Java|Java Dubbo框架知识点梳理
1、Dubbo是什么
Dubbo 是一个分布式、高性能、透明化的 RPC 服务框架,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。
RPC 指的是远程调用协议,也就是说两个服务器交互数据。
2、Dubbo的由来
互联网的快速发展,Web应用程序的规模不断扩大,一般会经历如下四个发展阶段。
单一应用架构:当网站流量很小时,只需一个应用,将所有功能都部署在一起即可。
垂直应用架构:当访问量逐渐增大,单一应用按照有业务线拆成多个应用,以提升效率。此时,用于加速前端页面开发的 Web框架(MVC) 是关键。
分布式服务架构:当垂直应用越来越多,应用之间交互不可避免,将核心业务抽取出来,作为独立的服务,逐渐形成稳定的服务中心,使前端应用能更快速的响应多变的市场需求。此时,用于提高业务复用及整合的 分布式服务框架(RPC) 是关键。
流动计算架构:当服务越来越多,容量的评估,小服务资源的浪费等问题逐渐显现,此时需增加一个调度中心基于访问压力实时管理集群容量,提高集群利用率。此时,用于提高机器利用率的 资源调度和治理中心(SOA) 是关键。
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3、Dubbo的主要应用场景
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。
4、Dubbo的核心功能
有3个核心功能:
- Remoting:网络通信框架,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:服务框架,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。
组件角色 | 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 | 统计服务的调用次数和调用时间的监控中心 |
Container | 服务运行容器 |
【Java|Java Dubbo框架知识点梳理】
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流程说明:
- Provider(提供者)绑定指定端口并启动服务
- 提供者连接注册中心,并发本机IP、端口、应用信息和提供服务信息发送至注册中心存储
- Consumer(消费者),连接注册中心,并发送应用信息、所求服务信息至注册中心
- 注册中心根据消费者所求服务信息匹配对应的提供者列表发送至Consumer应用缓存
- Consumer在发起远程调用时基于缓存的消费者列表择其一发起调用
- Consumer与Provider解耦,双方都可以横向增减节点数
- 注册中心本身可做对等集群,可动态增减节点,并且任意一台宕掉后,将自动切换到另一台
- 去中心化,双方不直接依懒注册中心,即使注册中心全部宕机短时间内也不会影响服务的调用
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7、Dubbo的架构设计
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Dubbo的框架设计一共划分了10个层:
- 服务接口层(Service):该层是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和服务器端Skeleton。
- 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。
- 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。
- 监控层(Monitor):RPC调用次数和调用时间监控。
- 远程调用层(Protocol):封装RPC调用,以Invocation和Result为中心,扩展接口为Protocol、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。
- 网络传输层(Transport):抽象mina和netty为统一接口,以Message为中心。
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9、Dubbo支持的协议 dubbo:
- dubbo:单一长连接和NIO异步通讯,适合大并发小数据量的服务调用,以及消费者远大于提供者。传输协议TCP,异步,Hessian序列化
- rmi:采用JDK标准的rmi协议实现,传输参数和返回参数对象需要实现Serializable接口,使用Java标准序列化机制,使用阻塞式短连接,传输数据包大小混合,消费者和提供者个数差不多,可传文件,传输协议TCP。
- Java序列化存在安全漏洞
- webservice: 基于WebService的远程调用协议,集成CXF实现,提供和原生WebService的互操作。多个短连接,基于HTTP传输,同步传输,适用系统集成和跨语言调用
- http:基于Http表单提交的远程调用协议,使用Spring的HttpInvoke实现。多个短连接,传输协议HTTP,传入参数大小混合,提供者个数多于消费者,需要给应用程序和浏览器JS调用
- hessian:集成Hessian服务,基于HTTP通讯,采用Servlet暴露服务,Dubbo内嵌Jetty作为服务器时默认实现,提供与Hession服务互操作。多个短连接,同步HTTP传输,Hessian序列化,传入参数较大,提供者大于消费者,提供者压力较大,可传文件
默认使用dubbo协议。
11、Dubbo有哪些注册中心
- Multicast注册中心:Multicast注册中心不需要任何中心节点,只要广播地址,就能进行服务注册和发现。基于网络分组传输实现
- Zookeeper注册中心:基于分布式协调系统Zookeeper实现,采用Zookeeper的watch机制实现数据变更
- redis注册中心:基于redis实现,采用key/Map存储,key存储服务名和类型,Map中key存储服务URL,value存储服务过期时间。基于redis的发布/订阅模式通知数据变更
- Simple注册中心
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- 过多的服务URL,配置困难
- 负载均衡分配节点压力过大的情况下也需要部署集群
- 服务依赖混乱,启动顺序不清晰
- 过多服务导致性能指标分析难度较大,需要监控
可以的,启动Dubbo时,消费者会从Zookeeper拉取注册的生产者的地址接口等数据,缓存在本地。
每次调用时,按照本地存储的地址进行调用。
14、Dubbo与Spring的关系
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,只需用Spring加载Dubbo的配置即可,Dubbo基于Spring的Schema扩展进行加载。
