Dubbo

Dubbo是阿里巴巴开源的基于Java的高性能RPC分布式服务框架，现已成为Apache基金会孵化项目。

地址：https://cn.dubbo.apache.org/zh-cn/

服务注册与发现的流程图

下图来自Dubbo官网

Dubbo节点角色

Dubbo 服务治理

Dubbo服务治理是一种服务管理和协调的解决方案，它主要是为分布式系统提供服务管理、服务调度、服务监控、服务负载均衡等功能。

Dubbo服务治理可以有效地管理和调度分布式系统中的服务，通过提供丰富的管理工具可以方便地实现服务的监控、调度和负载均衡等功能。 在分布式系统中，Dubbo服务治理可以提供一种方式，让不同的应用程序通过调用远程服务实现互联互通。

以下是一个简单的Dubbo服务治理的时序图，展示了Dubbo服务注册、发现和调用的过程：

在这个时序图中，Client是服务的消费者，Registry是服务注册中心，Provider1和Provider2是服务的提供者。

整个过程分为三个步骤：

• 服务发现：Client向Registry发起服务发现请求，Registry返回可用的服务列表。
• 服务调用：
  • Client向Provider1发起服务调用请求，Provider1返回结果。
  • Client向Provider2发起服务调用请求，Provider2返回结果。
• 结果返回：Provider1和Provider2返回结果给Client。

Dubbo服务治理的重要性在于，它可以帮助开发人员管理和协调不同的服务和组件，并确保服务的可用性和可靠性。 通过Dubbo服务治理，开发团队可以通过一个单一的入口管理所有服务，这对于大规模分布式服务的管理非常重要。

Dubbo支持的协议

• dubbo(推荐使用的协议)：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

  • 优点：支持异步通信，性能较高。
  • 缺点：只能在Java环境下使用。

• 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Hessian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

  • 优点：采用二进制序列化，传输效率高。
  • 缺点：只能在Java环境下使用

• 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。 多个短连接，TCP协议传输，同步传输，适用常规的远程服务调用和rmi互操作。 在依赖低版本的Common-Collections包，java序列化存在安全漏洞

  • 优点：使用JDK标准的RMI协议，易于使用。
  • 缺点：只能在Java环境下使用。

• 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。

  • 优点：支持跨语言调用，使用方便。
  • 缺点：传输效率相对较低。

• 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

  • 优点：采用SOAP协议，支持跨语言调用。
  • 缺点：传输效率相对较低。

• GRPC：GRPC是谷歌开源的基于HTTP2的通信协议，支持多种编程语言，包括C++，Java，Python，Go等，适用于各种语言环境下的服务调用。

  • 优点：使用HTTP2协议，显著降低带宽消耗和提高性能。
  • 缺点：尚未提供连接池，基于HTTP2，绝大部多数HTTP Server、Nginx都尚不支持。

• memcache：基于memcached实现的RPC协议

• redis：基于redis实现的RPC协议

Dubbo序列化框架

默认使用Hessian序列化，还有Duddo、FastJson、Java自带序列化。

Hessian是一个采用二进制格式传输的服务框架，相对传统更轻量、更快速。

Hessian原理与协议

HTTP的协议约定了数据传输的方式，Hessian无法改变太多

• Hessian中client与server的交互，基于HTTP-POST方式。
• Hessian将辅助信息，封装在HTTP Header中，比如授权token等，我们可以基于http-header来封装关于安全校验、meta数据等。Hessian提供了简单的校验机制。
• 对于Hessian的交互核心数据，比如调用的方法和参数列表信息，将通过POST请求的body体直接发送，格式为字节流。
• 对于Hessian的server端响应数据，将在response中通过字节流的方式直接输出。 Hessian的协议本身并不复杂，所谓协议(protocol)就是约束数据的格式， client按照协议将请求信息序列化成字节序列发送给server端， server端根据协议，将数据反序列化成对象，然后执行指定的方法， 并将方法的返回值再次按照协议序列化成字节流，响应给client， client按照协议将字节流反序列话成对象。

Hessian的对象序列化机制有8种原始类型:

• 原始二进制数据
• boolean
• 64-bit date(64位毫秒值的日期)
• 64-bit double
• 32-bit int
• 64-bit long
• enull
• UTF-8编码的string

另外还包括3种递归类型:

• list for lists and arrays
• map for maps and dictionaries
• object for objects

还有一种特殊的类型:

• ref：用来表示对共享对象的引用。

PB

PB是指Protocol Buffer是Google出品的一种轻量并且高效的结构化数据存储格式，性能比JSON、XML要高很多。

PB之所以性能如此好，主要得益于两个：

• 它使用proto编译器，自动进行序列化和反序列化，速度非常快，应该比XML和JSON快上了20~100倍；
• 它的数据压缩效果好，就是说它序列化后的数据量体积小。因为体积小，传输起来带宽和速度上会有优化。

Dubbo核心的配置

配置之间的关系

Dubbo集群容错方案

Dubbo负载均衡策略

• Random：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：轮循选取提供者策略(可设置权重)，平均分布，但是存在请求累积的问题
• LeastActive：最少活跃调用策略，解决慢提供者接收更少的请求
• ConstantHash：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

Dubbo还允许用户自定义负载均衡策略，通过实现org.apache.dubbo.rpc.cluster.LoadBalance接口并提供相应的SPI（Service Provider Interface）配置来实现。

自定义的负载均衡策略可以考虑更多的业务场景和需求，提供更灵活的服务调用方式。

Dubbo内置服务容器

• Spring Container
• Jetty Container
• Log4j Container

Dubbo的服务容器只是一个简单的Main方法，并加载一个简单的Spring容器，用于暴露服务。

不需要Web容器，如果要用，只会增加复杂性，也浪费资源。

Dubbo启动依赖检查

Dubbo在启动时会检查依赖的服务是否可用，不可用时会抛出异常，阻止Spring初始化完成， 默认check="true"，可以通过check="false"关闭检查。

服务接口多实现

当一个接口有多种实现时，可以用group属性来分组，服务提供方和消费方都指定同一个group即可。

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。 这样在服务端的处理时间超过了设定的超时时间时，就会有重复请求，就会插入多条重复的数据

解决问题：

对于核心的服务中心，去除Dubbo超时重试机制，并重新评估设置超时时间。 业务处理代码必须放在服务端，客户端只做参数验证和服务调用，不涉及业务流程处理，减少业务判断和服务调用的交互

全局配置实例

<dubbo:provider delay="-1" timeout="6000" retries="0"/>

Dubbo的重试机制其实是非常好的QOS保证，它的路由机制，是会帮你把超时的请求路由到其他机器上，而不是本机尝试， 所以Dubbo的重试机器也能一定程度的保证服务的质量。

最后：一定要综合真实的访问情况，给出综合的评估。