一、dubbo简介
1.1 dubbo是什么
Apache Dubbo (incubating)是一款高性能、轻量级的开源Java RPC框架，它提供了三大核心能力：面向接口的远程方法调用，智能容错和负载均衡，以及服务自动注册和发现。
1.2 dubbo官网
http://dubbo.apache.org/
1.3 dubbo的演变
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。
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。
1.4 dubbo架构构成
dubbo运行架构如下图示：
节点角色说明：
（1）服务提供者（Provider）：暴露服务的服务提供方，服务提供者在启动时，向注册中心注册自己提供的服务。
（2）服务消费者（Consumer）: 调用远程服务的服务消费方，服务消费者在启动时，向注册中心订阅自己所需的服务，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。
（3）注册中心（Registry）：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
（4）监控中心（Monitor）：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
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。
1.5 dubbo的特性
(1)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，并汇报调用时间到监控中心，此时间不包含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，此时间包含网络开销注册中心，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
(2)健状性：
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
(3)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
(4)升级性：
当服务集群规模进一步扩大，带动IT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阻力：
1.6 dubbo的调用方式
异步调用
基于NIO的非阻塞实现并行调用，客户端不需要启动多线程即可完成并行调用多个远程服务，相对多线程开销较小。
1.7 dubbo支持的注册中心
Dubbo提供的注册中心有如下几种类型可供选择：
Multicast注册中心
Zookeeper注册中心
Redis注册中心
Simple注册中心
ZooKeeper是一个开源的分布式服务框架，它是Apache Hadoop项目的一个子项目，主要用来解决分布式应用场景中存在的一些问题，如：统一命名服务、状态同步服务、集群管理、分布式应用配置管理等，它支持Standalone模式和分布式模式，在分布式模式下，能够为分布式应用提供高性能和可靠地协调服务，而且使用ZooKeeper可以大大简化分布式协调服务的实现，为开发分布式应用极大地降低了成本。
ZooKeeper总体架构
ZooKeeper集群由一组Server节点组成，这一组Server节点中存在一个角色为Leader的节点，其他节点都为Follower。当客户端Client连接到ZooKeeper集群，并且执行写请求时，这些请求会被发送到Leader节点上，然后Leader节点上数据变更会同步到集群中其他的Follower节点。
1.8 dubbo支持的远程通信协议
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
1.9 dubbo集群容错和负载均衡
1、集群容错
在集群调用失败时，Dubbo提供了多种容错方案，缺省为failover重试。
Failover Cluster
失败自动切换，当出现失败，重试其它服务器。(缺省)
通常用于读操作，但重试会带来更长延迟。
可通过retries=“2”来设置重试次数(不含第一次)。
Failfast Cluster
快速失败，只发起一次调用，失败立即报错。
通常用于非幂等性的写操作，比如新增记录。
Failsafe Cluster
失败安全，出现异常时，直接忽略。
通常用于写入审计日志等操作。
Failback Cluster
失败自动恢复，后台记录失败请求，定时重发。
通常用于消息通知操作。
Forking Cluster
并行调用多个服务器，只要一个成功即返回。
通常用于实时性要求较高的读操作，但需要浪费更多服务资源。
可通过forks=“2”来设置最大并行数。
Broadcast Cluster
广播调用所有提供者，逐个调用，任意一台报错则报错。(2.1.0开始支持)
通常用于通知所有提供者更新缓存或日志等本地资源信息。
2、负载均衡
- Random LoadBalance随机，按权重设置随机概率。
在一个截面上碰撞的概率高，但调用量越大分布越均匀，而且按概率使用权重后也比较均匀，有利于动态调整提供者权重。
RoundRobin LoadBalance轮循，按公约后的权重设置轮循比率。
存在慢的提供者累积请求问题，比如：第二台机器很慢，但没挂，当请求调到第二台时就卡在那，久而久之，所有请求都卡在调到第二台上。
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请求，因为越慢的提供者的调用前后计数差会越大。
ConsistentHash LoadBalance一致性Hash，相同参数的请求总是发到同一提供者。
当某一台提供者挂时，原本发往该提供者的请求，基于虚拟节点，平摊到其它提供者，不会引起剧烈变动
五、RPC的几种方法
5.1 RPC远程过程调用
RPC（Remote Procedure Call Protocol）远程过程调用协议，通过网络从远程计算机上请求调用某种服务。
一次RPC调用的过程大概有10步：
1.执行客户端调用语句，传送参数
2.调用本地系统发送网络消息
3.消息传送到远程主机
4.服务器得到消息并取得参数
5.根据调用请求以及参数执行远程过程（服务）
6.执行过程完毕，将结果返回服务器句柄
7.服务器句柄返回结果，调用远程主机的系统网络服务发送结果
8.消息传回本地主机
9.客户端句柄由本地主机的网络服务接收消息
10.客户端接收到调用语句返回的结果数据
5.2 RPC的原理
5.3 RMI远程方法调用
RMI:远程方法调用(Remote Method Invocation)。能够让在客户端Java虚拟机上的对象像调用本地对象一样调用服务端java 虚拟机中的对象上的方法。
RMI远程调用步骤：
1，客户调用客户端辅助对象stub上的方法
2，客户端辅助对象stub打包调用信息（变量，方法名），通过网络发送给服务端辅助对象skeleton
3，服务端辅助对象skeleton将客户端辅助对象发送来的信息解包，找出真正被调用的方法以及该方法所在对象
4，调用真正服务对象上的真正方法，并将结果返回给服务端辅助对象skeleton
5，服务端辅助对象将结果打包，发送给客户端辅助对象stub
6，客户端辅助对象将返回值解包，返回给调用者
7，客户获得返回值
5.4 RPC与RMI的区别
（1）方法调用方式不同：
RMI中是通过在客户端的Stub对象作为远程接口进行远程方法的调用。每个远程方法都具有方法签名。如果一个方法在服务器上执行，但是没有相匹配的签名被添加到这个远程接口(stub)上，那么这个新方法就不能被RMI客户方所调用。
RPC中是通过网络服务协议向远程主机发送请求，请求包含了一个参数集和一个文本值，通常形成“classname.methodname(参数集)”的形式。RPC远程主机就去搜索与之相匹配的类和方法，找到后就执行方法并把结果编码，通过网络协议发回。
（2）适用语言范围不同：
RMI只用于Java；
RPC是网络服务协议，与操作系统和语言无关。
（3）调用结果的返回形式不同：
Java是面向对象的，所以RMI的调用结果可以是对象类型或者基本数据类型；
RMI的结果统一由外部数据表示 (External Data Representation, XDR) 语言表示，这种语言抽象了字节序类和数据类型结构之间的差异
5.5 Hessian（基于HTTP的远程方法调用）
基于HTTP协议传输，在性能方面还不够完美，负载均衡和失效转移依赖于应用的负载均衡器，Hessian的使用则与RMI类似，区别在于淡化了Registry的角色，通过显示的地址调用，利用HessianProxyFactory根据配置的地址create一个代理对象，另外还要引入Hessian的Jar包。
