Java Dubbo框架知识点梳理

时间:2021-08-18 03:38:52

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。

5、dubbo的核心组件

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

6、dubbo服务注册与发现的流程

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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

设计的原因:

  • 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。

8、dubbo的服务调用流程

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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

10、dubbo推荐用什么协议

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

12、dubbo的服务治理

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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

13、dubbo的注册中心集群挂掉,发布者和订阅者之间还能通信么

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

缺省值为random随机调用。

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。

18、dubbo的默认集群容错方案

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。

21、服务调用超时问题

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)

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package com.x.hello.api;
 
public interface helloservice
{
  string sayhello(string name);
}

接口的实现类:(helloserviceimpl.java

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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

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<?xmlversion="1.0"encoding="utf-8"?>
<beans>
    <!--application name-->
    <dubbo:applicationname="hello-world-app"/>
    <!--registry address, used for service to register itself-->
    <dubbo:registryaddress="multicast://224.5.6.7:1234"/>
    <!--expose this service through dubbo protocol, through port 20880-->
    <dubbo:protocolname="dubbo" port="20880"/>
    <!--which service interface do we expose?-->
    <dubbo:serviceinterface="com.x.hello.api.helloservice" ref="helloservice"/>
    <!--designate implementation-->
    <beanid="helloservice" class="com.x.hello.impl.helloserviceimpl"/>
</beans>

测试代码:(provider.java

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import org.springframework.context.support.classpathxmlapplicationcontext;
 
public class provider {
    public static void main(string[] args){
        // 启动成功,监听端口为20880
        classpathxmlapplicationcontext 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)

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<?xmlversion="1.0"encoding="utf-8"?>
<beans>
    <!--consumer application name-->
    <dubbo:applicationname="consumer-of-helloworld-app"/>
    <!--registry address, used for consumer to discover services-->
    <dubbo:registryaddress="multicast://224.5.6.7:1234"/>
    <!--whichservicetoconsume?-->
    <dubbo:referenceid="helloservice" interface="com.x.hello.api.helloservice"/>
</beans>

客户端测试代码:(consumer.java

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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 proxy
        helloservice helloservice =(helloservice)context.getbean("helloservice");
        // do invoke!
        string hello = helloservice.sayhello("world");
        system.out.println(hello);
    }
}

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