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Dubbo 简介

1031 2023-06-29 16:27:00

Dubbo([ˈdʌbəʊ]) 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。

Dubbo 最大的特点是按照分层架构思维构建应用服务,使用这种方式可以使各个层之间解耦合(或者最大限度地松耦合)。从服务模型的角度来看,Dubbo 采用的是一种非常简单的模型,要么是提供方提供服务,要么是消费方消费服务,所以基于这一点可以抽象出服务提供方(Provider)和服务消费方(Consumer)两个角色。

Dubbo 包含远程通讯、服务集群和服务发现与注册三个核心部分。提供透明化的远程方法调用,实现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。同时具备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。可以实现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。

Remoting:远程通讯,提供对多种  NIO 框架抽象封装,包括“同步转异步”和“请求-响应”模式的信息交换方式。

Cluster:服务集群,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。

Registry:服务发现与注册,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 组件角色

Dubbo 组件

序号组件角色说明
1Provider 服务提供者,向外提供服务
2Consumer 服务消费者,调用远程服务
3Registry 服务发现与注册中心
4Monitor 服务监控,统计服务调用频度与时间
5Container 服务运行容器

Dubbo 服务组件调用关秕说明 :

服务容器(Container)负责启动,加载,运行服务提供者。

服务提供者(Provider)在启动时,向注册中心注册自己提供的服务。

服务消费者(Consumer)在启动时,向注册中心订阅自己所需的服务。

服务注册中心(Registry)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。

服务消费者(Consumer),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。

服务消费者(Consumer)和提供者(Provider),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(Monitor)。

Dubbo 服务结构

Dubbo 总体架构

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Dubbo 框架设计一共划分了 10 个层,而最上面的 Service 层是留给实际想要使用 Dubbo 开发分布式服务的开发者实现业务逻辑的接口层。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。

下面,结合 Dubbo 官方文档,我们分别理解一下框架分层架构中,各个层次的设计要点:

服务接口层(Service):与实际业务逻辑相关的,根据服务提供方和服务消费方的 业务设计对应的接口和实现。

配置层(Config):对外配置接口,以 ServiceConfigReferenceConfig 为中心,可以直接 new 配置类,也可以通过Spring解析配置生成配置类。

服务代理层(Proxy):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。

服务注册层(Registry):封装服务地址的注册与发现,以服务URL为中心,扩展接口为 RegistryFactoryRegistryRegistryService。可能没有服务注册中心,此时服务提供方直接暴露服务。

集群层(Cluster):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 ClusterDirectoryRouterLoadBalance。将多个服务提供方组合为一个服务提供方,实现对服务消费方来透明,只需要与一个服务提供方进行交互。

监控层(Monitor):RPC 调用次数和调用时间监控,以 Statistics 为中心,扩展接口为 MonitorFactoryMonitorMonitorService

远程调用层(Protocol):封将 RPC 调用,以 Invocation 和 Result 为中心,扩展接口为 ProtocolInvokerExporter。Protocol 是服务域,它是 Invoker 暴露和引用的主功能入口,它负责 Invoker 的生命周期管理。Invoker 是实体域,它是 Dubbo 的核心模型,其它模型都向它靠扰,或转换成它,它代表一个可执行体,可向它发起 invoke 调用,它有可能是一个本地的实现,也可能是一个远程的实现,也可能一个集群实现。

信息交换层(Exchange):封装请求响应模式,同步转异步,以 RequestResponse 为中心,扩展接口为 ExchangerExchangeChannelExchangeClientExchangeServer

网络传输层(Transport):抽象 mina 和 netty 为统一接口,以 Message 为中心,扩展接口为 ChannelTransporterClientServerCodec

数据序列化层(Serialize):可复用的一些工具,扩展接口为 SerializationObjectInputObjectOutputThreadPool

从上图可以看出,Dubbo对于服务提供方和服务消费方,从框架的 10 层中分别提供了各自需要关心和扩展的接口,构建整个服务生态系统(服务提供方和服务消费方本身就是一个以服务为中心的)。

根据官方提供的,对于上述各层之间关系的描述,如下所示:

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。

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。

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。

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。

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。

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。