Dubbo

1、Dubbo 是什么

Dubbo 是一款高性能、轻量级的开源 RPC 框架,提供服务自动注册、自动发现等高效服务治理方案,可以和 Spring 框架无缝集成。


2、为什么要用 Dubbo?

随着服务化的进一步发展,服务越来越多,服务之间的调用和依赖关系也越来越复杂,诞生了面向服务的架构体系(SOA),也因此衍生出了一系列相应的技术,如对服务提供、服务调用、连接处理、通信协议、序列化方式、服务发现、服务路由、日志输出等行为进行封装的服务框架。就这样为分布式系统的服务治理框架就出现了,Dubbo 也就这样产生了。


3、Dubbo 的整体架构设计有哪些分层?

接口服务层(Service):该层与业务逻辑相关,根据 provider 和 consumer 的业务设计对应的接口和实现。

配置层(Config):对外配置接口,以 ServiceConfig 和 ReferenceConfig 为中心。

服务代理层(Proxy):服务接口透明代理,生成服务的客户端 Stub 和服务端的 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和发现,以服务 URL 为中心, 扩展接口为 RegistryFactory、Registry、RegistryService。

路由层(Cluster):封装多个提供者的路由和负载均衡,并桥接注册中心,以 Invoker 为中心,扩展接口为 Cluster、Directory、Router 和 LoadBlancce。

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 MonitorFactory、Monitor 和 MonitorService。

远程调用层(Protocal):封装 RPC 调用,以 Invocation 和 Result 为中心, 扩展接口为 Protocal、Invoker 和 Exporter。

信息交换层(Exchange):封装请求响应模式,同步转异步。以 Request 和 Response 为中心,扩展接口为 Exchanger、ExchangeChannel、ExchangeClient 和 ExchangeServer。

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 Channel、Transporter、Client、Server 和 Codec。

数据序列化层(Serialize):可复用的一些工具,扩展接口为 Serialization、 ObjectInput、ObjectOutput 和 ThreadPool。


4、服务调用是阻塞的吗?

默认是阻塞的,可以异步调用,没有返回值的可以这么做。Dubbo 是基于 NIO 的非阻塞实现并行调用,客户端不需要启动多线程即可完成并行调用多个远程服务,相对多线程开销较小,异步调用会返回一个 Future 对象。


5、核心的配置有哪些?

配置配置说明
dubbo:service服务配置
dubbo:reference引用配置
dubbo:protocol协议配置
dubbo:application应用配置
dubbo:module模块配置
dubbo:registry注册中心配置
dubbo:monitor监控中心配置
dubbo:provider提供方配置
dubbo:consumer消费方配置
dubbo:method方法配置
dubbo:argument参数配置

6、Dubbo 集群容错有几种方案?

集群容错方案说明
Failover Cluster失败自动切换,自动重试其它服务器(默认)
Failfast Cluster快速失败,立即报错,只发起一次调用
Failsafe Cluster失败安全,出现异常时,直接忽略
Failback Cluster失败自动恢复,记录失败请求,定时重发
Forking Cluster并行调用多个服务器,只要一个成功即返回
Broadcast Cluster广播逐个调用所有提供者,任意一个报错则报错

7、Dubbo Monitor 实现原理?

Consumer 端在发起调用之前会先走 filter 链;provider 端在接收到请求时也是先走 filter 链,然后才进行真正的业务逻辑处理。默认情况下,在 consumer 和 provider 的 filter 链中都会有 Monitorfilter。

  1. MonitorFilter 向 DubboMonitor 发送数据。
  2. DubboMonitor 将数据进行聚合后(默认聚合 1min 中的统计数据)暂存到 ConcurrentMap statisticsMap,然后使用一个含有 3 个线程(线程名字:DubboMonitorSendTimer)的线程池每隔 1min 钟,调用 SimpleMonitorService 遍历发送 statisticsMap 中的统计数据,每发送完毕一个,就重置当前的 Statistics 的 AtomicReference。
  3. SimpleMonitorService 将这些聚合数据塞入 BlockingQueue queue 中(队列大写为 100000)。
  4. SimpleMonitorService 使用一个后台线程(线程名为:DubboMonitorAsyncWriteLogThread)将 queue 中的数据写入文件(该线程以死循环的形式来写)。
  5. SimpleMonitorService 还会使用一个含有 1 个线程(线程名字:DubboMonitorTimer)的线程池每隔 5min 钟,将文件中的统计数据画成图表。

8、Dubbo 用到哪些设计模式?

Dubbo 框架在初始化和通信过程中使用了多种设计模式,可灵活控制类加载、权限控制等功能。

  1. 工厂模式

Provider 在 export 服务时,会调用 ServiceConfig 的 export 方法。 ServiceConfig 中有个字段:

private static final Protocol protocol = ExtensionLoader.getExtensionLoader(Protocol.class).getAdaptiveExtension();

Dubbo 里有很多这种代码。这也是一种工厂模式,只是实现类的获取采用了 JDKSPI 的机制。这么实现的优点是可扩展性强,想要扩展实现,只需要在 classpath 下增加个文件就可以了,代码零侵入。另外,像上面的 Adaptive 实现,可以做到调用时动态决定调用哪个实现,但是由于这种实现采用了动态代理,会造成代码调试比较麻烦,需要分析出实际调用的实现类。

  1. 装饰器模式

Dubbo 在启动和调用阶段都大量使用了装饰器模式。以 Provider 提供的调用链为例,具体的调用链代码是在 ProtocolFilterWrapper 的 buildInvokerChain 完成的,具体是将注解中含有 group = provider 的 Filter 实现,按照 order 排序,最后的调用顺序是:

EchoFilter -> ClassLoaderFilter -> GenericFilter -> ContextFilter -> ExecuteLimitFilter -> TraceFilter -> TimeoutFilter -> MonitorFilter -> ExceptionFilter

更确切地说,这里是装饰器和责任链模式的混合使用。例如,EchoFilter 的作用是判断是否是回声测试请求,是的话直接返回内容,这是一种责任链的体现。而像 ClassLoaderFilter 则只是在主功能上添加了功能,更改当前线程的 ClassLoader,这是典型的装饰器模式。

  1. 观察者模式

Dubbo 的 Provider 启动时,需要与注册中心交互,先注册自己的服务,再订阅自己的服务,订阅时,采用了观察者模式,开启一个 listener。注册中心会每 5 秒定时检查是否有服务更新,如果有更新,向该服务的提供者发送一个 notify 消息,provider 接受到 notify 消息后,运行 NotifyListener 的 notify 方法,执行监听器方法。

  1. 动态