微服务-dubbo学习

什么是微服务：

由于业务发展迅速，为了减少代码和功能重复，方便扩展，部署，维护等因素，将系统业务组件化和服务化拆分，拆分为一个个独立的服务，由服务治理系统统一管理，每个微服务为一个进程，之间的通讯方式可以通过各种消息队列，也可以通过rest/rpc。

微服务治理框架需要实现那些功能：

以Dubbo为切入点，内容九成来在自官网http://dubbo.io/User+Guide-zh.htm

在大规模服务化之前，应用可能只是通过RMI或Hessian等工具，简单的暴露和引用远程服务，通过配置服务的URL地址进行调用，通过F5等硬件进行负载均衡。

但随着规模越来越大，URL不易管理，F5节点压力过高，所以需要引入服务的注册和发现功能，即服务提供方将服务发布到注册中心，而服务消费方可以通过注册中心订阅服务，接收服务提供方服务变更通知，这种方式可以隐藏服务提供方的细节，包括服务器地址等敏感信息，而服务消费方只能通过注册中心来获取到已注册的提供方服务，而不能直接跨过注册中心与服务提供方直接连接。

并通过在消费方获取服务提供方地址列表，实现软负载均衡和Failover，降低对F5硬件负载均衡器的依赖，也能减少部分成本。

服务管理和容错：服务越来越多，需要理清服务之间的调用关系，以及每次调用链路的详细信息为决策和维护做出支持，整条调用链上有某个服务出现问题，可能卡死整个调用，所以可以采取的措施有：重试机制/限流/熔断/负载均衡/降级/本地缓存等

服务监控：服务调用追踪，升降级，授权

Dubbo的基本角色和关系：

Container容器启动服务提供者，Provider想注册中心注册自己，Consumer想注册中心注册自己需要的服务，Registry将提供者列表返回给消费者，如果变更，注册中心基于长连接推送，消费者得到提供者信息，根据负载均衡算法，选择其中一台调用，调用失败再还另一台，消费者和提供者在内存中累计调用次数和调用事件，定时每分钟发送一次到监控中心。

写一个服务，跟之前一样，一个接口一个实现

package com.alibaba.dubbo.demo;

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

package com.alibaba.dubbo.demo.provider;

import com.alibaba.dubbo.demo.DemoService;

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

provider.xml声明暴露服务

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xmlns:dubbo="http://code.alibabatech.com/schema/dubbo"
    xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans        http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd        http://code.alibabatech.com/schema/dubbo        http://code.alibabatech.com/schema/dubbo/dubbo.xsd">

    <!-- 提供方应用信息，用于计算依赖关系 -->
    <dubbo:application name="hello-world-app"  />

    <!-- 使用multicast广播注册中心暴露服务地址 -->
    <dubbo:registry address="multicast://224.5.6.7:1234" />

    <!-- 用dubbo协议在20880端口暴露服务 -->
    <dubbo:protocol name="dubbo" port="20880" />

    <!-- 声明需要暴露的服务接口 -->
    <dubbo:service interface="com.alibaba.dubbo.demo.DemoService" ref="demoService" check="false"/>

    <!-- 和本地bean一样实现服务 -->
    <bean id="demoService" class="com.alibaba.dubbo.demo.provider.DemoServiceImpl" />

</beans>

加载配置并启动

import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;

public class Provider {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ClassPathXmlApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext(new String[] {"http://10.20.160.198/wiki/display/dubbo/provider.xml"});
        context.start();
        System.in.read(); // 按任意键退出
    }
}

consumer.xml定义消费方

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xmlns:dubbo="http://code.alibabatech.com/schema/dubbo"
    xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans        http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd        http://code.alibabatech.com/schema/dubbo        http://code.alibabatech.com/schema/dubbo/dubbo.xsd">

    <!-- 消费方应用名，用于计算依赖关系，不是匹配条件，不要与提供方一样 -->
    <dubbo:application name="consumer-of-helloworld-app"  />

    <!-- 使用multicast广播注册中心暴露发现服务地址 -->
    <dubbo:registry address="multicast://224.5.6.7:1234" />

    <!-- 生成远程服务代理，可以和本地bean一样使用demoService -->
    <dubbo:reference id="demoService" interface="com.alibaba.dubbo.demo.DemoService" />

</beans>

加载配置，调用远程服务

import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;
import com.alibaba.dubbo.demo.DemoService;

public class Consumer {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ClassPathXmlApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext(new String[] {"http://10.20.160.198/wiki/display/dubbo/consumer.xml"});
        context.start();
        DemoService demoService = (DemoService)context.getBean("demoService"); // 获取远程服务代理
        String hello = demoService.sayHello("world"); // 执行远程方法
        System.out.println( hello ); // 显示调用结果
    }
}

