基础理论

《分布式系统原理与范型》定义:

“分布式系统是若干独立计算机的集合,这些计算机对于用户来说就像单个相关系统”

发展演变

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。
  • 适用于小型网站,小型管理系统,将所有功能都部署到一个功能里,简单易用。
  • 缺点:
    • 性能扩展比较难
    • 协同开发问题
    • 不利于升级维护

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
  • 通过切分业务来实现各个模块独立部署,降低了维护和部署的难度,团队各司其职更易管理,性能扩展也更方便,更有针对性
  • 缺点
    • 公用模块无法重复利用,开发性的浪费

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)[ Service Oriented Architecture]是关键。

RPC

  • RPC【Remote Procedure Call】是指远程过程调用,是一种进程间通信方式,是一种技术的思想,而不是规范
  • 允许程序调用另一个地址空间(通常是共享网络的另一台机器上)的过程或函数,而不用程序员显式编码这个远程调用的细节
  • 即程序员无论是调用本地的还是远程的函数,本质上编写的调用代码基本相同。
  • RPC两个核心模块:通讯,序列化。

RPC基本原理

  1. 客户端调用
  2. 序列化
  3. 发送消息
  4. 反序列化
  5. 调用本地服务
  6. 服务处理
  7. 返回处理结果
  8. 将结果序列化
  9. 返回消息
  10. 反序列化
  11. 返回调用结果集

Dubbo

基本概念

Apache Dubbo (官方文档) 是一款高性能、轻量级的开源Java RPC框架,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
  • 服务自动注册和发现。

Dubbo 架构

角色介绍

  • 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

  • 服务消费者 (Provider):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,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

  • 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

  • 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

  1. start(Container):服务容器负责启动,加载,运行服务提供者

  2. register(Provider):服务提供者在启动时,向注册中心注册自己提供的服务

  3. subscribe(Consumer):服务消费者在启动时,向注册中心订阅自己所需的服务

  4. notify(Registry):注册中心返回服务提供者地址列表给服务消费者,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. invoke(Consumer):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. count(Provider、Consumer):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

环境搭建

Windows环境安装教程

安装zookeeper

  1. 下载zookeeper
  2. 解压zookeeper

    • 解压运行zkServer.cmd ,初次运行会报错,没有zoo.cfg配置文件
  3. 修改zoo.cfg配置文件

    • 将conf下的zoo_sample.cfg复制一份改名为zoo.cfg即可
    • dataDir=./ 临时数据存储的目录(可写相对路径)
    • clientPort=2181 zookeeper的端口号
    • 修改完成后再次启动zookeeper
  4. 使用zkCli.cmd测试

    • ls /:列出zookeeper根下保存的所有节点
    • create –e /atguigu 123:创建一个atguigu节点,值为123
    • get /atguigu:获取/atguigu节点的值

安装dubbo-admin管理控制台

dubbo本身并不是一个服务软件。它其实就是一个jar包能够帮你的java程序连接到zookeeper,并利用zookeeper消费、提供服务。

但是为了让用户更好的管理监控众多的dubbo服务,官方提供了一个可视化的监控程序

  1. 下载Dubbo-admin

  2. 进入目录,修改dubbo-admin配置

    修改 src\main\resources\application.properties 指定zookeeper地址

  3. 打包dubbo-admin mvn clean package -Dmaven.test.skip=true

  4. 运行dubbo-admin java -jar dubbo-admin-0.0.1-SNAPSHOT.jar

    • 注意:【有可能控制台看着启动了,但是网页打不开,需要在控制台按下 ctrl+c 即可】
    • 默认使用root/root 登陆

Linux环境安装教程

安装jdk

  1. 下载jdk网址

  2. 上传到服务器并解压

  3. 设置环境变量

    1
    2
    3
    4
    export JAVA_HOME=/usr/local/java/jdk1.8.0_171
    export JRE_HOME=${JAVA_HOME}/jre
    export CLASSPATH=.:${JAVA_HOME}/lib:${JRE_HOME}/lib
    export PATH=${JAVA_HOME}/bin:$PATH
  4. 使环境变量生效&测试JDK

    1
    2
    source /etc/profile
    java -version

安装zookeeper

  1. 下载zookeeper

    1
    wget https://archive.apache.org/dist/zookeeper/zookeeper-3.4.11/zookeeper-3.4.11.tar.gz
  2. 解压zookeeper

