服务治理—Dubbo

Dubbo底层协议

1. Dubbo：以下
2. RMI：底层采用阻塞式（同步传输）的短连接+JDK中标准的二进制序列化
   • 适用场景：参数数据包大小不一，服务提供者和服务消费者的个数相近
3. Hessian 用于集成Hessian的服务，基于HTTP短连接，采用Servlet向外暴露服务
   • 适用场景： 参数数据包较大，服务提供者的数量远多于消费者数量
4. HTTP：最简单的基于HTTP表单的协议
   • 适用场景 可以使用浏览器直接查看，适用于需要同时给后台应用程序以及浏览器提供服务的场景（很多其他协议无法通过浏览器直接发起调用）
5. WebService：基于大名鼎鼎的Apache CXF，使用基于SOAP的序列化技术
   • 适用场景 比如公司内部的系统是由多种不同语言构成的，那么这个场景就比较适合采用WebService协议，WebService通常使用在系统集成和跨语言调用场景中
6. REST：基于标准的Java REST API（JAX-RS 2.0）实现的REST风格调用，Dubbo花了大力气在这部分的实现上面，它的使用风格和原生Spring MVC类似
7. Thrift：略
8. Memcached：略
9. Redis：略

Dubbo协议

项目	说明
连接个数	单连接
连接方式	长连接
传输协议	TCP
底层通信框架	Netty异步NIO
序列化方式	Hessian2或Dubbo序列化

Dubbo协议的适用场景

• 适用场景：传入传出参数数据包较小（建议小于100K），但是并发量高的场景。简单来说就是短平快，QPS/TPS高但是数据量小的情况

• 不适场景：尽量不要用Dubbo协议传输大数据包（比如大文件、视频、超大字符串等），这类场景建议使用上面介绍过的其他协议栈

Dubbo协议的调用流程

Transporter

大家注意看图片底部最中间的Transporter，这个是底层网络传输组件，目前Dubbo支持Mina和Netty。大家可能对Netty比较熟悉，但并没有接触过Mina。在Dubbo的2.0版本以后已经从Mina全面替换为Netty，基于Netty的传输层在稳定性和性能上都要更好一些。

Header & Body

接下来我们看图中的绿色部分，就是Header和Body，这部分是Dubbo定义的私有RPC协议中的数据格式部分，它是一个变长协议，由定长的Header和不定长的Body组成。

• Header
  

上面是Header的结构，图片中的数字代表Header中Bit位置，下面的文字表示这段字节所携带的信息，Header总长度为16字节。其中Magic High=0xda，Magic Low=0xbb，标识了这是个Dubbo协议。

后面紧跟着16-23比特位带有两个信息：当前请求的类型以及序列化的方式。其中高四位表示当前请求的Request flag（有三种类型：REQUEST, TWOWAY和EVENT），低四位表示序列化的方式，Dubbo有四种序列化方式，分别对应Dubbo，FastJson，Hessian2和Java原生序列化。

接下来24-31位是响应报文才有的信息，作为Request报文并不包含这部分信息。其中定义了详情请求的状态，比如OK，BAD_RESPONSE，SERVER_TIMEOUT。注意这些Status Code可不是HTTP Status，而是Dubbo自定义的状态。

最后两个部分分别对应Request ID（唯一请求ID）和经过序列化后的Body内容的长度。

• Body

这部分是Dubbo协议中不定长的部分，在传输之前会经过序列化处理，对于一个请求包来说，主要包含三部分的信息：

1. 协议版本：Dubbo当前的版本
2. 寻址信息：目标服务的名称，服务版本，方法名，方法签名类型
3. 数据：方法参数值，附件形式的数据等

Client，Server和ThreadPool

Client对应调用发起方，Server对应服务提供方。

• Client：在发起调用之前会将整个消息进行序列化，组装成上面的Header+Body的变长协议格式
• Server：根据Header里标识的序列化方式，对Body中的内容进行反序列化
• ThreadPool：响应服务调用请求的线程池，可以选择配置Fixed或Cached Thread Pool

Dispatcher线程派发模型

Dispatcher用来创建具有线程派发能力的ChannelHandler，将来访Request派发到线程池或当前IO线程。我们可以给Dispatcher配置5种派发策略

策略	说明
all	所有消息都派发到线程池，包括请求，响应，连接事件，断开事件等
direct	所有消息都不派发到线程池，全部在 IO 线程上直接执行
message	只有请求和响应消息派发到线程池，其它消息均在 IO 线程上执行
execution	只有请求消息派发到线程池，不含响应。其它消息均在 IO 线程上执行
connection	在 IO 线程上，将连接断开事件放入队列，有序逐个执行，其它消息派发到线程池

