,擴展接口為ProxyFactory。
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服務注冊層(Registry):封裝服務地址的注冊與發現,以服務URL為中心,擴展接口為RegistryFactory、Registry和RegistryService。可能沒有服務注冊中心,此時服務提供方直接暴露服務。
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集群層(Cluster):封裝多個提供者的路由及負載均衡,並橋接注冊中心,以Invoker為中心,擴展接口為Cluster、Directory、Router和LoadBalance。將多個服務提供方組合為一個服務提供方,實現對服務消費方來透明,只需要與一個服務提供方進行交互。
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監控層(Monitor):RPC調用次數和調用時間監控,以Statistics為中心,擴展接口為MonitorFactory、Monitor和MonitorService。
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遠程調用層(Protocol):封將RPC調用,以Invocation和Result為中心,擴展接口為Protocol、Invoker和Exporter。Protocol是服務域,它是Invoker暴露和引用的主功能入口,它負責Invoker的生命周期管理。Invoker是實體域,它是Dubbo的核心模型,其它模型都向它靠擾,或轉換成它,它代表一個可執行體,可向它發起invoke調用,它有可能是一個本地的實現,也可能是一個遠程的實現,也可能一個集群實現。
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信息交換層(Exchange):封裝請求響應模式,同步轉異步,以Request和Response為中心,擴展接口為Exchanger、ExchangeChannel、ExchangeClient和ExchangeServer。
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網絡傳輸層(Transport):抽象mina和netty為統一接口,以Message為中心,擴展接口為Channel、Transporter、Client、Server和Codec。
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數據序列化層(Serialize):可復用的一些工具,擴展接口為Serialization、 ObjectInput、ObjectOutput和ThreadPool。
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關系說明
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在 RPC 中,Protocol 是核心層,也就是只要有 Protocol + Invoker + Exporter 就可以完成非透明的 RPC 調用,然后在 Invoker 的主過程上 Filter 攔截點。
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圖中的 Consumer 和 Provider 是抽象概念,只是想讓看圖者更直觀的了解哪些類分屬於客戶端與服務器端,不用 Client 和 Server 的原因是 Dubbo 在很多場景下都使用 Provider, Consumer, Registry, Monitor 划分邏輯拓普節點,保持統一概念。
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而 Cluster 是外圍概念,所以 Cluster 的目的是將多個 Invoker 偽裝成一個 Invoker,這樣其它人只要關注 Protocol 層 Invoker 即可,加上 Cluster 或者去掉 Cluster 對其它層都不會造成影響,因為只有一個提供者時,是不需要 Cluster 的。
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Proxy 層封裝了所有接口的透明化代理,而在其它層都以 Invoker 為中心,只有到了暴露給用戶使用時,才用 Proxy 將 Invoker 轉成接口,或將接口實現轉成 Invoker,也就是去掉 Proxy 層 RPC 是可以 Run 的,只是不那么透明,不那么看起來像調本地服務一樣調遠程服務。
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而 Remoting 實現是 Dubbo 協議的實現,如果你選擇 RMI 協議,整個 Remoting 都不會用上,Remoting 內部再划為 Transport 傳輸層和 Exchange 信息交換層,Transport 層只負責單向消息傳輸,是對 Mina, Netty, Grizzly 的抽象,它也可以擴展 UDP 傳輸,而 Exchange 層是在傳輸層之上封裝了 Request-Response 語義。
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Registry 和 Monitor 實際上不算一層,而是一個獨立的節點,只是為了全局概覽,用層的方式畫在一起。
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從上面的架構圖中,我們可以了解到,Dubbo作為一個分布式服務框架,主要具有如下幾個核心的要點:
服務定義
服務是圍繞服務提供方和服務消費方的,服務提供方實現服務,而服務消費方調用服務。
服務注冊
對於服務提供方,它需要發布服務,而且由於應用系統的復雜性,服務的數量、類型也不斷膨脹;對於服務消費方,它最關心如何獲取到它所需要的服務,而面對復雜的應用系統,需要管理大量的服務調用。而且,對於服務提供方和服務消費方來說,他們還有可能兼具這兩種角色,即既需要提供服務,有需要消費服務。
通過將服務統一管理起來,可以有效地優化內部應用對服務發布/使用的流程和管理。服務注冊中心可以通過特定協議來完成服務對外的統一。Dubbo提供的注冊中心有如下幾種類型可供選擇:
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- Multicast注冊中心
- Zookeeper注冊中心
- Redis注冊中心
- Simple注冊中心
遠程通信與信息交換
遠程通信需要指定通信雙方所約定的協議,在保證通信雙方理解協議語義的基礎上,還要保證高效、穩定的消息傳輸。Dubbo繼承了當前主流的網絡通信框架,主要包括如下幾個:
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- Mina
- Netty
- Grizzly
服務調用
下面從Dubbo官網直接拿來,看一下基於RPC層,服務提供方和服務消費方之間的調用關系,如圖所示:
調用鏈
展開總設計圖的紅色調用鏈,如下:
暴露服務時序
展開總設計圖左邊服務提供方暴露服務的藍色初始化鏈,時序圖如下:
引用服務時序
展開總設計圖右邊服務消費方引用服務的藍色初始化鏈,時序圖如下:
領域模型
在 Dubbo 的核心領域模型中:
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- Protocol 是服務域,它是 Invoker 暴露和引用的主功能入口,它負責 Invoker 的生命周期管理。
- Invoker 是實體域,它是 Dubbo 的核心模型,其它模型都向它靠擾,或轉換成它,它代表一個可執行體,可向它發起 invoke 調用,它有可能是一個本地的實現,也可能是一個遠程的實現,也可能一個集群實現。
- Invocation 是會話域,它持有調用過程中的變量,比如方法名,參數等。
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