    1
    tar -zxvf zookeeper-3.4.11.tar.gz
  3. 移动到指定位置并改名为zookeeper

    1
    mv zookeeper-3.4.11 /usr/local/zookeeper

开机启动zookeeper

  1. 复制如下脚本

    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    11
    12
    13
    #!/bin/bash
    #chkconfig:2345 20 90
    #description:zookeeper
    #processname:zookeeper
    ZK_PATH=/usr/local/zookeeper
    export JAVA_HOME=/usr/local/java/jdk1.8.0_171
    case $1 in
    start) sh $ZK_PATH/bin/zkServer.sh start;;
    stop) sh $ZK_PATH/bin/zkServer.sh stop;;
    status) sh $ZK_PATH/bin/zkServer.sh status;;
    restart) sh $ZK_PATH/bin/zkServer.sh restart;;
    *) echo "require start|stop|status|restart" ;;
    esac
  2. 把脚本注册为Service

    1
    2
    chkconfig --add zookeeper
    chkconfig --list
  3. 增加权限

    1
    chmod +x /etc/init.d/zookeeper

配置zookeeper

  1. 初始化zookeeper配置文件

    拷贝/usr/local/zookeeper/conf/zoo_sample.cfg 到同一个目录下改个名字叫zoo.cfg

    1
    cp zoo_sample.cfg zoo.cfg
  2. 启动zookeeper

    1
    service zookeeper start

安装dubbo-admin管理控制台

  1. 安装Tomcat8(旧版dubbo-admin是war,新版是jar不需要安装Tomcat)

    • 下载Tomcat8并解压 链接
    • 命令wget http://mirrors.shu.edu.cn/apache/tomcat/tomcat-8/v8.5.32/bin/apache-tomcat-8.5.32.tar.gz
  2. 解压移动到指定位置

    1
    tar -zxvf apache-tomcat-8.5.32.tar.gz
  3. 开机启动tomcat8

    1
    vim /etc/init.d/tomcat8

    复制如下脚本

    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    11
    12
    13
    14
    15
    16
    17
    18
    19
    20
    21
    22
    23
    24
    25
    26
    27
    28
    #!/bin/bash
    #chkconfig:2345 21 90
    #description:apache-tomcat-8
    #processname:apache-tomcat-8
    CATALANA_HOME=/opt/apache-tomcat-8.5.32
    export JAVA_HOME=/opt/java/jdk1.8.0_171
    case $1 in
    start)
    echo "Starting Tomcat..."
    $CATALANA_HOME/bin/startup.sh
    ;;

    stop)
    echo "Stopping Tomcat..."
    $CATALANA_HOME/bin/shutdown.sh
    ;;

    restart)
    echo "Stopping Tomcat..."
    $CATALANA_HOME/bin/shutdown.sh
    sleep 2
    echo
    echo "Starting Tomcat..."
    $CATALANA_HOME/bin/startup.sh
    ;;
    *)
    echo "Usage: tomcat {start|stop|restart}"
    ;; esac
  4. 注册服务&添加权限

    1
    2
    chkconfig --add tomcat8
    chmod +x tomcat8
  5. 启动服务&访问tomcat测试

    1
    service tomcat8 start

安装dubbo-admin

与Windows环境下一致操作

案例演示

需求分析

某个电商系统,订单服务需要调用用户服务获取某个用户的所有地址;

需要创建两个服务模块进行测试

模块 功能
订单服务web模块 创建订单等
用户服务service模块 查询用户地址等

测试预期结果:

订单服务web模块在A服务器,用户服务模块在B服务器,A可以远程调用B的功能

工程架构

分包

建议将服务接口,服务模型,服务异常等均放在 API 包中,因为服务模型及异常也是 API 的一部分,同时,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。

创建模块

gmall-interface:公共接口层(model,service,exception…)

作用:定义公共接口,也可以导入公共依赖

1
2
3
4
5
6
7
8
public class UserAddress implements Serializable{
private Integer id;
private String userAddress;
private String userId;
private String consignee;
private String phoneNum;
private String isDefault;
}
1
2
UserService
public List<UserAddress> getUserAddressList(String userId)

gmall-user:用户模块(对用户接口的实现)

1
2
3
4
5
6
7
<dependencies>
<dependency>
<groupId>com.atguigu.dubbo</groupId>
<artifactId>gmall-interface</artifactId>
<version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
</dependency>
</dependencies>
1
2
3
4
5
6
7
8
9
public class UserServiceImpl implements UserService {

