分布式RPC框架Apache Dubbo

Posted 2021-06-02 借我执拗如少年

1. 软件架构的演进过程
    软件架构的发展经历了由单体架构、垂直架构、SOA架构到微服务架构的演进过程，下面我们分别了解一下这几个架构。
        1.1 单体架构
            架构说明：
            ​      全部功能集中在一个项目内（All in one）。
            架构优点：
            ​      架构简单，前期开发成本低、开发周期短，适合小型项目。
            架构缺点：
            ​       全部功能集成在一个工程中，对于大型项目不易开发、扩展和维护。
            ​       技术栈受限，只能使用一种语言开发。
            ​       系统性能扩展只能通过扩展集群节点，成本高。

        1.2 垂直架构
            架构说明：       
            ​      按照业务进行切割，形成小的单体项目。
            架构优点：
            ​      技术栈可扩展（不同的系统可以用不同的编程语言编写）。
            架构缺点：
            ​       功能集中在一个项目中，不利于开发、扩展、维护。
            ​       系统扩张只能通过集群的方式。
            ​       项目之间功能冗余、数据冗余、耦合性强。

        1.3 SOA架构
            SOA全称为Service-Oriented Architecture，即面向服务的架构。它可以根据需求通过网络对松散耦合的粗粒度应用组件(服务)进行分布式部署、组合和使用。
            一个服务通常以独立的形式存在于操作系统进程中。
            站在功能的角度，把业务逻辑抽象成可复用的服务，通过服务的编排实现业务的快速再生，目的：把原先固有的业务功能转变为通用的业务服务，实现业务逻辑的快速复用。

            架构说明：
            ​      将重复功能或模块抽取成组件的形式，对外提供服务，在项目与服务之间使用ESB（企业服务总线）的形式作为通信的桥梁。
            架构优点：
            ​       重复功能或模块抽取为服务，提高开发效率。
            ​       可重用性高。
            ​       可维护性高。
            架构缺点：
            ​       各系统之间业务不同，很难确认功能或模块是重复的。
            ​       抽取服务的粒度大。
            ​       系统和服务之间耦合度高。

        1.4 微服务架构
            架构说明：
            ​       将系统服务层完全独立出来，抽取为一个一个的微服务。
            ​       抽取的粒度更细，遵循单一原则。
            ​       采用轻量级框架协议传输。
            架构优点：
            ​       服务拆分粒度更细，有利于提高开发效率。 
            ​       可以针对不同服务制定对应的优化方案。
            ​       适用于互联网时代，产品迭代周期更短。
            架构缺点：
            ​      粒度太细导致服务太多，维护成本高。
            ​      分布式系统开发的技术成本高，对团队的挑战大。

2. Apache Dubbo概述
      2.1 Dubbo简介
          Apache Dubbo是一款高性能的Java RPC框架。其前身是阿里巴巴公司开源的一个高性能、轻量级的开源Java RPC框架，可以和Spring框架无缝集成。

          什么是RPC？
          RPC全称为remote procedure call，即**远程过程调用**。比如两台服务器A和B，A服务器上部署一个应用，B服务器上部署一个应用，A服务器上的应用想调用B服务器上的应用提供的方法，
          由于两个应用不在一个内存空间，不能直接调用，所以需要通过网络来表达调用的语义和传达调用的数据。
          需要注意的是RPC并不是一个具体的技术，而是指整个网络远程调用过程。
          RPC是一个泛化的概念，严格来说一切远程过程调用手段都属于RPC范畴。各种开发语言都有自己的RPC框架。Java中的RPC框架比较多，广泛使用的有RMI、Hessian、Dubbo等。
          Dubbo官网地址：http://dubbo.apache.org
          Dubbo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。

      2.2 Dubbo架构
          虚线都是异步访问，实线都是同步访问
          蓝色虚线:在启动时完成的功能
          红色虚线(实线)都是程序运行过程中执行的功能

          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。

Dubbo架构图（Dubbo官方提供）如下：