Dubbo架构设计及入门案例

Posted 2022-09-23

框架介绍

1.1.1 概述

Dubbo是阿里巴巴公司开源的一个高性能优秀的服务框架，使得应用可通过高性能的 RPC 实现服务的输出和输入功能，可以和 Spring框架无缝集成。

Dubbo是一款高性能、轻量级的开源Java RPC框架，它提供了三大核心能力：面向接口的远程方法调用，智能容错和负载均衡，以及服务自动注册和发现。

1.1.2 运行架构

dubbo运行架构如下图示

节点角色说明

节点	角色说明
Provider	暴露服务的服务提供方
Consumer	调用远程服务的服务消费方
Registry	服务注册与发现的注册中心
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

调用关系说明

1. 服务容器负责启动，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。
4. 注册中心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。
5. 服务消费者，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。
6. 服务消费者和提供者，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。

关于dubbo 的特点分别有连通性、健壮性、伸缩性、以及向未来架构的升级性。特点的详细介绍也可以参考官方文档。

1.1.3 整体设计

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 ServiceConfig, ReferenceConfig 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 RegistryFactory, Registry, RegistryService
• 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 Cluster, Directory, Router, LoadBalance
• 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 MonitorFactory, Monitor, MonitorService
• protocol 远程调用层：封装 RPC 调用，以 Invocation, Result 为中心，扩展接口为 Protocol, Invoker, Exporter
• exchange 信息交换层：封装请求响应模式，同步转异步，以 Request, Response 为中心，扩展接口为 Exchanger, ExchangeChannel, ExchangeClient, ExchangeServer
• 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 Channel, Transporter, Client, Server, Codec
• serialize 数据序列化层：可复用的一些工具，扩展接口为 Serialization, ObjectInput, ObjectOutput, ThreadPool

1.2 环境搭建

接下来逐步对dubbo各个模块的源码以及原理进行解析，目前dubbo框架已经交由Apache基金会进行孵化，被在github开源。

Dubbo 社区目前主力维护的有 2.6.x 和 2.7.x 两大版本，其中，

• 2.6.x 主要以 bugfix 和少量 enhancements 为主，因此能完全保证稳定性
• 2.7.x 作为社区的主要开发版本，得到持续更新并增加了大量新 feature 和优化，同时也带来了一些稳定性挑战

1.2.1 源码拉取

通过以下的这个命令签出最新的dubbo项目源码,并导入到IDEA中

git clone https://github.com/apache/dubbo.git dubbo

可以看到Dubbo被拆分成很多的Maven项目，在后续课程中会介绍左边每个模块的大致作用。

1.2.2 源码结构

通过如下图形可以大致的了解到，dubbo源码各个模块的相关作用：

模块说明：

• dubbo-common 公共逻辑模块：包括 Util 类和通用模型。
• dubbo-remoting 远程通讯模块：相当于 Dubbo 协议的实现，如果 RPC 用 RMI协议则不需要使用此包。
• dubbo-rpc 远程调用模块：抽象各种协议，以及动态代理，只包含一对一的调用，不关心集群的管理。
• dubbo-cluster 集群模块：将多个服务提供方伪装为一个提供方，包括：负载均衡, 容错，路由等，集群的地址列表可以是静态配置的，也可以是由注册中心下发。
• dubbo-registry 注册中心模块：基于注册中心下发地址的集群方式，以及对各种注册中心的抽象。
• dubbo-monitor 监控模块：统计服务调用次数，调用时间的，调用链跟踪的服务。
• dubbo-config 配置模块：是 Dubbo 对外的 API，用户通过 Config 使用Dubbo，隐藏 Dubbo 所有细节。
• dubbo-container 容器模块：是一个 Standlone 的容器，以简单的 Main 加载 Spring 启动，因为服务通常不需要 Tomcat/JBoss 等 Web 容器的特性，没必要用 Web 容器去加载服务。

1.2.3 环境导入

在本次课程中，不仅讲解dubbo源码还会涉及到相关的基础知识，为了方便学员快速理解并掌握各个内容，已经准备好了相关工程，只需导入到IDEA中即可。对于工程中代码的具体作用，在后续课程会依次讲解

1.2.4 测试

（1） 安装zookeeper

（2） 修改官网案例，配置zookeeper地址

（3） 启动服务提供者，启动服务消费者

1.2.5 管理控制台

1. 下载管理控制台， GITHUB地址

2. 进入源码目录， 进行打包编译

   mvn clean package -Dmaven.test.skip=true
   

   构建成功提示：

如果构建过程中出现nodejs安装包下载错误， 可以将安装包直接放置maven仓库内（资料中已提供安装包）。

​

3. 启动后台管理服务

   java -jar dubbo-admin-0.2.0-SNAPSHOT.jar
   

4. 管理后台

   地址： http://127.0.0.1:8080/

   默认账户名和密码都为root

进入管理后台， 可以看到所启动的服务端与消费端。