dubbo框架设计学习

1.整体设计

(1)架构图

/dev-guide/images/dubbo-framework.jpg

图例说明:

  • 图中左边淡蓝背景的为服务消费方使用的接口,右边淡绿色背景的为服务提供方使用的接口,位于中轴线上的为双方都用到的接口。
  • 图中从下至上分为十层,各层均为单向依赖,右边的黑色箭头代表层之间的依赖关系,每一层都可以剥离上层被复用,其中,Service 和 Config 层为 API,其它各层均为 SPI。
  • 图中绿色小块的为扩展接口,蓝色小块为实现类,图中只显示用于关联各层的实现类。
  • 图中蓝色虚线为初始化过程,即启动时组装链,红色实线为方法调用过程,即运行时调时链,紫色三角箭头为继承,可以把子类看作父类的同一个节点,线上的文字为调用的方法。

各层说明:

  • config 配置层:对外配置接口,以 ServiceConfigReferenceConfig 为中心,可以直接初始化配置类,也可以通过 spring 解析配置生成配置类
  • proxy 服务代理层:服务接口透明代理,生成服务的客户端 Stub 和服务器端 Skeleton, 以 ServiceProxy为中心,扩展接口为 ProxyFactory
  • registry 注册中心层:封装服务地址的注册与发现,以服务 URL 为中心,扩展接口为 RegistryFactoryRegistryRegistryService
  • cluster 路由层:封装多个提供者的路由及负载均衡,并桥接注册中心,以 Invoker 为中心,扩展接口为 ClusterDirectoryRouterLoadBalance
  • monitor 监控层:RPC 调用次数和调用时间监控,以 Statistics 为中心,扩展接口为 MonitorFactoryMonitorMonitorService
  • protocol 远程调用层:封装 RPC 调用,以 InvocationResult 为中心,扩展接口为 ProtocolInvokerExporter
  • exchange 信息交换层:封装请求响应模式,同步转异步,以 RequestResponse 为中心,扩展接口为 ExchangerExchangeChannelExchangeClientExchangeServer
  • transport 网络传输层:抽象 mina 和 netty 为统一接口,以 Message 为中心,扩展接口为 ChannelTransporterClientServerCodec
  • serialize 数据序列化层:可复用的一些工具,扩展接口为 SerializationObjectInputObjectOutputThreadPool

 

(2)功能成熟度(部分可用于生产环节的功能,使用时注意版本是否支持)

Feature

Maturity

Strength

Problem

Advise

User

分组聚合

Tested

分组聚合返回值,用于菜单聚合等服务

特殊场景使用

可用于生产环境

 

泛化引用

Stable

泛化调用,无需业务接口类进行远程调用,用于测试平台,开放网关桥接等

 

可用于生产环境

Alibaba

泛化实现

Stable

泛化实现,无需业务接口类实现任意接口,用于Mock平台

 

可用于生产环境

Alibaba

隐式传参

Stable

附加参数

 

可用于生产环境

 

本地存根

Stable

在客户端执行部分逻辑

 

可用于生产环境

Alibaba

本地伪装

Stable

伪造返回结果,可在失败时执行,或直接执行,用于服务降级

需注册中心支持

可用于生产环境

Alibaba

延迟暴露

Stable

延迟暴露服务,用于等待应用加载warmup数据,或等待spring加载完成

 

可用于生产环境

Alibaba

 (3)策略成熟度部分可用于生产环节的策略,使用时注意版本是否支持)

 协议:

Feature

Maturity

Strength

Problem

Advise

User

Dubbo协议

Stable

采用NIO复用单一长连接,并使用线程池并发处理请求,减少握手和加大并发效率,性能较好(推荐使用)

在大文件传输时,单一连接会成为瓶颈

可用于生产环境

Alibaba

Rmi协议

Stable

可与原生RMI互操作,基于TCP协议

偶尔会连接失败,需重建Stub

可用于生产环境

Alibaba

Hessian协议

Stable

可与原生Hessian互操作,基于HTTP协议

需hessian.jar支持,http短连接的开销大

可用于生产环境

 

 

 序列化:

Feature

Maturity

Strength

Problem

Advise

User

Hessian Serialization

Stable

性能较好,多语言支持(推荐使用)

Hessian的各版本兼容性不好,可能和应用使用的Hessian冲突,Dubbo内嵌了hessian3.2.1的源码

可用于生产环境

Alibaba

Java Serialization

Stable

Java原生支持

性能较差

可用于生产环境

 

 

集群容错:

Feature

Maturity

Strength

Problem

Advise

User

Failover Cluster

Stable

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(推荐使用)

重试会带来更长延迟

可用于生产环境

Alibaba

Failfast Cluster

Stable

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

如果有机器正在重启,可能会出现调用失败

可用于生产环境

Alibaba

Failsafe Cluster

Stable

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

调用信息丢失

可用于生产环境

Monitor

Failback Cluster

Tested

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

不可靠,重启丢失

可用于生产环境

Registry

Forking Cluster

Tested

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

需要浪费更多服务资源

可用于生产环境

 

Broadcast Cluster

Tested

广播调用所有提供者,逐个调用,任意一台报错则报错,通常用于更新提供方本地状态

速度慢,任意一台报错则报错

可用于生产环境

 

 

负载均衡

Feature

Maturity

Strength

Problem

Advise

User

Random LoadBalance

Stable

随机,按权重设置随机概率(推荐使用)

在一个截面上碰撞的概率高,重试时,可能出现瞬间压力不均

可用于生产环境

Alibaba

RoundRobin LoadBalance

Stable

轮询,按公约后的权重设置轮询比率

存在慢的机器累积请求问题,极端情况可能产生雪崩

可用于生产环境

 

LeastActive LoadBalance

Stable

最少活跃调用数,相同活跃数的随机,活跃数指调用前后计数差,使慢的机器收到更少请求

不支持权重,在容量规划时,不能通过权重把压力导向一台机器压测容量

可用于生产环境

 

ConsistentHash LoadBalance

Stable

一致性Hash,相同参数的请求总是发到同一提供者,当某一台提供者挂时,原本发往该提供者的请求,基于虚拟节点,平摊到其它提供者,不会引起剧烈变动

压力分摊不均

可用于生产环境

 

 

2.依赖关系

/dev-guide/images/dubbo-relation.jpg

图例说明:

  • 图中小方块 Protocol, Cluster, Proxy, Service, Container, Registry, Monitor 代表层或模块,蓝色的表示与业务有交互,绿色的表示只对 Dubbo 内部交互。
  • 图中背景方块 Consumer, Provider, Registry, Monitor 代表部署逻辑拓扑节点。
  • 图中蓝色虚线为初始化时调用,红色虚线为运行时异步调用,红色实线为运行时同步调用。
  • 图中只包含 RPC 的层,不包含 Remoting 的层,Remoting 整体都隐含在 Protocol 中。

3.调用链

 4.dubbo源码学习

源码学习,内容比较多,可以参考http://dubbo.apache.org/zh-cn/docs/user/quick-start.html 中的“源码导读”部分,代码中加了很多注释,讲解很详细,配合源码debug学习,效果更好。

 

参考:http://dubbo.apache.org/zh-cn/docs/user/quick-start.html