Java开发Dubbo分布式框架使用及原理浅析

引言

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。简单的说，dubbo就是个服务框架，如果没有分布式的需求，其实是不需要用的，只有在分布式的时候，才有dubbo这样的分布式服务框架的需求，并且本质上是个服务调用的东东，说白了就是个远程服务调用的分布式框架（告别Web Service模式中的WSdl，以服务者与消费者的方式在dubbo上注册）

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。最大的特点是按照分层的方式来架构，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能做什么？

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，减少单点。

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

Dubbo框架结构.png

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：

服务容器负责启动，加载，运行服务提供者。

服务提供者在启动时，向注册中心注册自己提供的服务。

服务消费者在启动时，向注册中心订阅自己所需的服务。

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。

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。

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提供了很多协议，Dubbo协议、RMI协议、Hessian协议，Dubbo源代码有各种协议的实现，我们之前没用Dubbo之前时，大部分都用Hessian来使用我们服务的暴露和调用，利用HessianProxyFactory调用远程接口。

Dubbo原理

初始化过程细节： 第一步，就是将服务装载容器中，然后准备注册服务。和spring中启动过程类似，spring启动时，将bean装载进容器中的时候，首先要解析bean。所以dubbo也是先读配置文件解析服务。

解析服务：

1）、基于dubbo.jar内的Meta-inf/spring.handlers配置，spring在遇到dubbo名称空间时，会回调DubboNamespaceHandler类。

2）、所有的dubbo标签，都统一用DubboBeanDefinitionParser进行解析，基于一对一属性映射，将XML标签解析为Bean对象。生产者或者消费者初始化的时候，会将Bean对象转会为url格式，将所有Bean属性转成url的参数。 然后将URL传给Protocol扩展点，基于扩展点的Adaptive机制，根据URL的协议头，进行不同协议的服务暴露和引用。

暴露服务：

a、 直接暴露服务端口

在没有使用注册中心的情况，这种情况一般适用在开发环境下，服务的调用这和提供在同一个IP上，只需要打开服务的端口即可。 即，当配置 or ServiceConfig解析出的URL的格式为： Dubbo：//service-host/com.xxx.TxxService?version=1.0.0 基于扩展点的Adaptiver机制，通过URL的“dubbo：//”协议头识别，直接调用DubboProtocol的export（）方法，打开服务端口。

b、向注册中心暴露服务：

和上一种的区别：需要将服务的IP和端口一同暴露给注册中心。 ServiceConfig解析出的url格式为： registry://registry-host/com.alibaba.dubbo.registry.RegistryService?export=URL.encode(“dubbo://service-host/com.xxx.TxxService?version=1.0.0”)

基于扩展点的Adaptive机制，通过URL的“registry：//”协议头识别，调用RegistryProtocol的export方法，将export参数中的提供者URL先注册到注册中心，再重新传给Protocol扩展点进行暴露： Dubbo：//service-host/com.xxx.TxxService?version=1.0.0

引用服务：

a、直接引用服务：

在没有注册中心的，直连提供者情况下， ReferenceConfig解析出的URL格式为： Dubbo：//service-host/com.xxx.TxxService?version=1.0.0

基于扩展点的Adaptive机制，通过url的“dubbo：//”协议头识别，直接调用DubboProtocol的refer方法，返回提供者引用。

b、从注册中心发现引用服务：

此时，ReferenceConfig解析出的URL的格式为： registry://registry-host/com.alibaba.dubbo.registry.RegistryService?refer=URL.encode(“consumer://consumer-host/com.foo.FooService?version=1.0.0”)

基于扩展点的Apaptive机制，通过URL的“registry：//”协议头识别，就会调用RegistryProtocol的refer方法，基于refer参数总的条件，查询提供者URL，如： Dubbo：//service-host/com.xxx.TxxService?version=1.0.0

基于扩展点的Adaptive机制，通过提供者URL的“dubbo：//”协议头识别，就会调用DubboProtocol的refer（）方法，得到提供者引用。 然后RegistryProtocol将多个提供者引用，通过Cluster扩展点，伪装成单个提供这引用返回。

四、服务提供与消费详细过程

服务提供者暴露一个服务的详细过程

暴露服务的主过程：

首先ServiceConfig类拿到对外提供服务的实际类ref，然后将ProxyFactory类的getInvoker方法使用ref生成一个AbstractProxyInvoker实例，到这一步就完成具体服务到invoker的转化。接下来就是Invoker转换到Exporter的过程。 Dubbo处理服务暴露的关键就在Invoker转换到Exporter的过程，下面我们以Dubbo和rmi这两种典型协议的实现来进行说明： Dubbo的实现： Dubbo协议的Invoker转为Exporter发生在DubboProtocol类的export方法，它主要是打开socket侦听服务，并接收客户端发来的各种请求，通讯细节由dubbo自己实现。 Rmi的实现： RMI协议的Invoker转为Exporter发生在RmiProtocol类的export方法，他通过Spring或Dubbo或JDK来实现服务，通讯细节由JDK底层来实现。

服务消费的主过程

服务消费的主过程：

首先ReferenceConfig类的init方法调用Protocol的refer方法生成Invoker实例。接下来把Invoker转为客户端需要的接口