分布式框架dubbo原理解析

原创
2016/06/17 12:05
阅读数 1.2W

dubbo原理解析

互联网架构演化

  • 单一应用架构:网站初期,访问量小,只需一个应用,将所有功能都部署在一起,以减少部署节点和成本。
  • 分布式服务架构:当网站访问量越来越多,系统升级越来越频繁,单一应用架构的不可靠和难以维护的特点会逐渐显露。需要将大的服务系统拆成多个小型服务,利用分布式服务框架进行相互调用。

dubbo是什么

Dubbo[]是一个分布式服务框架,致力于提供高性能和透明化的RPC远程服务调用方案,以及SOA服务治理方案。

其核心部分包含:

  • 远程通讯: 提供对多种基于长连接的NIO框架抽象封装,包括多种线程模型,序列化,以及“请求-响应”模式的信息交换方式。
  • 集群容错: 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。
  • 自动发现: 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。

dubbo能做什么

  • 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。

dubbo架构图

深入剖析Dubbo

  • Provider:服务提供方。

    定义服务端、消费端公共接口:

    	package com.alibaba.dubbo.demo;
    
    	public interface DemoService {
    
    	    String sayHello(String name);
    
    	}
    

    实现接口:

    	package com.alibaba.dubbo.demo.provider;
    
    	import com.alibaba.dubbo.demo.DemoService;
    
    	public class DemoServiceImpl implements DemoService {
    
    	    public String sayHello(String name) {
    	        return "Hello " + name;
    	    }
    
    	}
    

    配置Provider端:

    	<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
    	<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
    	    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    	    xmlns:dubbo="http://code.alibabatech.com/schema/dubbo"
    	    xsi:schemaLocation="
    		http://www.springframework.org/schema/beans        
    		http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd        
    		http://code.alibabatech.com/schema/dubbo        
    		http://code.alibabatech.com/schema/dubbo/dubbo.xsd">
    
    	    <!-- 提供方应用信息,用于计算依赖关系 -->
    	    <dubbo:application name="hello-world-app"  />
    
    	    <!-- 使用zookeeper注册中心(单机)-->
    	    <dubbo:registry address="zookeeper://10.100.51.146:2181" />
    
    		<!-- 配置监控中心 -->
    		<dubbo:monitor protocol="registry"/>
    
    		<!-- 各种的协议以及暴露的服务端口 -->
    	    <dubbo:protocol name="dubbo"         port="20880" />
    
    	    <!-- 声明需要暴露的服务接口,并指定引用的协议(如果全局只配置了一种协议,那么这里无需配置protocol属性即可直接引用这个协议) -->
    	    <dubbo:service interface="com.alibaba.dubbo.demo.DemoService" ref="demoService" protocol="dubbo"/>
    
    	    <!-- 和本地bean一样实现服务 -->
    	    <bean id="demoService" class="com.alibaba.dubbo.demo.provider.DemoServiceImpl" />
    
    	</beans>
    

    由于Demo中采用是dubbo协议,dubbo协议默认使用hessian2的序列化方式,并采用Netty作为远程通讯服务器。

    完成Provider端配置,启动Provider。

    	import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;
    
    	public class Provider {
    
    	    public static void main(String[] args) throws Exception {
    	        ClassPathXmlApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext(new String[] {"provider.xml"});
    	        context.start();
    
    	        System.in.read(); // 按任意键退出
    	    }
    
    	}
    

    Provider端启动的整个流程: Provider

  • Consumer:服务消费方。

    配置Consumer端:

    	<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
    	<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
    	    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    	    xmlns:dubbo="http://code.alibabatech.com/schema/dubbo"
    	    xsi:schemaLocation="
    		http://www.springframework.org/schema/beans        
    		http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd        
    		http://code.alibabatech.com/schema/dubbo        
    		http://code.alibabatech.com/schema/dubbo/dubbo.xsd">
    
