Dubbo学习文档

入门 - 架构

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Dubbo架构

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

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所需的服务
  3. 服务消费者在启动时,想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架构具有以下几个特点,分别是连通性、健壮性、伸缩性,以及向未来架构的升级性。

连通性

  • 注册中心负责服务地址的注册与查找,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服务调用次数,调用时间等,统计先在内存中汇总后每分钟一次发送到监控中心服务器,并以报表展示。
  • 服务提供者向注册中心注册其提供的服务器,并汇报调用时间到监控中心,此时间不包括网络开销。
  • 服务消费者向注册中心获取服务提供者地址列表,并根据负载算法直接调用提供者,同时汇报调用时间到监控中心,此时间包括网络开销。
  • 注册中心、服务提供者、服务消费者三者之间均为长连接,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列表
  • 注册中心和监控中心都是可选的,服务消费者可以直连服务提供者。

健壮性

  • 监控中心宕掉不影响使用,只是丢失部分采样数据
  • 数据库宕掉后,注册中心仍能通过缓存提供服务列表查询,但不能注册新服务
  • 注册中心对等集群 ,任意一台宕掉后,将自动切换到另一台
  • 注册中心全部宕掉后,服务提供者和服务消费者仍能通过本地缓存通讯。
  • 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

伸缩性

  • 注册中心为对等集群,可动态增加机器部署实例,所有客户端将自动发现新的注册中心
  • 服务提供者无状态,可动态增加机器部署实例,注册中心将推送新的服务提供者信息给消费者。

升级性

当服务集群规模进一步扩大,带动T治理结构进一步升级,需要实现动态部署,进行流动计算,现有分布式服务架构不会带来距离。下面是未来可能的一种架构:

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升级后的分布式Dubbo架构

节点角色说明

节点 角色说明
Deployer 自动部署服务的本地代理
Repository 仓库用于存储服务应用发布包
Scheduler 调度中心基于访问压力自动增减服务提供者
Admin 统一管理控制台
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

Zookeeper 注册中心

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Dubbo-Zookeeper注册中心目录结构

流程说明:

  • 服务提供者启动时: 向/dubbo/com.foo.BarService/providers目录下写入自己的 URL 地址
  • 服务消费者启动时: 订阅/dubbo/com.foo.BarService/providers目录下的提供者 URL 地址。并向/dubbo/com.foo.BarService/consumers目录下写入自己的 URL 地址
  • 监控中心启动时: 订阅/dubbo/com.foo.BarService目录下的所有提供者和消费者 URL 地址。

支持以下功能:

  • 当提供者出现断电等异常停机时,注册中心能自动删除提供者信息
  • 当注册中心重启时,能自动恢复注册数据,以及订阅请求
  • 当会话过期时,能自动恢复注册数据,以及订阅请求
  • 当设置时,记录失败注册和订阅请求,后台定时重试
  • 可通过设置 zookeeper 登录信息
  • 可通过设置 zookeeper 的根节点,不设置将使用无根树
  • 支持*号通配符,可订阅服务的所有分组和所有版本的提供者

可靠性声明

阿里内部并没有采用 Zookeeper 做为注册中心,而是使用自己实现的基于数据库的注册中心,即:Zookeeper 注册中心并没有在阿里内部长时间运行的可靠性保障,此 Zookeeper 桥接实现只为开源版本提供,其可靠性依赖于 Zookeeper 本身的可靠性。

兼容性声明

因 2.0.8 最初设计的 zookeeper 存储结构不能扩充不同类型的数据,2.0.9 版本做了调整,所以不兼容,需全部改用 2.0.9 版本才行,以后的版本会保持兼容 2.0.9。2.2.0 版本改为基于 zkclient 实现,需增加 zkclient 的依赖包,2.3.0 版本增加了基于 curator 的实现,作为可选实现策略。

建议使用 2.3.3 以上版本的 zookeeper 注册中心客户端

Redis 注册中心

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Dubbo-Redis注册中心

使用 Redis 的 Key/Map 结构存储数据结构:

  • 主 Key 为服务名和类型
  • Map 中的 Key 为 URL 地址
  • Map 中的 Value 为过期时间,用于判断脏数据,脏数据由监控中心删除

使用 Redis 的 Publish/Subscribe 事件通知数据变更:

  • 通过事件的值区分事件类型:register, unregister, subscribe, unsubscribe
  • 普通消费者直接订阅指定服务提供者的 Key,只会收到指定服务的 register, unregister 事件
  • 监控中心通过 psubscribe 功能订阅 /dubbo/*,会收到所有服务的所有变更事件

调用过程:

  1. 服务提供方启动时,向Key:/dubbo/com.foo.BarService/providers下,添加当前提供者的地址
  2. 并向Channel:/dubbo/com.foo.BarService/providers发送register事件
  3. 服务消费方启动时,从Channel:/dubbo/com.foo.BarService/providers订阅registerunregister事件
  4. 并向Key:/dubbo/com.foo.BarService/consumers下,添加当前消费者的地址
  5. 服务消费方收到registerunregister事件后,从Key:/dubbo/com.foo.BarService/providers下获取提供者地址列表
  6. 服务监控中心启动时,从Channel:/dubbo/*订阅registerunregister,以及subscribeunsubsribe事件
  7. 服务监控中心收到registerunregister事件后,从Key:/dubbo/com.foo.BarService/providers下获取提供者地址列表
  8. 服务监控中心收到subscribeunsubsribe事件后,从Key:/dubbo/com.foo.BarService/consumers下获取消费者地址列表

Redis 是一个高效的 KV 存储服务器

从 2.1.0 版本开始支持

Redis 过期数据通过心跳的方式检测脏数据,服务器时间必须同步,并且对服务器有一定压力,否则过期检测会不准确

Telnet 命令参考手册

从 2.0.5 版本开始,dubbo 开始支持通过 telnet 命令来进行服务治理。

使用

telnet localhost 20880

或者:

echo status | nc -i 1 localhost 20880

status命令所检查的资源也可以扩展,参见:扩展参考手册。

命令

以下展示了 dubbo 内建的 telnet 命令的说明和用法,此外,telnet 命令还支持用户自行扩展,参见:Telnet 命令扩展。

ls

  1. ls: 显示服务列表
  2. ls -l: 显示服务详细信息列表
  3. ls XxxService: 显示服务的方法列表
  4. ls -l XxxService: 显示服务的方法详细信息列表

ps

  1. ps: 显示服务端口列表
  2. ps -l: 显示服务地址列表
  3. ps 20880: 显示端口上的连接信息
  4. ps -l 20880: 显示端口上的连接详细信息

cd

  1. cd XxxService: 改变缺省服务,当设置了缺省服务,凡是需要输入服务名作为参数的命令,都可以省略服务参数
  2. cd /: 取消缺省服务

pwd

  1. pwd: 显示当前缺省服务

trace

  1. trace XxxService: 跟踪 1 次服务任意方法的调用情况
  2. trace XxxService 10: 跟踪 10 次服务任意方法的调用情况
  3. trace XxxService xxxMethod: 跟踪 1 次服务方法的调用情况
  4. trace XxxService xxxMethod 10: 跟踪 10 次服务方法的调用情况

count

  1. count XxxService: 统计 1 次服务任意方法的调用情况
  2. count XxxService 10: 统计 10 次服务任意方法的调用情况
  3. count XxxService xxxMethod: 统计 1 次服务方法的调用情况
  4. count XxxService xxxMethod 10: 统计 10 次服务方法的调用情况

invoke

  1. invoke XxxService.xxxMethod({"prop": "value"}): 调用服务的方法
  2. invoke xxxMethod({"prop": "value"}): 调用服务的方法(自动查找包含此方法的服务)