协议的约束

既然Dubbo协议应用了序列化和反序列化技术，那么对我们数据传输有几个约束条件：

1. Serializable：参数和返回值必须实现Serializable接口，否则在调用的时候会抛出无法序列化/反序列化的异常
2. 使用JDK原生类：比如Map、Date、List、Number等一系列接口，我们不能在返回值和参数中使用自己创建的实现类，只能使用JDK原生的接口实现类。

服务的同步和异步调用

Dubbo支持同步和异步两种调用方式，整个链路流程非常复杂，我们只抓重点看下两个调用模式的不同

• 异步调用：异步调用还可细分为“有返回值”的异步调用和“无返回值”的异步调用。所谓“无返回值”异步调用是指服务消费方只管调用，但不关心调用结果，此时 Dubbo 会直接返回一个空的 RpcResult。若要使用异步特性，需要服务消费方手动进行配置。
• 同步调用：这是默认情况下Dubbo所采用的调用方式，调用方等待服务提供者返回处理结果

示例代码

配置

pom.xml

<dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.apache.dubbo</groupId>
            <artifactId>dubbo</artifactId>
            <version>2.7.3</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.apache.dubbo</groupId>
            <artifactId>dubbo-dependencies-zookeeper</artifactId>
            <version>2.7.3</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.apache.dubbo</groupId>
            <artifactId>dubbo-spring-boot-starter</artifactId>
            <version>2.7.3</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>${project.groupId}</groupId>
            <artifactId>dubbo-api</artifactId>
            <version>${project.version}</version>
        </dependency>

    </dependencies>

application.xml

dubbo:
  application:
    name: dubbo-provider/dubbo-consumer
  registry:
    # zookeeperip
    address: zookeeper://127.0.0.1:2181
    # 启动时检查是否存在，注册中心不存在就报错
    protocol: zookeeper
    check: false
  #Dubbo Admin
  metadata-report:
    address: zookeeper://127.0.0.1:2181
  #协议配置，
  protocol:
    # name必填，指定协议类型
    #dubbo协议缺省端口为20880，rmi为1099，http和hessian为80
    name: dubbo
  monitor:
    #用于配置连接监控中心相关信息，可选
    protocol: register
server:
  port: 63000/63001

Api

public interface IDubboService {
    
    

    Product publish(Product prod);

}

import lombok.Data;
import java.io.Serializable;
import java.math.BigDecimal;


@Data
public class Product implements Serializable {
    
    

    private String name;
    private BigDecimal price;

}

Provider

import org.apache.dubbo.config.annotation.Service;

@Service
@Slf4j
public class DubboService implements IDubboService {
    
    

    @Override
    public Product queryByID(Product prod) {
    
    
        log.info("Publishing prod {}", prod.getName());
        return prod;
    }
}

import org.apache.dubbo.config.spring.context.annotation.EnableDubbo;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

@SpringBootApplication
@EnableDubbo
public class DubboProviderApplication {
    
    

    public static void main(String[] args) {
    
    
        SpringApplication.run(DubboProviderApplication.class, args);
    }
}

Consumer

import org.apache.dubbo.config.annotation.Reference;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class Controller {
    
    

    @Reference(loadbalance = "roundrobin")
    private IDubboService dubboService;

    @PostMapping("/publish")
    public Product publish(@RequestParam String name) {
    
    
        Product product = new Product();
        product.setName(name);
        return dubboService.publish(product);
    }

}

import org.apache.dubbo.config.spring.context.annotation.EnableDubbo;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

@SpringBootApplication
@EnableDubbo
public class DubboConsumerApplication {
    
    

    public static void main(String[] args) {
    
    
        SpringApplication.run(DubboConsumerApplication.class, args);
    }
}

Dubbo Admin（略）

applicattion.properties

# centers in dubbo2.7
admin.registry.address=zookeeper://127.0.0.1:2181
admin.config-center=zookeeper://127.0.0.1:2181
admin.metadata-report.address=zookeeper://127.0.0.1:2181

#group
admin.registry.group=dubbo
admin.config-center.group=dubbo
admin.metadata-report.group=dubbo

admin.apollo.token=e18e5cd903fd0c97a116c873b448544b9d086de1
admin.apollo.appId=test
admin.apollo.env=dev
admin.apollo.cluster=default
admin.apollo.namespace=dubbo

Dubbo负载均衡

负载均衡策略	底层算法
RandomLoadBalance	基于权重算法的负载均衡策略
LeastActiveLoadBalance	基于最少活跃调用数算法
ConsistentHashLoadBalance	基于Hash一致性
RoundRobinLoadBalance	基于加权轮询算法