个人学习分布式专题（二）分布式服务治理之Dubbo框架

Dubbo框架

　　1.1 Dubbo是什么

　　1.2 Dubbo企业级应用示例（略）

　　1.3 Dubbo实现原理及架构剖析

　　1.4 Dubbo+Spring集成

Dubbo框架

　　1.1 Dubbo是什么：Dubbo是一个分布式服务框架，致力于提高性能和透明化的RPC远程服务调用方案，以及SOA服务治理方案。简单的说，dubbo就是个服务框架，如果没有分布式的需求，其实是不需要用的。告别web service模式中的WSdl，以服务者与消费者的方式在dubbo上注册。

dubbo可满足的基本需求：

服务多，压力大：一个服务注册中心，动态的注册和发现服务，使服务的位置透明。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。

服务依赖复杂：需要自动画出应用间的依赖关系图，以帮助架构师理清理关系。

服务调用量变大，服务容量不够：第一步，要将服务现在每天的调用量，响应时间，都统计出来，作为容量规划的参考指标。其次，要可以动态调整权重，在线上，将某台机器的权重一直加大，并在加大的过程中记录响应时间的变化，直到响应时间到达阀值，记录此时的访问量，再以此访问量乘以机器数反推总容量。

　　1.3 Dubbo实现原理及架构剖析：（转自 http://dubbo.apache.org/books/dubbo-dev-book/）

　　　　Dubbo的最大特点是按照分层的方式来架构，使用这种方式可以使各层之间解耦和（或大程度的松耦合）。从服务模型的角度来看，dubbo采用的是一种非常简单的模型，要么使提供方提供服务，要么使消费方消费服务，所以基于这一点可以抽象出服务提供方Provider和服务消费方consumer两个角色。

　　　　Dubbo总体架构，如图所示：

　　　　Dubbo框架设计一共划分了10个层，而最上面的Service层使留给实际想要使用Dubbo开发分布式服务的开发者实现业务的接口，左边淡蓝背景的为服务消费方使用的接口，右边淡绿色背景的为服务提供方使用的接口，位于中轴线上的为双方都用到的接口。
下面，结合Dubbo官方文档，我们分别理解一下框架分层架构中，各个层次的设计要点：

- 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，可以直接new配置类，也可以通过spring解析配置生成配置类。
- 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，以ServiceProxy为中心，扩展接口为ProxyFactory。
- 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，扩展接口为RegistryFactory、Registry和RegistryService。可能没有服务注册中心，此时服务提供方直接暴露服务。
- 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，扩展接口为Cluster、Directory、Router和LoadBalance。将多个服务提供方组合为一个服务提供方，实现对服务消费方来透明，只需要与一个服务提供方进行交互。
- 监控层（Monitor）：RPC调用次数和调用时间监控，以Statistics为中心，扩展接口为MonitorFactory、Monitor和MonitorService。
- 远程调用层（Protocol）：封将RPC调用，以Invocation和Result为中心，扩展接口为Protocol、Invoker和Exporter。Protocol是服务域，它是Invoker暴露和引用的主功能入口，它负责Invoker的生命周期管理。Invoker是实体域，它是Dubbo的核心模型，其它模型都向它靠扰，或转换成它，它代表一个可执行体，可向它发起invoke调用，它有可能是一个本地的实现，也可能是一个远程的实现，也可能一个集群实现。
- 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，扩展接口为Exchanger、ExchangeChannel、ExchangeClient和ExchangeServer。
- 网络传输层（Transport）：抽象mina和netty为统一接口，以Message为中心，扩展接口为Channel、Transporter、Client、Server和Codec。
- 数据序列化层（Serialize）：可复用的一些工具，扩展接口为Serialization、 ObjectInput、ObjectOutput和ThreadPool。

关系说明

- 在 RPC 中，Protocol 是核心层，也就是只要有 Protocol + Invoker + Exporter 就可以完成非透明的 RPC 调用，然后在 Invoker 的主过程上 Filter 拦截点。
- 图中的 Consumer 和 Provider 是抽象概念，只是想让看图者更直观的了解哪些类分属于客户端与服务器端，不用 Client 和 Server 的原因是 Dubbo 在很多场景下都使用 Provider, Consumer, Registry, Monitor 划分逻辑拓普节点，保持统一概念。
- 而 Cluster 是外围概念，所以 Cluster 的目的是将多个 Invoker 伪装成一个 Invoker，这样其它人只要关注 Protocol 层 Invoker 即可，加上 Cluster 或者去掉 Cluster 对其它层都不会造成影响，因为只有一个提供者时，是不需要 Cluster 的。
- Proxy 层封装了所有接口的透明化代理，而在其它层都以 Invoker 为中心，只有到了暴露给用户使用时，才用 Proxy 将 Invoker 转成接口，或将接口实现转成 Invoker，也就是去掉 Proxy 层 RPC 是可以 Run 的，只是不那么透明，不那么看起来像调本地服务一样调远程服务。
- 而 Remoting 实现是 Dubbo 协议的实现，如果你选择 RMI 协议，整个 Remoting 都不会用上，Remoting 内部再划为 Transport 传输层和 Exchange 信息交换层，Transport 层只负责单向消息传输，是对 Mina, Netty, Grizzly 的抽象，它也可以扩展 UDP 传输，而 Exchange 层是在传输层之上封装了 Request-Response 语义。
- Registry 和 Monitor 实际上不算一层，而是一个独立的节点，只是为了全局概览，用层的方式画在一起。

　　　　从上面的架构图中，我们可以了解到，Dubbo作为一个分布式服务框架，主要具有如下几个核心的要点：

　　　　服务定义

　　　　服务是围绕服务提供方和服务消费方的，服务提供方实现服务，而服务消费方调用服务。

服务注册

对于服务提供方，它需要发布服务，而且由于应用系统的复杂性，服务的数量、类型也不断膨胀；对于服务消费方，它最关心如何获取到它所需要的服务，而面对复杂的应用系统，需要管理大量的服务调用。而且，对于服务提供方和服务消费方来说，他们还有可能兼具这两种角色，即既需要提供服务，有需要消费服务。
通过将服务统一管理起来，可以有效地优化内部应用对服务发布/使用的流程和管理。服务注册中心可以通过特定协议来完成服务对外的统一。Dubbo提供的注册中心有如下几种类型可供选择：

远程通信与信息交换

　远程通信需要指定通信双方所约定的协议，在保证通信双方理解协议语义的基础上，还要保证高效、稳定的消息传输。Dubbo继承了当前主流的网络通信框架，主要包括如下几个：

- Mina
- Netty
- Grizzly

　　　　 服务调用

　　　　下面从Dubbo官网直接拿来，看一下基于RPC层，服务提供方和服务消费方之间的调用关系，如图所示：

调用链

展开总设计图的红色调用链，如下：

暴露服务时序

展开总设计图左边服务提供方暴露服务的蓝色初始化链，时序图如下：

引用服务时序

展开总设计图右边服务消费方引用服务的蓝色初始化链，时序图如下：

领域模型

在 Dubbo 的核心领域模型中：

- - Protocol 是服务域，它是 Invoker 暴露和引用的主功能入口，它负责 Invoker 的生命周期管理。
  - Invoker 是实体域，它是 Dubbo 的核心模型，其它模型都向它靠扰，或转换成它，它代表一个可执行体，可向它发起 invoke 调用，它有可能是一个本地的实现，也可能是一个远程的实现，也可能一个集群实现。
  - Invocation 是会话域，它持有调用过程中的变量，比如方法名，参数等。