分布式框架之Dubbo学习小记

Dubbo是什么

Dubbo是一个分布式服务框架,致力于提供高性能和透明化的RPC远程服务调用方案,以及SOA服务治理方案。其核心部分包括:

  • 远程通讯:提供对多种基于长连接的NIO框架抽象封装,包括多种线程模型、序列化、"请求-响应"模式的信息交换方案
  • 集群容错:提供基于借口方法的透明远程过程调用,包括多协议支持、软负载均衡、失败容错、地址路由、动态配置等集群支持
  • 自动发现:基于注册中心目录服务,使服务消费方能动态地查找服务提供方,使地址透明,使服务提供方可以平滑增加或减少机器

Dubbo能做什么

Dubbo功能强大,总结下来,它大致可以做以下几件事:

  • 透明化的远程方法调用,就像调用本地方法一样调用远程方法,只需要简单配置,没有任何API侵入
  • 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、减少多拿点
  • 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

Dubbo架构图

这是最重要的,理解Dubbo的架构图是理解Dubbo的第一步,我从Dubbo官网手册上截了一下Dubbo架构图:

在接下来的讲解之前,说明一个概念:所谓SOA也好,分布式服务框架也好,不是服务消费者从中间件(一般都是Zookeeper)上去拿数据,而是服务消费者从中间件上拿到可用的服务生产者的集群地址,再从集群地址中选出一个进行直连

接下来认识一下图中的结点:

  • Provider:暴露服务的服务提供方,或者直白点说就是服务生产者
  • Consumer:调用远程服务的服务消费方,也就是服务消费者
  • 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(生产者)运行容器

图中已经有了调用步骤了,接着对步骤进行说明:

  • 0:服务容器负责启动、加载、运行服务提供者(生产者)
  • 1:服务提供者(生产者)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,注册中细腻将基于长连接推送变更数据给消费者
  • 4:服务消费者从服务生产者地址列表中,基于软负载均衡算法,选择一台提供者(生产者)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(生产者),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用法

Dubbo采用全Spring配置方式,透明化接入应用,对应用没有任何API侵入(这句话的意思是应用程序不会、不需要手动调用Dubbo的任何类和任何接口),只需用Spring加载Dubbo的配置即可(意思是对Dubbo的使用只需要写Spring配置文件或注解),Dubbo基于Spring的Schema扩展进行加载。

如果不想使用Spring配置,而希望通过API的方式进行调用,可以自己看一下官方手册Dubbo API配置,但是,这种做法十分不推荐。

下面简单说明一下Dubbo的用法,首先要定义服务生产者的接口及其实现,那么定义一个接口(该接口需要单独打包,在生产者和消费者之间共享):

package com.xrq.dubbo.demo;

public interface DemoService
{
    String sayHello(String name);    
}

在服务生产者处实现接口(对服务消费者隐藏接口实现细节):

package com.xrq.dubbo.demo.provider;

import com.xrq.dubbo.demo.DemoService;

public class DemoServiceImpl implements DemoService
{
    public String sayHello(String name)
    {
        return "Hello " + name;
    }
}

写一个provider.xml,在服务生产者使用Spring暴露服务:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xmlns:dubbo="http://code.alibabatech.com/schema/dubbo"
    xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans        
    http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd        
    http://code.alibabatech.com/schema/dubbo        
    http://code.alibabatech.com/schema/dubbo/dubbo.xsd">

    <!-- 提供方应用信息,用于计算依赖关系 -->
    <dubbo:application name="hello-world-app"  />

    <!-- 使用multicast广播注册中心暴露服务地址 -->
    <dubbo:registry address="multicast://224.5.6.7:1234" />

    <!-- 用dubbo协议在20880端口暴露服务 -->
    <dubbo:protocol name="dubbo" port="20880" />

    <!-- 声明需要暴露的服务接口 -->
    <dubbo:service interface="com.xrq.dubbo.demo.DemoService" ref="demoService" />

    <!-- 和本地bean一样实现服务 -->
    <bean id="demoService" class="com.xrq.dubbo.demo.provider.DemoServiceImpl" />

</beans>

在服务消费者处写一个consumer.xml引用远程服务:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xmlns:dubbo="http://code.alibabatech.com/schema/dubbo"
    xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans        
    http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd        
    http://code.alibabatech.com/schema/dubbo        
    http://code.alibabatech.com/schema/dubbo/dubbo.xsd">

    <!-- 消费方应用名,用于计算依赖关系,不是匹配条件,不要与提供方一样 -->
    <dubbo:application name="consumer-of-helloworld-app"  />

