隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展土居、用戶量的增長(zhǎng)恐疲、系統(tǒng)并發(fā)訪問(wèn)需求越來(lái)越大梢褐,系統(tǒng)數(shù)量增多,調(diào)用依賴關(guān)系也變得復(fù)雜陨界,為了確保系統(tǒng)高可用、高并發(fā)的要求痛阻,系統(tǒng)的架構(gòu)也從單體時(shí)代慢慢遷移至服務(wù)SOA時(shí)代普碎,根據(jù)不同服務(wù)對(duì)系統(tǒng)資源的要求不同,我們可以更合理的配置系統(tǒng)資源录平,使系統(tǒng)資源利用率最大化麻车。而Dubbo則是SOA服務(wù)化治理方案的一個(gè)核心框架。
Dubbo作為阿里巴巴內(nèi)部的SOA服務(wù)化治理方案的核心框架斗这,在2012年時(shí)已經(jīng)每天為2000+個(gè)服務(wù)提供3,000,000,000+次訪問(wèn)量支持动猬,并被廣泛應(yīng)用于阿里巴巴集團(tuán)的各成員站點(diǎn)。Dubbo自2011年開(kāi)源后表箭,已被許多非阿里系公司使用赁咙,其中既有當(dāng)當(dāng)網(wǎng)、網(wǎng)易考拉等互聯(lián)網(wǎng)公司免钻,也有中國(guó)人壽彼水、青島海爾等傳統(tǒng)企業(yè)。
1. Dubbo框架介紹
Dubbo是一個(gè)高性能服務(wù)框架极舔,致力于提供高性能和透明化的RPC遠(yuǎn)程服務(wù)調(diào)用方案凤覆,以及SOA服務(wù)治理方案,使得應(yīng)用可通過(guò)高性能RPC實(shí)現(xiàn)服務(wù)的輸出和輸入功能拆魏,和Spring框架可以無(wú)縫集成盯桦。
作為一個(gè)分布式服務(wù)框架,以及SOA治理方案渤刃,Dubbo其功能主要包括:
高性能NIO通訊及多協(xié)議集成
服務(wù)動(dòng)態(tài)尋址與路由
軟負(fù)載均衡與容錯(cuò)
依賴分析與服務(wù)降級(jí)
Dubbo最大的特點(diǎn)是按照分層架構(gòu)思維構(gòu)建應(yīng)用服務(wù)拥峦,使用這種方式可以使各個(gè)層之間解耦合(或者最大限度地松耦合)。從服務(wù)模型的角度來(lái)看卖子,Dubbo采用的是一種非常簡(jiǎn)單的模型略号,要么是提供方提供服務(wù),要么是消費(fèi)方消費(fèi)服務(wù),所以基于這一點(diǎn)可以抽象出服務(wù)提供方(Provider)和服務(wù)消費(fèi)方(Consumer)兩個(gè)角色玄柠。
Dubbo包含遠(yuǎn)程通訊氛琢、服務(wù)集群和服務(wù)發(fā)現(xiàn)與注冊(cè)三個(gè)核心部分。提供透明化的遠(yuǎn)程方法調(diào)用随闪,實(shí)現(xiàn)像調(diào)用本地方法一樣調(diào)用遠(yuǎn)程方法阳似,只需簡(jiǎn)單配置,沒(méi)有任何API侵入铐伴。同時(shí)具備軟負(fù)載均衡及容錯(cuò)機(jī)制撮奏,可在內(nèi)網(wǎng)替代F5等硬件負(fù)載均衡器,降低成本当宴,減少單點(diǎn)畜吊。可以實(shí)現(xiàn)服務(wù)自動(dòng)注冊(cè)與發(fā)現(xiàn)户矢,不再需要寫(xiě)死服務(wù)提供方地址玲献,注冊(cè)中心基于接口名查詢服務(wù)提供者的IP地址,并且能夠平滑添加或刪除服務(wù)提供者梯浪。
Remoting:遠(yuǎn)程通訊捌年,提供對(duì)多種NIO框架抽象封裝,包括“同步轉(zhuǎn)異步”和“請(qǐng)求-響應(yīng)”模式的信息交換方式挂洛。
Cluster:服務(wù)集群礼预,提供基于接口方法的透明遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用,包括多協(xié)議支持虏劲,以及軟負(fù)載均衡托酸,失敗容錯(cuò),地址路由柒巫,動(dòng)態(tài)配置等集群支持励堡。
Registry:服務(wù)發(fā)現(xiàn)與注冊(cè),基于注冊(cè)中心目錄服務(wù)堡掏,使服務(wù)消費(fèi)方能動(dòng)態(tài)的查找服務(wù)提供方应结,使地址透明,使服務(wù)提供方可以平滑增加或減少機(jī)器布疼。
2. Dubbo組件角色
序號(hào) | 組件角色 | 說(shuō)明 |
---|---|---|
1 | Provider | 服務(wù)提供者摊趾,向外提供服務(wù) |