    	    <!-- 消费方应用名,用于计算依赖关系,不是匹配条件,不要与提供方一样 -->
    	    <dubbo:application name="consumer-of-helloworld-app"  />
    
    	    <!-- 使用zookeeper注册中心(单机)-->
    	    <dubbo:registry address="zookeeper://10.100.51.146:2181" />
    
    		<!-- 配置监控中心 -->
    		<dubbo:monitor protocol="registry"/>
    
    	    <!-- 生成远程服务代理,可以和本地bean一样使用demoService -->
    	    <dubbo:reference id="demoService" interface="com.alibaba.dubbo.demo.DemoService" />
    
    	</beans>
    

    完成Consumer端配置,启动Consumer。

    	import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;
    
    	import com.alibaba.dubbo.demo.DemoService;
    
    	public class Consumer {
    	    public static void main(String[] args) throws Exception {
    	        ClassPathXmlApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext(new String[] {"consumer.xml"});
    	        context.start();
    	    }
    	}
    

    Consumer端启动的整个流程: Consumer

  • Provider&Consumer:服务提供方与消费方的交互过程,完成远程方法调用的流程细则。

    Provider和Consumer已经先后完成启动,并且Consumer已经打通了到Provider的Socket连接。

    远程调用的代码片段:

    	// 获取远程服务代理
    DemoService demoService = (DemoService)context.getBean("demoService"); 
    	// 执行远程方法
    String hello = demoService.sayHello("world"); 
    		// 显示调用结果
    System.out.println( hello );
    

    执行程序,完成远程调用。

    远程调用流程: Provider&Consumer

  • Registry&Router:注册中心与路由规则。

    用户通过管理平台将路由规则添加到zookeeper中,zookeeper信息一旦发生改变,会通知Consumer接受数据。Consumer将接收到的数据进行处理,分类成远程主机信息和路由规则信息,并根据路由规则信息过滤不合格的远程主机,并交给Cluster进行调度。 Registry&Router

  • Cluster:集群控制中心。

    集群控制中心封装了集群调度访问远程主机的细则。从外面看来,Cluster让用户以为只有一个invoker去调用目标主机的程序,其实Cluster采取的方式是从多个invoker中选择一个,完成远程调用,返回执行结果。

    • 集群容错:在集群调用失败时,Dubbo提供了多种容错方案,缺省为failover重试。 failover
      • Failover Cluster:失败自动切换,当出现失败,重试其它服务器。重试次数可以配置,默认为两次。
      • Failfast Cluster:快速失败,只发起一次调用,失败立即报错。
      • Failsafe Cluster:失败安全,出现异常时,直接忽略。
      • Failback Cluster:失败自动恢复,后台记录失败请求,每个5秒定时重发。
      • Forking Cluster:并行调用多个服务器,只要一个成功即返回。
      • Broadcast Cluster:广播调用所有提供者,逐个调用,任意一台报错则报错。如果都成功,则返回最后一台的执行结果。
    • 负载均衡:在集群负载均衡时,Dubbo提供了多种均衡策略,缺省为random随机调用。
      • Random LoadBalance:随机,按权重比率设置随机概率。
      • RoundRobin LoadBalance:轮循,按公约后的权重比率设置轮循比率。
      • LeastActive LoadBalance: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。使慢的提供者收到更少请求,因为越慢的提供者的调用前后计数差会越大。
      • ConsistentHash LoadBalance: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。
  • Monitor:监控平台。 本次不作为重点,简要介绍。 Monitor的主要作用是监控Provider和Consumer之间的调用次数和调用时间等信息。 基本思路是当Provider和Consumer两端都配置了监控中心信息之后,每次调用都会记录信息,并传递给监控中心,监控中心记录本地,并通过JFreeChart绘图。

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万火留
2016/06/29 11:36
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loda0128博主

引用来自“从凌开始”的评论

万火留!

万火留
2016/06/17 12:27
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万火留!
2016/06/17 12:26
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万火留!
2016/06/17 12:25
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