    <!-- 使用multicast广播注册中心暴露发现服务地址 -->
    <dubbo:registry address="multicast://224.5.6.7:1234" />

    <!-- 生成远程服务代理,可以和本地bean一样使用demoService -->
    <dubbo:reference id="demoService" interface="com.alibaba.dubbo.demo.DemoService" />

</beans>

服务消费者处只要通过Spring拿到demoService,即可像使用本地接口一样使用DemoService这个接口里面的方法:

import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;
import com.xrq.dubbo.demo.DemoService;

public class Consumer 
{
    public static void main(String[] args) throws Exception    
    {
        ClassPathXmlApplicationContext context = 
            new ClassPathXmlApplicationContext(new String[] {"http://aaa.bbb.ccc:dddd/eee/fff/consumer.xml"});
        context.start();

        DemoService demoService = (DemoService)context.getBean("demoService"); // 获取远程服务代理
        String hello = demoService.sayHello("world"); // 执行远程方法

        System.out.println(hello); // 显示调用结果
    }
}

看到整个过程中:

1、没有任何Dubbo的代码,使用Dubbo的时候全部都是Spring配置,这就是前面提到的Dubbo对应用没有任何API侵入

2、不需要考虑底层线程模型、序列化、反序列化、url解析等问题,这些都是Dubbo底层做好的

Dubbo常用标签

首先说一个优先级的问题,在dubbo中比如timeout、retries、loadbalance等参数可以在多个标签内同时配置,它们之间的优先级,dubbo手册上是这么说的:

OK,下面罗列一些Dubbo常用的,也就是说每个项目的Dubbo的xml文件中基本都会出现的标签,并以表格形式列举标签中常见的可用属性。

1、<dubbo:service /> 用于服务生产者暴露服务配置

属 性

类 型

是否必填

缺省值

描 述

interface

class

必填

服务接口全路径

ref

object

必填

服务对象实现引用

version

string

可选

0.0.0

服务版本,建议使用两位数字版本如1.0,通常在接口不兼容时版本号才需要升级

timeout

int

可选

1000

远程服务调用超时时间(毫秒)

retries

int

可选

2

远程服务调用重试次数,不包括第一次调用,不需要重试请设为0

connections

int

可选

100

每个生产者的最大连接数,短连接协议如rmi,表示限制连接数;长连接协议如dubbo表示建立的长连接个数

loadbalance

string

可选

random

负载均衡策略,可选值为:random(随机)、roundrobin(轮询)、leastactive(最少活跃调用)

async

boolean

可选

false

是否缺省异步执行,不可靠的异步,只是忽略返回值,不阻塞执行线程

register

boolean

可选

true

该协议的服务是否注册到注册中心

2、<dubbo:reference /> 用于服务消费者引用服务配置

属 性

类 型

是否必填

缺省值

描 述

id

string

必填

服务引用beanId

interface

class

必填

服务接口全路径

version

string

可选

服务版本,与服务生产者的版本一致

timeout

long

可选

使用<dubbo:consumer>的timeout

服务方法调用超时时间(毫秒)

retries

int

可选

使用<dubbo:consumer>的retries

远程服务调用重试次数,不包括第一次调用,不需要重试请设为0

connections

int

可选

使用<dubbo:consumer>的connections

每个生产者的最大连接数,短连接协议如rmi,表示限制连接数;长连接协议如dubbo表示建立的长连接个数

loadbalance

string

可选

使用<dubbo:consumer>的loadbalance

负载均衡策略,可选值为:random(随机)、roundrobin(轮询)、leastactive(最少活跃调用)

async

boolean

可选

使用<dubbo:consumer>的async

是否缺省异步执行,不可靠的异步,只是忽略返回值,不阻塞执行线程

check

boolean

可选

使用<dubbo:consumer>的check

启动时检查服务生产者是否存在,true则报错,false则忽略

url

string

可选

点对点直连服务提供者地址,将绕过注册中心,比如"dubbo://localhost:20890",这个比较多的使用在测试中

protocol

string

可选

只调用指定协议的服务生产者,其他协议忽略

3、<dubbo:protocol /> 用于服务生产者协议配置(如果需要支持多协议,可以声明多个此标签,并在<dubbo:service />通过protocol属性指定使用的协议)