2 | Consumer | 服務(wù)消費(fèi)者币狠,調(diào)用遠(yuǎn)程服務(wù) |
3 | Registry | 服務(wù)發(fā)現(xiàn)與注冊(cè)中心 |
4 | Monitor | 服務(wù)監(jiān)控游两,統(tǒng)計(jì)服務(wù)調(diào)用頻度與時(shí)間 |
5 | Container | 服務(wù)運(yùn)行容器 |
Dubbo服務(wù)組件調(diào)用關(guān)秕說(shuō)明 :
服務(wù)容器Container負(fù)責(zé)啟動(dòng),加載漩绵,運(yùn)行服務(wù)提供者贱案。
服務(wù)提供者Provider在啟動(dòng)時(shí),向注冊(cè)中心注冊(cè)自己提供的服務(wù)。
服務(wù)消費(fèi)者Consumer在啟動(dòng)時(shí)宝踪,向注冊(cè)中心訂閱自己所需的服務(wù)侨糟。
服務(wù)注冊(cè)中心Registry返回服務(wù)提供者地址列表給消費(fèi)者,如果有變更瘩燥,注冊(cè)中心將基于長(zhǎng)連接推送變更數(shù)據(jù)給消費(fèi)者秕重。
服務(wù)消費(fèi)者Consumer,從提供者地址列表中厉膀,基于軟負(fù)載均衡算法溶耘,選一臺(tái)提供者進(jìn)行調(diào)用,如果調(diào)用失敗服鹅,再選另一臺(tái)調(diào)用凳兵。
服務(wù)消費(fèi)者Consumer和提供者Provider,在內(nèi)存中累計(jì)調(diào)用次數(shù)和調(diào)用時(shí)間企软,定時(shí)每分鐘發(fā)送一次統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)到監(jiān)控中心Monitor庐扫。
3. Dubbo總體架構(gòu)
Dubbo框架設(shè)計(jì)一共劃分了10個(gè)層,而最上面的Service層是留給實(shí)際想要使用Dubbo開(kāi)發(fā)分布式服務(wù)的開(kāi)發(fā)者實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯的接口層仗哨。圖中左邊淡藍(lán)背景的為服務(wù)消費(fèi)方使用的接口形庭,右邊淡綠色背景的為服務(wù)提供方使用的接口, 位于中軸線上的為雙方都用到的接口厌漂。
下面碘勉,結(jié)合Dubbo官方文檔,我們分別理解一下框架分層架構(gòu)中桩卵,各個(gè)層次的設(shè)計(jì)要點(diǎn):
服務(wù)接口層(Service):與實(shí)際業(yè)務(wù)邏輯相關(guān)的验靡,根據(jù)服務(wù)提供方和服務(wù)消費(fèi)方的 業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的接口和實(shí)現(xiàn)。
配置層(Config):對(duì)外配置接口雏节,以ServiceConfig和ReferenceConfig為中心胜嗓,可以直接new配置類(lèi),也可以通過(guò)Spring解析配置生成配置類(lèi)钩乍。
服務(wù)代理層(Proxy):服務(wù)接口透明代理辞州,生成服務(wù)的客戶端Stub和服務(wù)器端Skeleton,以ServiceProxy為中心寥粹,擴(kuò)展接口為ProxyFactory变过。
服務(wù)注冊(cè)層(Registry):封裝服務(wù)地址的注冊(cè)與發(fā)現(xiàn),以服務(wù)URL為中心涝涤,擴(kuò)展接口為RegistryFactory媚狰、Registry和RegistryService±可能沒(méi)有服務(wù)注冊(cè)中心崭孤,此時(shí)服務(wù)提供方直接暴露服務(wù)。
集群層(Cluster):封裝多個(gè)提供者的路由及負(fù)載均衡,并橋接注冊(cè)中心辨宠,以Invoker為中心遗锣,擴(kuò)展接口為Cluster、Directory嗤形、Router和LoadBalance精偿。將多個(gè)服務(wù)提供方組合為一個(gè)服務(wù)提供方,實(shí)現(xiàn)對(duì)服務(wù)消費(fèi)方來(lái)透明赋兵,只需要與一個(gè)服務(wù)提供方進(jìn)行交互还最。
監(jiān)控層(Monitor):RPC調(diào)用次數(shù)和調(diào)用時(shí)間監(jiān)控,以Statistics為中心毡惜,擴(kuò)展接口為MonitorFactory拓轻、Monitor和MonitorService。