15、Dubbo使用的是什么通信框架
默认使用NIO Netty框架
16、Dubbo集群提供了哪些负载均衡策略
- Random LoadBalance: 随机选取提供者策略,有利于动态调整提供者权重。截面碰撞率高,调用次数越多,分布越均匀
- RoundRobin LoadBalance: 轮循选取提供者策略,平均分布,但是存在请求累积的问题
- LeastActive LoadBalance: 最少活跃调用策略,解决慢提供者接收更少的请求
- ConstantHash LoadBalance: 一致性Hash策略,使相同参数请求总是发到同一提供者,一台机器宕机,可以基于虚拟节点,分摊至其他提供者,避免引起提供者的剧烈变动
17、Dubbo的集群容错方案
- Failover Cluster:失败自动切换,当出现失败,重试其它服务器。通常用于读操作,但重试会带来更长延迟。
- Failfast Cluster:快速失败,只发起一次调用,失败立即报错。通常用于非幂等性的写操作,比如新增记录。
- Failsafe Cluster:失败安全,出现异常时,直接忽略。通常用于写入审计日志等操作。
- Failback Cluster:失败自动恢复,后台记录失败请求,定时重发。通常用于消息通知操作。
- Forking Cluster:并行调用多个服务器,只要一个成功即返回。通常用于实时性要求较高的读操作,但需要浪费更多服务资源。可通过 forks="2" 来设置最大并行数。
- Broadcast Cluster:广播调用所有提供者,逐个调用,任意一台报错则报错 。通常用于通知所有提供者更新缓存或日志等本地资源信息。
Failover Cluster。
19、Dubbo支持哪些序列化方式
默认使用Hessian序列化,还有Duddo、FastJson、Java自带序列化。
20、Dubbo超时时间怎样设置
Dubbo超时时间设置有两种方式:
- 服务提供者端设置超时时间,在Dubbo的用户文档中,推荐如果能在服务端多配置就尽量多配置,因为服务提供者比消费者更清楚自己提供的服务特性。
- 服务消费者端设置超时时间,如果在消费者端设置了超时时间,以消费者端为主,即优先级更高。因为服务调用方设置超时时间控制性更灵活。如果消费方超时,服务端线程不会定制,会产生警告。
Dubbo在调用服务不成功时,默认是会重试两次的。
22、Dubbo在安全机制方面是如何解决
Dubbo通过Token令牌防止用户绕过注册中心直连,然后在注册中心上管理授权。Dubbo还提供服务黑白名单,来控制服务所允许的调用方。
23、Dubbo和DubboX之间的区别
DubboX基于Dubbo上做了一些扩展,如增加了服务可 restful 调用,更新了开源组件等。
24、除了Dubbo还有哪些分布式框架
大家熟知的就是Spring Cloud,当然国外也有类似的多个框架。
25、Dubbo和Spring Cloud的关系
Dubbo是SOA时代的产物,它的关注点主要在于服务的调用,流量分发、流量监控和熔断。而Spring Cloud诞生于微服务架构时代,考虑的是微服务治理的方方面面。另外,由于依托了Spring、Spring Boot,两个框架在开始目标就不一致,Dubbo定位于服务治理,而Spirng Cloud是一个生态。
26、Dubbo和Spring Cloud的区别
最大的区别:Dubbo底层是使用Netty这样的NIO框架,是基于TCP协议传输的,配合以Hession序列化完成RPC通信。
而Spring Cloud是基于Http协议+Rest接口调用远程过程的通信,相对来说,Http请求会有更大的报文,占用的带宽也会更多。但是REST相比RPC更为灵活,服务提供方和调用方的依赖只依靠一纸契约,不存在代码级别的强依赖,这在强调快速演化的微服务环境下显得更为合适。至于注重通信速度还是方便灵活性方面,具体情况具体考虑。
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27、例子
服务端 定义一个Service Interface:(HelloService.java)
package com.x.hello.api; public interface HelloService{String sayHello(String name); }
接口的实现类:(HelloServiceImpl.java)
package com.x.hello.impl; import com.x.hello.api.HelloService; public class HelloServiceImpl implements HelloService {public String sayHello(String name){return "Hello" + name; }}
Spring配置:(provider.xml)
测试代码:(Provider.java)
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext; public class Provider {public static void main(String[] args){// 启动成功,监听端口为20880ClassPathXmlApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext(newString[]{"provider.xml"}); // 按任意键退出System.in.read(); }}
客户端 Spring配置文件:(consumer.xml)
客户端测试代码:(Consumer.java)
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext; import com.alibaba.hello.api.HelloService; public class Consumer {public static void main(String[] args) {ClassPathXmlApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext(newString[]{"consumer.xml"}); // Get service invocation proxyHelloService helloService =(HelloService)context.getBean("helloService"); // Do invoke!String hello = helloService.sayHello("world"); System.out.println(hello); }}
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