coding++：Dubbo的介绍和架构

Posted 2021-02-28 coding++

1）：前言 

随着互联网的发展，网站应用的规模不断扩大，软件架构也在不断演进。

 

单一应用架构：

　　当网站流量很小时，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。

　　此时，用于简化增删改查工作量的数据访问框架(ORM)是关键。

垂直应用架构：

　　当访问量逐渐增大，单一应用增加机器带来的加速度越来越小，将应用拆成互不相干的几个应用，以提升效率。

　　此时，用于加速前端页面开发的Web框架(MVC)是关键。

分布式服务架构：

　　当垂直应用越来越多，应用之间交互不可避免，将核心业务抽取出来，作为独立的服务，逐渐形成稳定的服务中心，使前端应用能更快速的响应多变的市场需求。

　　此时，用于提高业务复用及整合的分布式服务框架(RPC)是关键。

流动计算架构：

　　当服务越来越多，容量的评估，小服务资源的浪费等问题逐渐显现，此时需增加一个调度中心基于访问压力实时管理集群容量，提高集群利用率。

　　此时，用于提高机器利用率的资源调度和治理中心(SOA)是关键。 

在分布式服务中，各应用之间需要实现远程通信，有哪些方案呢？

1、Webservice：基于Soap协议，效率不高。项目中不推荐使用。

2、使用Restful形式的服务：Http+Json，很多项目中应用。如果服务太多，服务之间调用关系混乱，需要治理服务。

3、使用Dubbo。使用rpc协议进行远程调用，直接使用socket通信。传输效率高，并且可以统计出系统之间的调用关系、调用次数。

除此之外，Dubbo还是资源调度和治理中心的管理工具。

2）：Dubbo是什么

Dubbo是阿里巴巴开源的一款高性能、轻量级、基于Java的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。

特征：

1、基于透明接口的RPC

2、智能负载均衡

3、自动服务注册和发现

4、可扩展性高

5、运行时流量路由

6、可视化的服务治理

3）：Dubbo总体架构 调用流程

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: 统计服务的调用次调和调用时间的监控中心。

　　Container: 服务运行容器。

调用关系说明：

　　0. 服务容器负责启动，加载，运行服务提供者。

　　1. 服务提供者在启动时，向注册中心注册自己提供的服务。

　　2. 服务消费者在启动时，向注册中心订阅自己所需的服务。

　　3. 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。

　　4. 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。

　　5. 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。

4）：Dubbo 整体设计

主要摘自官方文档《dubbo-dev-book.pdf》

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：封将 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

关系说明：

　　1）：在 RPC 中，Protocol 是核心层，也就是只要有 Protocol + Invoker + Exporter就可以完成非透明的 RPC 调用，然后在 Invoker 的主过程上 Filter 拦截点。

　　2）：图中的 Consumer 和 Provider 是抽象概念，只是想让看图者更直观的了解哪些类分属于客户端与服务器端，

　　　　 不用 Client 和 Server 的原因是 Dubbo 在很多场景下都使用 Provider, Consumer, Registry, Monitor 划分逻辑拓普节点，保持统一概念。

　　3）：而 Cluster 是外围概念，所以 Cluster 的目的是将多个 Invoker 伪装成一个Invoker，这样其它人只要关注 Protocol 层 Invoker 即可，加上 Cluster 或者去掉 Cluster 对其它层都不会造成影响，

　　　　  因为只有一个提供者时，是不需要Cluster 的。

　　4）：Proxy 层封装了所有接口的透明化代理，而在其它层都以 Invoker 为中心，只有到了暴露给用户使用时，才用 Proxy 将 Invoker 转成接口，或将接口实现转成 Invoker，

　　　　  也就是去掉 Proxy 层 RPC 是可以 Run 的，只是不那么透明，不那么看起来像调本地服务一样调远程服务。

　　5）：而 Remoting 实现是 Dubbo 协议的实现，如果你选择 RMI 协议，整个Remoting 都不会用上，Remoting 内部再划为 Transport 传输层和 Exchange信息交换层，

　　　　  Transport 层只负责单向消息传输，是对 Mina, Netty, Grizzly 的抽象，它也可以扩展 UDP 传输，而 Exchange 层是在传输层之上封装了Request-Response 语义。

　　6）：Registry 和 Monitor 实际上不算一层，而是一个独立的节点，只是为了全局概览，用层的方式画在一起。

 

 

 

 

 

引文：感谢大牛分享 点我进入传送门