遠(yuǎn)程調(diào)用層(Protocol):封將RPC調(diào)用经伙,以Invocation和Result為中心扶叉,擴(kuò)展接口為Protocol、Invoker和Exporter帕膜。Protocol是服務(wù)域枣氧,它是Invoker暴露和引用的主功能入口,它負(fù)責(zé)Invoker的生命周期管理垮刹。Invoker是實(shí)體域达吞,它是Dubbo的核心模型,其它模型都向它靠擾荒典,或轉(zhuǎn)換成它酪劫,它代表一個(gè)可執(zhí)行體,可向它發(fā)起invoke調(diào)用寺董,它有可能是一個(gè)本地的實(shí)現(xiàn)覆糟,也可能是一個(gè)遠(yuǎn)程的實(shí)現(xiàn),也可能一個(gè)集群實(shí)現(xiàn)遮咖。
信息交換層(Exchange):封裝請(qǐng)求響應(yīng)模式滩字,同步轉(zhuǎn)異步,以Request和Response為中心御吞,擴(kuò)展接口為Exchanger麦箍、ExchangeChannel、ExchangeClient和ExchangeServer陶珠。
網(wǎng)絡(luò)傳輸層(Transport):抽象mina和netty為統(tǒng)一接口挟裂,以Message為中心,擴(kuò)展接口為Channel背率、Transporter话瞧、Client嫩与、Server和Codec寝姿。
數(shù)據(jù)序列化層(Serialize):可復(fù)用的一些工具交排,擴(kuò)展接口為Serialization、 ObjectInput饵筑、ObjectOutput和ThreadPool埃篓。
從上圖可以看出,Dubbo對(duì)于服務(wù)提供方和服務(wù)消費(fèi)方根资,從框架的10層中分別提供了各自需要關(guān)心和擴(kuò)展的接口架专,構(gòu)建整個(gè)服務(wù)生態(tài)系統(tǒng)(服務(wù)提供方和服務(wù)消費(fèi)方本身就是一個(gè)以服務(wù)為中心的)。
根據(jù)官方提供的玄帕,對(duì)于上述各層之間關(guān)系的描述部脚,如下所示:
在RPC中,Protocol是核心層裤纹,也就是只要有Protocol + Invoker + Exporter就可以完成非透明的RPC調(diào)用委刘,然后在Invoker的主過(guò)程上Filter攔截點(diǎn)。
圖中的Consumer和Provider是抽象概念鹰椒,只是想讓看圖者更直觀的了解哪些類(lèi)分屬于客戶端與服務(wù)器端锡移,不用Client和Server的原因是Dubbo在很多場(chǎng)景下都使用Provider、Consumer漆际、Registry淆珊、Monitor劃分邏輯拓普節(jié)點(diǎn),保持統(tǒng)一概念奸汇。
而Cluster是外圍概念施符,所以Cluster的目的是將多個(gè)Invoker偽裝成一個(gè)Invoker,這樣其它人只要關(guān)注Protocol層Invoker即可擂找,加上Cluster或者去掉Cluster對(duì)其它層都不會(huì)造成影響操刀,因?yàn)橹挥幸粋€(gè)提供者時(shí),是不需要Cluster的婴洼。
Proxy層封裝了所有接口的透明化代理骨坑,而在其它層都以Invoker為中心,只有到了暴露給用戶使用時(shí)柬采,才用Proxy將Invoker轉(zhuǎn)成接口欢唾,或?qū)⒔涌趯?shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)成Invoker,也就是去掉Proxy層RPC是可以Run的粉捻,只是不那么透明礁遣,不那么看起來(lái)像調(diào)本地服務(wù)一樣調(diào)遠(yuǎn)程服務(wù)。
而Remoting實(shí)現(xiàn)是Dubbo協(xié)議的實(shí)現(xiàn)肩刃,如果你選擇RMI協(xié)議祟霍,整個(gè)Remoting都不會(huì)用上杏头,Remoting內(nèi)部再劃為T(mén)ransport傳輸層和Exchange信息交換層,Transport層只負(fù)責(zé)單向消息傳輸沸呐,是對(duì)Mina醇王、Netty、Grizzly的抽象崭添,它也可以擴(kuò)展UDP傳輸寓娩,而Exchange層是在傳輸層之上封裝了Request-Response語(yǔ)義。
Registry和Monitor實(shí)際上不算一層呼渣,而是一個(gè)獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)棘伴,只是為了全局概覽,用層的方式畫(huà)在一起屁置。