Dubbo服务治理之灰度发布方案（版本发布控制影响范围）

Posted 2020-12-21

微信公众号：[中间件兴趣圈]
作者简介：《RocketMQ技术内幕》作者

方案背景

背景：基于Dubbo服务的治理，是否可以支持业务级别的灰度发布、是否基于业务参数的路由转发。例如以GIS为例，当发布一个新版本时，是否可以以按照解析地址或合作伙伴来区分，版本发布之初，只希望地址为：广东省的解析请求发送到新版本，而其他的地址请求还是使用旧版；或者根据合作伙伴例如UCP(优享寄)的请求转发到新版本服务器，其他合作伙伴还是转发到旧版，实现业务级别的灰度发布，控制新版本的影响范围。例如OMS系统，可以根据合作伙伴，将重量级客户的请求转发到单独的服务器集群，确保其高可用。
本文将对上述议题结合Dubbo提供的功能，提出设计方案。

方案理论基础

Dubbo的服务调用原理图：

客户端在发起RPC服务调用之前，在客户端首先从服务器列表中选择一个服务调用者，包含如下关键角色：
1、Directory
服务的动态发现，通常基于注册中心进行服务的动态注册与发现，其具体实现类为RegistryDirectory。

2、Router
路由实现，其含义是根据Directory发现的所有服务提供者列表中，进行路由选择，也就是根据一定的路由规则选择合适的服务提供者，为Directory发现的服务提供者列表子集，可以基于Condition或脚本（默认为JS脚本，其实现类为ScriptRouter）。

3、LoadBalance
负载均衡机制，其作用主要是根据负载均衡算法（随机、轮询）等算法，从（Directory-->Router）中返回的服务提供者列表中选择一个服务提供者，进行本次的RPC服务调用。

4、Cluster
集群（容错机制），就是当从服务提供者列表中按照负载均衡算法选择一个服务提供者，进行RPC服务调用后，发送了异常后的策略，例如failover(重试)、failfast(快速失败)等。

服务的灰度发布，其目标是希望根据请求，某些请求走新版本服务器，某些请求走旧版本服务器，其本质就是路由机制，即通过一定的条件来缩小服务的服务提供者列表，正好与Dubbo的Router相吻合。

有关于Dubbo的Router机制，请参考官方文档第【46、47、48】页，如果想从源码的角度了解其实现机制，请参考Dubbo路由机制概述

有了理论支持，下文将根据上述理论进行实战。

方案具体实现示例

本示例代码需要完成的任务是，对DemoService#createUser服务，其用户机构ID(orgId)为1的走新版本（当前服务提取者列表的最后一台服务器），其他的请求走所有的服务器（除最后一台服务器）。

由于是需要基于请求参数，本文给出基于JS脚本的路由机制，首先，当前版本的dubbo-admin可以后台页面维护基于条件表达式的路由规则，其界面如下：

备注：并且当前dubbo-admin版本，并不支持基于JS表达式的路由规则，如果手动建立基于表达式的路由规则，其页面将无法列出路由表达式，其界面如下：

JS脚本

各个项目，各个服务需要根据自身的需求，定义如下脚本：

 1/**
 2 * DemoService router，针对不同的方法，可能需要各自提供，主要是参数的获取，不同的过滤规则
 3 * 针对参数进行路由过滤
 4 * 
 5 * 本示例针对 DemoSerivce# ResponseResult createUser(User user) 方法，根据user的orgId进行路由选择
 6 * @param invokers
 7 * @param invocation
 8 * @param context
 9 * @returns
10 */
11function demoService_createUser_router(invokers, invocation, context) {
12    if(invokers == null || invokers.size() < 1) {
13        return invokers;
14    }
15
16    if(!"createUser".equals(invocation.getMethodName())) { // 如果方法不匹配，默认无条件通过该路由规则
17        return invokers;
18    }
19
20    var availableInvokers = new java.util.ArrayList(invokers.size());
21    for (var i=0;i<invokers.size(); i++) {    // 先选择可用的服务提供者列表
22        if(invokers.get(i).isAvailable()) {
23            availableInvokers.add(invokers.get(i));
24        }
25    }
26
27    var invArguments = invocation.getArguments();
28    if(invArguments == null || invArguments.length == 0) { // 如果参数为空，无法根据参数进行路由选择
29        return availableInvokers; 
30    }
31
32    // 获取需要进行路由的参数，这里使用第一个参数 ，这里各自根据各自的业务 进行获取，本实例默认使用第一个参数
33    var firstArgument = invArguments[0];
34    var orgId = firstArgument == null ? "" : firstArgument.getOrgId();
35
36
37    if(orgId == 1 || orgId == "1") { // 如果orgId == 1 ，只走最后一个节点，其余的走其他节点
38        var selectInvokers = new java.util.ArrayList(1);
39        selectInvokers.add(availableInvokers.get(availableInvokers.size()-1));
40        return selectInvokers;
41    } else {
42        var selectInvokers = new java.util.ArrayList(availableInvokers.size()-1);
43        for(var i=0;i<availableInvokers.size()-1; i++) {
44            selectInvokers.add(availableInvokers.get(i));
45        }
46        return selectInvokers;
47    }
48}

向注册中心注册JS脚本路由规则

上文已经说明，目前的dubbo-admin不支持在界面上注册路由规则，现给出基于JAVA代码来编写注册程序：

 1public static void main(String[] args) throws Exception{
 2    URL registryUrl = URL.valueOf("zookeeper://127.0.0.1:2181");
 3    ZookeeperRegistryFactory zookeeperRegistryFactory = new 
 4                       ZookeeperRegistryFactory();
 5   zookeeperRegistryFactory.setZookeeperTransporter(new 
 6        CuratorZookeeperTransporter());
 7   Registry zookeeperRegistry = (ZookeeperRegistry) 
 8             zookeeperRegistryFactory.createRegistry(registryUrl);
 9   URL routerURL = 
10          URL.valueOf("script://0.0.0.0/com.alibaba.dubbo.demo.Demo
11                Service?category=routers&dynamic=false&enabled=true&fo
12                rce=false&name=demoService_createUser_router&priority=
13          0&runtime=true");
14   routerURL = routerURL.addParameter("rule", 
15   URL.encode(get_demoService_createUser_router()));
16   zookeeperRegistry.register(routerURL);     // 注册
17   // zookeeperRegistry.unregister(routerURL); // 取消注册
18}

一旦运行上述代码，将会动态注册URL，服务提供者无需重启，下次服务调用后会自动生效（其背后原理是基于注册中心的动态发现）。

上述示例代码，我已经在本地环境，已能成功运行，并达到预期效果，公司项目需要根据自身的特点，特别服务方法的参数（例如合作伙伴ID的获取方式），以及路由需求来定制编写其路由脚本（js脚本）。

总结

上述展示了Dubbo服务基于业务灰度发布的方案，以及基于合作伙伴的服务隔离机制（根据服务调用业务参数来决定服务调用者的筛选）。主要是展示了基于脚步的路由规则，其条件表达式的路由规则请参考其Demo，其核心理论支持是Dubbo提供的Router，在进行负载均衡前，根据路由规则对服务提供者列表进行筛选。

最后说明一下：本方案主要展示基于脚本的路由选择策略，通常在实际使用过程中基于条件路由较多，例如基于消费者IP进行条件选择。

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