Dubbo原理及使用

Dubbo介绍

Dubbo简介

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。

其核心部分包含:

远程通讯: 提供对多种基于长连接的NIO框架抽象封装，包括多种线程模型，序列化，以及“请求-响应”模式的信息交换方式。
集群容错: 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。
自动发现: 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。

主要功能:

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。

架构说明

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。

长连接，指在一个TCP连接上可以连续发送多个数据包，在TCP连接保持期间，如果没有数据包发送，需要双方发检测包以维持此连接，一般需要自己做在线维持。短连接是指通信双方有数据交互时，就建立一个TCP连接，数据发送完成后，则断开此TCP连接，一般银行都使用短连接。

基本的工作流程和原理如下:

client一个线程调用远程接口，生成一个唯一的ID（比如一段随机字符串，UUID等），Dubbo是使用AtomicLong从0开始累计数字的。
将打包的方法调用信息（如调用的接口名称，方法名称，参数值列表等），和处理结果的回调对象callback，全部封装在一起，组成一个对象object。
向专门存放调用信息的全局ConcurrentHashMap里面put(ID, object)。
将ID和打包的方法调用信息封装成一对象connRequest，使用IoSession.write(connRequest)异步发送出去。
当前线程再使用callback的get()方法试图获取远程返回的结果，在get()内部，则使用synchronized获取回调对象callback的锁，再先检测是否已经获取到结果，如果没有，然后调用callback的wait()方法，释放callback上的锁，让当前线程处于等待状态。
服务端接收到请求并处理后，将结果（此结果中包含了前面的ID，即回传）发送给客户端，客户端socket连接上专门监听消息的线程收到消息，分析结果，取到ID，再从前面的ConcurrentHashMap里面get(ID)，从而找到callback，将方法调用结果设置到callback对象里。
监听线程接着使用synchronized获取回调对象callback的锁（因为前面调用过wait()，那个线程已释放callback的锁了），再notifyAll()，唤醒前面处于等待状态的线程继续执行（callback的get()方法继续执行就能拿到调用结果了），至此，整个过程结束。

Dubbo使用

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。

采用注册中心

下载zookeeper注册中心，下载地址：http://www.apache.org/dyn/closer.cgi/zookeeper/ 下载后解压即可，进入D:\apach-zookeeper-3.4.5\bin，

双击zkServer.cmd启动注册中心服务。
定义服务接口: (该接口需单独打包，在服务提供方和消费方共享)

public interface DemoService {
    String sayHello(String name);
}

在服务提供方实现接口

public class DemoServiceImpl implements DemoService {
    @Override
    public String sayHello(String name) {
        return "Hello " + name;
    }
}

用 Spring 配置声明暴露服务provider.xml

spring.application.name=user-service
#如果指定了spring应用名称，可以缺省dubbo的应用名称，这2个至少要配置1个。缺省dubbo的应用名称时默认值是spring的应用名称
#dubbo.application.name=user-service

//使用multicast广播注册中心暴露服务地址    multicast://224.5.6.7:1234
#注册中心地址
dubbo.registry.address=zookeeper://192.168.1.9:2181
#端口号可以写在address中，也可以单独写。实质是从address中获取的port是null，后面设置的port覆盖了null
#dubbo.registry.port=2181
#协议、ip:port可以写在一起

#也可以分开写
#dubbo.registry.protocol=zookeeper   
#dubbo.registry.address=192.168.1.9:2181
#如果是集群，逗号分隔
#dubbo.registry.address=192.168.1.9:2181,192.168.1.10:2181   

#指定dubbo使用的协议、端口
dubbo.protocol.name=dubbo
dubbo.protocol.port=20880

#指定注册到zk上超时时间，ms
dubbo.registry.timeout=10000

#指定实现服务(提供服务）的包
dubbo.scan.base-packages=com.chy.user-service.service

加载服务配置

// @EnableDubbo  //会扫描所有的包，从中找出dubbo的@Service标注的类
// @DubboComponentScan(basePackages = "com.chy.user-service.service")  //只扫描指定的包
@ImportResource(value={"classpath:provider.xml"})
@SpringBootApplication
public class BootUserServiceProviderApplication {

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

服务消费者引入jar

<!-- api接口的jar包 -->
    <dependency>
        <groupId>com.chy.mall</groupId>
        <artifactId>api</artifactId>
        <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    </dependency>

    <!-- dubbo的依赖 -->
    <dependency>
        <groupId>org.apache.dubbo</groupId>
        <artifactId>dubbo-spring-boot-starter</artifactId>
        <version>2.7.6</version>
    </dependency>

    <!-- zk的依赖 -->
    <dependency>
        <groupId>org.apache.dubbo</groupId>
        <artifactId>dubbo-dependencies-zookeeper</artifactId>
        <version>2.7.6</version>
        <type>pom</type>
        <exclusions>
            <exclusion>
                <groupId>org.slf4j</groupId>
                <artifactId>slf4j-log4j12</artifactId>
            </exclusion>
        </exclusions>
    </dependency>

消费者配置文件

#应用名称
spring.application.name=order-service
#dubbo.application.name=order-service

#注册中心地址
dubbo.registry.address=zookeeper://192.168.1.9:2181
#dubbo.registry.port=2181

#协议、端口
dubbo.protocol.name=dubbo
dubbo.protocol.port=20880

#连接zk的超时时间，ms
dubbo.registry.timeout=10000

#启动应用时是否检查注册中心上有没有依赖的服务，默认true
#dubbo.consumer.check=false

消费者调用

@Controller
public class OrderController {
    @Reference(interfaceClass = ICircleService.class, cluster = "failover", version="1.0.0",retries = 1,parameters = {"addCircle.cluster", "failfast"}))  //注入要调用的服务 配置retries参数，设置重试次数为0
    private UserService userService;

    @RequestMapping("/user/{id}")
    @ResponseBody
    public User getUser(@PathVariable Integer id){
        //调用服务
        User user= userService.findUserById(id);
        return user;
    }
}

附上各种容错模式机制说明： Failover Cluster 失败自动切换，当出现失败，重试其它服务器。(缺省) 通常用于读操作，但重试会带来更长延迟。可通过retries="2"来设置重试次数(不含第一次)。

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。(2.1.0开始支持) 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。