select

  1. select 1: 当 invoke 命令匹配到多个方法时使用,根据提示列表选择需要调用的方法

status

  1. status: 显示汇总状态,该状态将汇总所有资源的状态,当全部 OK 时则显示 OK,只要有一个 ERROR 则显示 ERROR,只要有一个 WARN 则显示 WARN
  2. status -l: 显示状态列表

log

  1. log debug: 修改 dubbo logger 的日志级别
  2. log 100: 查看 file logger 的最后 100 字符的日志

help

  1. help: 显示 telnet 命帮助信息
  2. help xxx: 显示xxx命令的详细帮助信息

clear

  1. clear: 清除屏幕上的内容
  2. clear 100: 清除屏幕上的指定行数的内容

exit

  1. exit`: 退出当前 telnet 命令行

shutdown

  1. shutdown: 关闭 dubbo 应用
  2. shutdown -t 1000: 延迟 1000 毫秒关闭 dubbo 应用

服务化最佳实践

分包

建议将服务接口、服务模型、服务异常等均放在 API 包中,因为服务模型和异常也是 API 的一部分,这样做也符合分包原则:重用发布等价原则(REP),共同重用原则(CRP)。

如果需要,也可以考虑在 API 包中放置一份 Spring 的引用配置,这样使用方只需在 Spring 加载过程中引用此配置即可。配置建议放在模块的包目录下,以免冲突,如:com/alibaba/china/xxx/dubbo-reference.xml

粒度

服务接口尽可能大粒度,每个服务方法应代表一个功能,而不是某功能的一个步骤,否则将面临分布式事务问题,Dubbo 暂未提供分布式事务支持。

服务接口建议以业务场景为单位划分,并对相近业务做抽象,防止接口数量爆炸。

不建议使用过于抽象的通用接口,如:Map query(Map),这样的接口没有明确语义,会给后期维护带来不便。

版本

每个接口都应定义版本号,为后续不兼容升级提供可能,如:

建议使用两位版本号,因为第三位版本号通常表示兼容升级,只有不兼容时才需要变更服务版本。

当不兼容时,先升级一半提供者为新版本,再将消费者全部升为新版本,然后将剩下的一半提供者升为新版本。

兼容性

服务接口增加方法,或服务模型增加字段,可向后兼容,删除方法或删除字段,将不兼容,枚举类型新增字段也不兼容,需通过变更版本号升级。

各协议的兼容性不同,参见:服务协议

枚举值

如果是完备集,可以用Enum,比如:ENABLE, DISABLE

如果是业务种类,以后明显会有类型增加,不建议用Enum,可以用String代替。

如果是在返回值中用了Enum,并新增了Enum值,建议先升级服务消费方,这样服务提供方不会返回新值。

如果是在传入参数中用了Enum,并新增了Enum值,建议先升级服务提供方,这样服务消费方不会传入新值。

序列化

服务参数及返回值建议使用 POJO 对象,即通过setter, getter方法表示属性的对象。

服务参数及返回值不建议使用接口,因为数据模型抽象的意义不大,并且序列化需要接口实现类的元信息,并不能起到隐藏实现的意图。

服务参数及返回值都必须是传值调用,而不能是传引用调用,消费方和提供方的参数或返回值引用并不是同一个,只是值相同,Dubbo 不支持引用远程对象

异常

建议使用异常汇报错误,而不是返回错误码,异常信息能携带更多信息,并且语义更友好。

如果担心性能问题,在必要时,可以通过override掉异常类的fillInStackTrace()方法为空方法,使其不拷贝栈信息。

查询方法不建议抛出checked异常,否则调用方在查询时将过多的try...catch,并且不能进行有效处理。

服务提供方不应将 DAO 或 SQL 等异常抛给消费方,应在服务实现中对消费方不关心的异常进行包装,否则可能出现消费方无法反序列化相应异常。

调用

不要只是因为是 Dubbo 调用,而把调用try...catch起来。try...catch应该加上合适的回滚边界上。

Provider 端需要对输入参数进行校验。如有性能上的考虑,服务实现者可以考虑在 API 包上加上服务 Stub 类来完成检验。

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