属 性

类 型

是否必填

缺省值

描 述

id

string

可选

dubbo

协议beanId,<dubbo service />中的protocol引用此ID,如果不填缺省和name属性值一样

name

sring

必填

dubbo

协议名称

port

int

可选

dubbo->20800,rmi->1099,http->80,hessian->80如果配置为-1或未配置,则会分配一个没有被占用的端口

服务端口

host

string

可选

自动查找本机ip

为空则自动查找本机ip,建议不配置让Dubbo自动获取本机ip

threadpool

string

可选

fixed

线程池类型,可选fixed/cached

threads

int

可选

100

服务线程池大小(固定大小)

serialization

string

可选

dubbo->hession2,rmi->java,http->json

协议序列化方式,当协议支持多种序列化方式时使用

register

boolean

可选

true

该协议的服务是否注册到注册中心

4、<dubbo:registry /> 用于注册中心配置(如果有多个不同的注册中心可以声明多个标签并且<dubbo:service />或<dubbo:reference />中使用registry属性指定)

属 性

类 型

是否必填

缺省值

描 述

id

string

可选

注册中心引用beanId,可在<dubbo:service />或<dubbo:reference />中引用此ID

address

string

必填

注册中心服务地址,如果地址没有端口缺省为9090,同一个集群内的多个地址用逗号分隔,如:ip:port,ip:port,不同的集群注册中心请配置多个<dubbo:registry />标签

protocol

string

可选

dubbo

注册中心地址协议,支持dubbo、http、local三种协议,分别表示dubbo地址、http地址和本地注册中心

port

int

可选

9090

注册中心缺省端口,当address没有带端口时使用此端口作为缺省值

username

string

可选

登陆注册中心用户名,如果注册中心不需要验证可不填

password

string

可选

登陆注册中心密码,如果注册中心不需要验证可不填

transport

string

可选

netty

网络传输方式,可选mina、netty

timeout

int

可选

5000

注册中心请求超时时间(毫秒)

file

string

可选

使用文件缓存注册中心地址列表以及服务提供者列表,应用重启时将基于此文件恢复,注意两个注册中心不能使用同一文件存储

check

boolean

可选

true

注册中心不存在时,是否报错

register

boolean

可选

true

是否向此注册中心注册服务,如果设为false,将只订阅,不注册

subscribe

boolean

可选

true

是否向此注册中心订阅服务,如果设为false,将只注册,不订阅

5、<dubbo:method />用于方法级配置(该标签为<dubbo:service/>或<dubbo:reference/>的子标签,用于控制到方法级)

属 性

类 型

是否必填

缺省值

描 述

method

string

必填

方法名

timeout

int

可选

缺省为<dubbo:reference/>的timeout

方法调用超时时间(毫秒)

retires

int

可选

缺省为<dubbo:reference/>的retries

远程服务调用重试次数,不包括第一次调用,不需要重试请设为0

loadbalance

string

可选

缺省为<dubbo:reference/>的loadbalance

负载均衡策略,可选值为:random(随机)、roundrobin(轮询)、leastactive(最少活跃调用)

async

boolean

可选

缺省为<dubbo:reference/>的async

是否异步执行,不可靠异步,只是忽略返回值,不阻塞执行线程

actives

int

可选

0

每服务消费者最大并发调用限制

executes

int

可选

0

每服务每方法最大使用线程数限制,此属性只在<dubbo:method/>作为<dubbo:service/>子标签时有效

另外,还有<dubbo:provider/>和<dubbo:consumer/>分别表示服务提供者(生产者)和服务消费者的缺省值配置,就不列举了。

Dubbo协议dubbo://

前面有说到一个Dubbo协议,下面来看一下Dubbo协议。

Dubbo协议Dubbo的缺省协议,使用基于mina1.1.7+hessian3.2.1的tbremoting交互。

  • 连接个数:单连接
  • 连接方式:长连接
  • 传输协议:TCP
  • 传输方式:NIO异步传输
  • 序列化:Hessian二进制序列化
  • 适用范围:传入传出参数数据包较小(建议小于100K),消费者比提供者个数多,单一消费者无法压满提供者,尽量不要使用dubbo协议传输大文件或超大字符串
  • 使用场景:常规远程服务方法调用

从上面的适用范围总结,dubbo适合小数据量大并发的服务调用,以及消费者机器远大于生产者机器数的情况,不适合传输大数据量的服务比如文件、视频等,除非请求量很低

另外,Dubbo手册还给开发者列出了Dubbo协议使用的约束:

  1. 参数及返回值需要实现Serializable接口
  2. 参数及返回值自定义实现List、Map、Number、Date、Calendar等接口,只能用JDK自带的实现,因为hessian会做特殊处理,自定义实现类中的属性值都会丢失

原文发布于微信公众号 - Linyb极客之路(gh_c420b2cf6b47)

原文发表时间:2018-06-10

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