@Override
public List<UserAddress> getUserAddressList(String userId) {
// TODO Auto-generated method stub
return userAddressDao.getUserAddressById(userId);
}

}

gmall-order-web:订单模块(调用用户模块)

1
2
3
4
5
6
7
<dependencies>
<dependency>
<groupId>com.atguigu.dubbo</groupId>
<artifactId>gmall-interface</artifactId>
<version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
</dependency>
</dependencies>
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
public class OrderService {

UserService userService;

/**
* 初始化订单,查询用户的所有地址并返回
* @param userId
* @return
*/
public List<UserAddress> initOrder(String userId){
return userService.getUserAddressList(userId);
}

}

现在这样是无法进行调用的。gmall-order-web引入了gmall-interface,但是interface的实现是gmall-user,并没有引入,而且实际他可能还在别的服务器中

使用Dubbo

配置版

改造gmall-user作为服务提供者

引入Dubbo

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
    <!-- 引入dubbo -->
<dependency>
<groupId>com.alibaba</groupId>
<artifactId>dubbo</artifactId>
<version>2.6.2</version>
</dependency>
<!-- 由于我们使用zookeeper作为注册中心,所以需要操作zookeeper
dubbo 2.6以前的版本引入zkclient操作zookeeper
dubbo 2.6及以后的版本引入curator操作zookeeper
下面两个zk客户端根据dubbo版本2选1即可
-->
<dependency>
<groupId>com.101tec</groupId>
<artifactId>zkclient</artifactId>
<version>0.10</version>
</dependency>
<!-- curator-framework -->
<dependency>
<groupId>org.apache.curator</groupId>
<artifactId>curator-framework</artifactId>
<version>2.12.0</version>
</dependency>

配置提供者

1
2
3
4
5
6
7
8
<!--当前应用的名字  -->
<dubbo:application name="gmall-user"></dubbo:application>
<!--指定注册中心的地址 -->
<dubbo:registry address="zookeeper://118.24.44.169:2181" />
<!--使用dubbo协议,将服务暴露在20880端口 -->
<dubbo:protocol name="dubbo" port="20880" />
<!-- 指定需要暴露的服务 -->
<dubbo:service interface="com.atguigu.gmall.service.UserService" ref="userServiceImpl" />

启动服务

1
2
3
4
5
6
public static void main(String[] args) throws IOException {
ClassPathXmlApplicationContext context =
new ClassPathXmlApplicationContext("classpath:spring-beans.xml");

System.in.read();
}

改造gmall-order-web作为服务消费者

引入dubbo

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
<!-- 引入dubbo -->
<dependency>
<groupId>com.alibaba</groupId>
<artifactId>dubbo</artifactId>
<version>2.6.2</version>
</dependency>
<!-- 由于我们使用zookeeper作为注册中心,所以需要引入zkclient和curator操作zookeeper -->
<dependency>
<groupId>com.101tec</groupId>
<artifactId>zkclient</artifactId>
<version>0.10</version>
</dependency>
<!-- curator-framework -->
<dependency>
<groupId>org.apache.curator</groupId>
<artifactId>curator-framework</artifactId>
<version>2.12.0</version>
</dependency>

配置消费者信息

1
2
3
4
5
6
7
<!-- 应用名 -->
<dubbo:application name="gmall-order-web"></dubbo:application>
<!-- 指定注册中心地址 -->
<dubbo:registry address="zookeeper://118.24.44.169:2181" />
<!-- 生成远程服务代理,可以和本地bean一样使用demoService -->
<dubbo:reference id="userService" interface="com.atguigu.gmall.service.UserService"></dubbo:reference>

测试调用

访问gmall-order-web的initOrder请求,会调用UserService获取用户地址;

调用成功。说明我们order已经可以调用远程的UserService

注解版

服务提供方

1
2
3
4
5
<dubbo:application name="gmall-user"></dubbo:application>
<dubbo:registry address="zookeeper://118.24.44.169:2181" />
<dubbo:protocol name="dubbo" port="20880" />
<dubbo:annotation package="com.atguigu.gmall.user.impl"/>

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
import com.alibaba.dubbo.config.annotation.Service;
import com.atguigu.gmall.bean.UserAddress;
import com.atguigu.gmall.service.UserService;
import com.atguigu.gmall.user.mapper.UserAddressMapper;