公共信息可以用xml方式，也可以用属性文件方式，也可以用注解方式，还可以命令-D方式，还有代码方式

<dubbo:application name="consumer-of-helloworld-app" />
dubbo.application.name=consumer-of-helloworld-app

@Service(version="1.0.0") 服务实现类加标记，后面属性文件中指定扫描注解
<dubbo:annotation package="com.foo.bar.service" />

-Ddubbo.application.name=consumer-of-helloworld-app
还可以在测试时用代码方式

Dubbo容错模型：

<dubbo:service cluster="failsafe" />

1. Failover：dubbo默认容错模式，调用失败自动切换，重试调用其他节点上的服务。设重试次数<dubbo:service retries="2" />
2. Failfast：快速失败，调用只执行一次，失败则立即报错。
3. Failsafe：调用失败， 则直接忽略失败的调用，记录下失败的调用到日志文件，以便后续审计。
4. Failback：失败自动恢复，后台记录失败请求，定时重发。
5. Forking：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。
6. Broadcast：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。

Dubbo负载均衡：

<dubbo:service interface="..." loadbalance="roundrobin" />

<dubbo:reference interface="...">
<dubbo:method name="..." loadbalance="roundrobin"/>
</dubbo:reference>

1. Random：随机策略，可以设置权重，有利于充分利用服务器的资源，高配的可以设置权重大一些，低配的可以稍微小一些。
2. RoundRobin：轮询策略。
3. LeastActive：根据请求调用的次数计数，处理请求更慢的节点会受到更少的请求。
4. ConsistentHash：相同调用参数的请求会发送到同一个服务提供方节点上，如果某个节点发生故障无法提供服务，则会基于一致性Hash算法映射到虚拟节点上（其他服务提供方）

Dubbo线程模型配置：

<dubbo:protocol name="dubbo" dispatcher="all" threadpool="fixed" threads="100" />

快速执行并且不派生新请求的逻辑直接在IO线程上执行，减少线程池的调度，反之则需要调度线程池执行

消息包括，请求，响应，连接，断开，心跳等事件

Dispatcher派发逻辑定义

1. 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，心跳等。
2. direct 所有消息都不派发到线程池，全部在IO线程上直接执行。
3. message 只有请求响应消息派发到线程池，其它连接断开事件，心跳等消息，直接在IO线程上执行。
4. execution 只请求消息派发到线程池，不含响应，响应和其它连接断开事件，心跳等消息，直接在IO线程上执行。
5. 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。

ThreadPool

1. fixed 固定大小线程池，启动时建立线程，不关闭，一直持有。(缺省)
2. cached 缓存线程池，空闲一分钟自动删除，需要时重建。
3. limited 可伸缩线程池，但池中的线程数只会增长不会收缩。(为避免收缩时突然来了大流量引起的性能问题)。

禁用注册配置，两种设置方式，一种属性，一种URL

<dubbo:registry address="10.20.153.10:9090" register="false" />

<dubbo:registry address="10.20.153.10:9090?register=false" />

可以让服务提供者方，只注册服务到另一注册中心，而不从另一注册中心订阅服务。

<dubbo:registry id="qdRegistry" address="10.20.141.150:9090?subscribe=false" />

静态注册，人工干预

<dubbo:registry address="10.20.141.150:9090?dynamic=false" />

不同服务在性能上适用不同协议进行传输，比如大数据用短连接协议，小数据大并发用长连接协议。所以需要为服务配置不同的协议

    <dubbo:application name="world"  />
    <dubbo:registry id="registry" address="10.20.141.150:9090" username="admin" password="hello1234" />

    <!-- 多协议配置 -->
    <dubbo:protocol name="dubbo" port="20880" />
    <dubbo:protocol name="rmi" port="1099" />

    <!-- 使用dubbo协议暴露服务 -->
    <dubbo:service interface="com.alibaba.hello.api.HelloService" version="1.0.0" ref="helloService" protocol="dubbo" />
    <!-- 使用rmi协议暴露服务 -->
    <dubbo:service interface="com.alibaba.hello.api.DemoService" version="1.0.0" ref="demoService" protocol="rmi" />

<dubbo:service id="helloService" interface="com.alibaba.hello.api.HelloService" version="1.0.0" protocol="dubbo,hessian" />

多注册中心

   <dubbo:application name="world"  />

    <!-- 多注册中心配置 -->
    <dubbo:registry id="hangzhouRegistry" address="10.20.141.150:9090" />
    <dubbo:registry id="qingdaoRegistry" address="10.20.141.151:9010" default="false" />

    <!-- 向多个注册中心注册 -->
    <dubbo:service interface="com.alibaba.hello.api.HelloService" version="1.0.0" ref="helloService" registry="hangzhouRegistry,qingdaoRegistry" />

不同服务使用不同注册中心

    <!-- 向中文站注册中心注册 -->
    <dubbo:service interface="com.alibaba.hello.api.HelloService" version="1.0.0" ref="helloService" registry="chinaRegistry" />

