分布式服务框架之Dubbo（基于XML配置的方式）

什么是Dubbo？

Dubbo是一个分布式服务框架，致力于提供高性能和透明化的RPC远程服务调用方案，以及SOA服务治理方案。

分布式意味着，一个业务被拆分多个业务，部署在不同服务器上，既然各个服务部署在不同的服务器上，那服务间的调用就是通过网络通信的。既然涉及到了网络通信，那么服务消费者调用服务之前，都要写各种网络请求和编解码之类的相关代码，明显是很不友好的，Dubbo所说的透明化，就是指让调用者对网络请求和编解码的细节透明，让我们像调用本地方法一样去调用远程方法。

Dubbo的架构

上述节点说明

• 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；
• Container：服务运行容器；

调用关系说明

1. 服务容器负责启动，加载，运行服务提供者。
2. 服务提供者在启动时，向注册中心注册自己提供的服务。
3. 服务消费者在启动时，向注册中心订阅自己所需的服务。
4. 注册中心返回服务提供者地址列表给消费者，如果有变更，注册中心将基于长连接推送变更数据给消费者。
5. 服务消费者，从提供者地址列表中，基于软负载均衡算法，选一台提供者进行调用，如果调用失败，再选另一台调用。
6. 服务消费者和提供者，在内存中累计调用次数和调用时间，定时每分钟发送一次统计数据到监控中心。

Dubbo架构重要的知识点

• 注册中心负责服务地址的注册和查找，相当于目录服务，服务提供者和消费者只在启动时与注册中心交互，注册中心不转发请求，压力较小；
• 监控中心负责统计各个服务调用次数，调用时间等，统计先在内容汇总后每分钟一次发送到监控中心服务器，并以报表的方式展现；
• 注册中心，服务提供者，服务消费者三者均为长连接，监控中心除外；
• 注册中心通过长连接感知服务提供者的存在，服务提供者宕机，注册中心将立即推送事件通知消费者；
• 注册中心和监控中心全部宕机，不影响已运行的提供者和消费者，消费者在本地缓存了提供者的列表；
• 注册中心和监控中心都是可选的，消费者也可以直连服务提供者；
• 服务提供者无状态，任意一台宕掉后，不影响使用；
• 服务提供者全部宕掉后，服务消费者应用将无法使用，并无限次重连等待服务提供者恢复；

Dubbo 工作原理

Dubbo各层说明，除了Service和Config层为API，其它各层均为SPI

• 第一层：service层，接口层，给服务提供者和消费者来实现的；
• 第二层：config层，配置层，主要是对dubbo进行各种配置的；
• 第三层：proxy层，服务接口透明代理，生成服务的客户端Stub和服务端Skeleton；
• 第四层：registry层，服务注册层，负责服务的注册和发现；
• 第五层：cluster层，集群层，封装多个服务提供者的路由以及负载均衡，将多个实例组合成一个服务；
• 第六层：monitor层，监控层，对rpc接口的次数和调用时间进行监控；
• 第七层：protocol层，远程调用曾，分装rpc调用；
• 第八层：exchange层，信息交换层，分装请求相应模式，同步转异步；
• 第九层：transport层，网络传输层，抽象mina和netty为统一接口；
• 第十层：serialize层，数据序列化层，网络传输需要；

Dubbo提供的负载均衡策略

在集群负载均衡时，Dubbo提供了多种负载均衡策略，默认是Random随机调用

1. Random LoadBalance
   • 随机，按权重设计随机概率；
   • 在一个截面上碰撞的机率高，但调用量越大分布越均匀；
2. RoundRobin LoadBalance
   • 轮询，按公约后的权重设置轮训比率；
   • 存在慢的提供者累积请求的问题，比如：第二台机器很慢，但是没挂，当请求调用第二台时就卡在那，久而久之，所有的请求都在调到第二台上；
3. LeastActive LoadBalance
   • 最少活跃调用数，相同活跃数的随机，活跃数指调用前后计数差；
   • 使慢的提供者收到更少的请求，因为越慢的提供者的调用前后计数差会越大；
4. ConsistentHash LoadBalance
   • 一致性Hash，相同参数的请求总是发到同一提供者

Dubbo的健壮性

1. 监控中心宕掉不影响使用，只是会丢失部分采集数据；
2. 注册中心对等集群，任意一台宕掉后，将自动切换到另一台；
3. 注册中心全部宕掉后，服务提供者和服务消费者仍然可以通过本地缓存列表进行通讯；
4. 服务提供者无状态，任意一台宕掉后，不影响使用；
5. 服务提供者全部宕机后，服务消费者应用将无法使用，并无限次数的重试等待服务提供者恢复；

Dubbo XML方式实战

1. 编写Provider端服务发布者XML配置

<?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" default-autowire="byName">

    <dubbo:application name="tcc-sample"/>
    <!--使用 zookeeper 注册中心暴露服务，注意要先开启 zookeeper-->
    <dubbo:registry address="zookeeper://127.0.0.1:2181"/>
    <dubbo:protocol name="dubbo" port="-1" />
    <dubbo:provider timeout="10000"  threads="10" threadpool="fixed" loadbalance="roundrobin"/>
    <!-- 服务发布 -->
    <dubbo:service interface="com.ipman.dubbo.xml.api.service.IHelloService" ref="helloServiceImpl"/>
</beans>

2. 配置Curator，启动Zookeeper和Dubbo服务发布者

@SpringBootApplication
@ImportResource("classpath:provider/dubbo-hello-provider.xml")
public class DubboXmlProviderApplication {

    private static TestingServer server;

    @SneakyThrows
    public static void main(String[] args) {
        //启动ZK
        mockZKServer();

        SpringApplication.run(DubboXmlProviderApplication.class, args);
    }

    /**
     * 启动本地ZK
     *
     * @throws Exception
     */
    private static void mockZKServer() throws Exception {
        //Mock zk server，作为  配置中心
        server = new TestingServer(2181, true);
        server.start();
    }
}

3. 编写Consumer端服务订阅者XML配置

<?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" default-autowire="byName">

    <dubbo:application name="tcc-sample-reference"/>
    <!--使用 zookeeper 注册中心暴露服务，注意要先开启 zookeeper-->
    <dubbo:registry address="zookeeper://127.0.0.1:2181"/>

    <dubbo:protocol name="dubbo" port="-1" />

    <dubbo:provider timeout="10000"  threads="10" threadpool="fixed" loadbalance="roundrobin"/>

    <!-- 服务订阅 -->
    <dubbo:reference id="helloServiceImpl" interface="com.ipman.dubbo.xml.api.service.IHelloService"
                     check="false" lazy="true"/>
</beans>

4. 启动服务订阅者调用生产者进行测试

@SpringBootApplication
@ImportResource("classpath:consumer/dubbo-xml-reference.xml")
public class DubboXmlConsumeApplication {

	public static void main(String[] args) {
		ApplicationContext applicationContext = SpringApplication.run(DubboXmlConsumeApplication.class, args);

		//Testing
		CallHelloService callHelloService = (CallHelloService) applicationContext.getBean("callHelloService");
		callHelloService.doSayHello();
	}
}