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Apache Dubbo是⼀款⾼性能的基于JAVA语⾔的RPC(Remote Procedure Call)框架。
Apache Dubbo提供了三个关键功能,其中包括接⼝的远程调⽤、容错和负载均衡,以及⾃动
服务注册和发现,Apache Dubbo框架在阿⾥巴巴内外被⼴泛采⽤,包括滴滴、当当、去哪
⼉、网易考拉和其他许多公司。

诞生背景

随着互联网的发展,网站应用的规模不断扩大,常规的垂直应用架构已无法应对,分布式服务架构以及流动计算架构势在必行,亟需一个治理系统确保架构有条不紊的演进。
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单一应用架构

当网站流量很小时,只需一个应用,将所有功能都部署在一起,以减少部署节点和成本。此时,用于简化增删改查工作量的数据访问框架(ORM)是关键。

垂直应用架构

当访问量逐渐增大,单一应用增加机器带来的加速度越来越小,将应用拆成互不相干的几个应用,以提升效率。此时,用于加速前端页面开发的Web框架(MVC)是关键。

分布式服务架构

当垂直应用越来越多,应用之间交互不可避免,将核心业务抽取出来,作为独立的服务,逐渐形成稳定的服务中心,使前端应用能更快速的响应多变的市场需求。此时,用于提高业务复用及整合的分布式服务框架(RPC)是关键。

流动计算架构

当服务越来越多,容量的评估,小服务资源的浪费等问题逐渐显现,此时需增加一个调度中心基于访问压力实时管理集群容量,提高集群利用率。此时,用于提高机器利用率的资源调度和治理中心(SOA)是关键。

Dubbo的基本架构

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节点角色说明

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 统计服务的调用次数和调用时间的监控中心
Container 服务运行容器

整体架构

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Dubbo框架设计一共划分了10个层,最上面的Service层是留给服务调用者实现业务逻辑的接口层。图中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。

各层具体职责

1. Service 接口层: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。

2. config 配置层:对外配置接口,以 ServiceConfig, ReferenceConfig 为中心,可以直接初始化配置类,也可以通过 spring 解析配置生成配置类

3. proxy 服务代理层: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

4. registry 注册中心层: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, RegistryService

5. cluster 路由层: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, LoadBalance

6. monitor 监控层:RPC 调用次数和调用时间监控,以 Statistics 为中心,扩展接口为 MonitorFactory, Monitor, MonitorService

7. protocol 远程调用层:封装 RPC 调用,以 Invocation, Result 为中心,扩展接口为 Protocol, Invoker, Exporter

8. exchange 信息交换层:封装请求响应模式,同步转异步,以 Request, Response 为中心,扩展接口为 Exchanger, ExchangeChannel, ExchangeClient, ExchangeServer

9. transport 网络传输层:抽象 mina 和 netty 为统一接口,以 Message 为中心,扩展接口为 Channel, Transporter, Client, Server, Codec

10 .serialize 数据序列化层:可复用的一些工具,扩展接口为 Serialization, ObjectInput, ObjectOutput, ThreadPool

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:
(1)Multicast 注册中心
(2)Zookeeper 注册中心
(3)Redis 注册中心
(4)Simple 注册中心

远程通信

Dubbo底层封装了几个当前主流的网络通信框架(NIO),主要包括如下几个:
(1)Netty
(2)Mina
(3)Grizzly

服务调用

作为一款分布式RPC框架,服务提供方和服务消费方之间的调用关系如图所示:
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上图中描述的调用流程如下:

  • 服务提供方发布服务到服务注册中心;
  • 服务消费方从服务注册中心订阅服务;
  • 服务消费方调用已经注册的可用服务

将上面抽象的调用流程图展开,详细过程入下图所示:
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协议支持

Dubbo支持多种协议,如下所示:
(1)Dubbo 协议
(2)Hessian 协议
(3)HTTP 协议
(4)RMI 协议
(5)WebService 协议
(6)Thrift 协议
(7)Memcached 协议
(8)Redis 协议

协议选择:根据具体应用选择合适的协议。例如使用RMI协议,一般会受到防火墙的限制,所以对于外部与内部进行通信的场景,使用基于HTTP协议或者Hessian协议更为合适。