    <!-- 向国际站注册中心注册 -->
    <dubbo:service interface="com.alibaba.hello.api.DemoService" version="1.0.0" ref="demoService" registry="intlRegistry" />

多注册中心引用

    <!-- 引用中文站服务 -->
    <dubbo:reference id="chinaHelloService" interface="com.alibaba.hello.api.HelloService" version="1.0.0" registry="chinaRegistry" />

服务分组

<dubbo:reference id="feedbackIndexService" group="feedback" interface="com.xxx.IndexService" />
<dubbo:reference id="memberIndexService" group="member" interface="com.xxx.IndexService" />

多版本

<dubbo:service interface="com.foo.BarService" version="1.0.0" />

合并分组

<dubbo:reference interface="com.xxx.MenuService" group="aaa,bbb" merger="true" />

参数验证

public class ValidationParameter implements Serializable {

    private static final long serialVersionUID = 7158911668568000392L;

    @NotNull // 不允许为空
    @Size(min = 1, max = 20) // 长度或大小范围
    private String name;

    @NotNull(groups = ValidationService.Save.class) // 保存时不允许为空，更新时允许为空 ，表示不更新该字段
    @Pattern(regexp = "^\\s*\\w+(?:\\.{0,1}[\\w-]+)*@[a-zA-Z0-9]+(?:[-.][a-zA-Z0-9]+)*\\.[a-zA-Z]+\\s*$")
    private String email;

    @Min(18) // 最小值
    @Max(100) // 最大值
    private int age;

    @Past // 必须为一个过去的时间
    private Date loginDate;

    @Future // 必须为一个未来的时间
    private Date expiryDate;
 

<dubbo:reference id="validationService" interface="com.alibaba.dubbo.examples.validation.api.ValidationService" validation="true" />

热门结果缓存

<dubbo:reference interface="com.foo.BarService">
    <dubbo:method name="findBar" cache="lru" />
</dubbo:reference>

泛化引用-参数及返回值中的所有POJO均用Map表示

<dubbo:reference id="barService" interface="com.foo.BarService" generic="true" />

GenericService barService = (GenericService) applicationContext.getBean("barService");
Object result = barService.$invoke("sayHello", new String[] { "java.lang.String" }, new Object[] { "World" });

隐式参数传递

RpcContext.getContext().setAttachment("index", "1"); // 隐式传参，后面的远程调用都会隐式将这些参数发送到服务器端，类似cookie，用于框架集成，不建议常规业务使用
xxxService.xxx(); // 远程调用

异步调用

<dubbo:reference id="fooService" interface="com.alibaba.foo.FooService">
      <dubbo:method name="findFoo" async="true" />
</dubbo:reference>

fooService.findFoo(fooId); // 此调用会立即返回null
Future<Foo> fooFuture = RpcContext.getContext().getFuture(); // 拿到调用的Future引用，当结果返回后，会被通知和设置到此Future。
// 此时findFoo和findBar的请求同时在执行，客户端不需要启动多线程来支持并行，而是借助NIO的非阻塞完成。
Foo foo = fooFuture.get(); // 如果foo已返回，直接拿到返回值，否则线程wait住，等待foo返回后，线程会被notify唤醒。

延迟暴露

<dubbo:service delay="5000" />

并发控制

<dubbo:service interface="com.foo.BarService">
    <dubbo:method name="sayHello" executes="10" />
</dubbo:service>

<dubbo:reference interface="com.foo.BarService" actives="10" />

连接数控制

<dubbo:provider protocol="dubbo" accepts="10" />

<dubbo:service interface="com.foo.BarService" connections="10" />

延迟连接，连接粘滞

<dubbo:protocol name="dubbo" lazy="true" />

<dubbo:protocol name="dubbo" sticky="true" />

黑白名单路由规则

host = 10.20.153.10 => host = 10.20.153.11

脚本路由

RegistryFactory registryFactory = ExtensionLoader.getExtensionLoader(RegistryFactory.class).getAdaptiveExtension();
Registry registry = registryFactory.getRegistry(URL.valueOf("zookeeper://10.20.153.10:2181"));
registry.register(URL.valueOf("override://0.0.0.0/com.foo.BarService?category=configurators&dynamic=false&application=foo&timeout=1000"));

服务降级

registry.register(URL.valueOf("override://0.0.0.0/com.foo.BarService?category=configurators&dynamic=false&application=foo&mock=force:return+null"));

ReferenceConfig cache...

协议

<dubbo:protocol name="dubbo" port="20880" />

<dubbo:protocol name="rmi" port="1099" />

<dubbo:protocol name="hessian" port="8080" server="jetty" />

<dubbo:protocol name="http" port="8080" />
。。。。

注册中心

<dubbo:registry ... client="zkclient" />

<dubbo:registry address="redis://10.20.153.10:6379" />