@Service //使用dubbo提供的service注解,注册暴露服务
public class UserServiceImpl implements UserService {

@Autowired
UserAddressMapper userAddressMapper;

服务消费方

1
2
3
4
<dubbo:application name="gmall-order-web"></dubbo:application>
<dubbo:registry address="zookeeper://118.24.44.169:2181" />
<dubbo:annotation package="com.atguigu.gmall.order.controller"/>

1
2
3
4
5
6
@Controller
public class OrderController {

@Reference //使用dubbo提供的reference注解引用远程服务
UserService userService;

监控中心

dubbo-admin

图形化的服务管理页面;安装时需要指定注册中心地址,即可从注册中心中获取到所有的提供者/消费者进行配置管理

dubbo-monitor-simple

简单的监控中心;

安装

下载dubbo-ops

下载链接

修改配置指定注册中心地址

进入 dubbo-monitor-simple\src\main\resources\conf

修改 dubbo.properties文件

打包dubbo-monitor-simple

1
mvn clean package -Dmaven.test.skip=true

解压 tar.gz 文件,并运行start.bat

如果缺少servlet-api,自行导入servlet-api再访问监控中心

启动访问8080

监控中心配置

所有服务配置连接监控中心,进行监控统计

1
2
<!-- 监控中心协议,如果为protocol="registry",表示从注册中心发现监控中心地址,否则直连监控中心 -->
<dubbo:monitor protocol="registry"></dubbo:monitor>

Simple Monitor 挂掉不会影响到 Consumer 和 Provider 之间的调用,所以用于生产环境不会有风险。

Simple Monitor 采用磁盘存储统计信息,请注意安装机器的磁盘限制,如果要集群,建议用mount共享磁盘。

整合SpringBoot

引入spring-boot-starter以及dubbo和curator的依赖

1
2
3
4
5
<dependency>
<groupId>com.alibaba.boot</groupId>
<artifactId>dubbo-spring-boot-starter</artifactId>
<version>0.2.0</version>
</dependency>

配置application.properties

1
2
3
4
5
application.name就是服务名,不能跟别的dubbo提供端重复
registry.protocol 是指定注册中心协议
registry.address 是注册中心的地址加端口号
protocol.name 是分布式固定是dubbo,不要改。
base-package 注解方式要扫描的包

提供者配置:

1
2
3
4
5
dubbo.application.name=gmall-user
dubbo.registry.protocol=zookeeper
dubbo.registry.address=192.168.67.159:2181
dubbo.scan.base-package=com.atguigu.gmall
dubbo.protocol.name=dubbo

消费者配置

1
2
3
4
5
dubbo.application.name=gmall-order-web
dubbo.registry.protocol=zookeeper
dubbo.registry.address=192.168.67.159:2181
dubbo.scan.base-package=com.atguigu.gmall
dubbo.protocol.name=dubbo

dubbo注解

@Service@Reference

【如果没有在配置中写dubbo.scan.base-package,还需要使用@EnableDubbo注解】

Boot与Dubbo整合的三种方式

  1. 导入dubbo-starter,在application.properties配置属性

    • 使用@Service[暴露服务]
    • 使用@Reference[引用服务]
  2. 保留dubbo.xml文件配置

    • 导入dubbo-starter,使用@ImportResource导入dubbo的配置文件
  3. 使用注解API的方式

    • 将每一个组件手动创建到容器中,让dubbo扫描其他的组件

Dubbo配置

配置原则

JVM 启动 -D 参数优先,这样可以使用户在部署和启动时进行参数重写,比如在启动时需改变协议的端口。

XML 次之,如果在 XML 中有配置,则 dubbo.properties 中的相应配置项无效。

Properties 最后,相当于缺省值,只有 XML 没有配置时,dubbo.properties 的相应配置项才会生效,通常用于共享公共配置,比如应用名。

重试次数

失败自动切换,当出现失败,重试其它服务器,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)。

重试次数配置如下:

1
2
3
4
5
6
7
8
<dubbo:service retries="2" />

<dubbo:reference retries="2" />

<dubbo:reference>
<dubbo:method name="findFoo" retries="2" />
</dubbo:reference>

超时时间

由于网络或服务端不可靠,会导致调用出现一种不确定的中间状态(超时)。为了避免超时导致客户端资源(线程)挂起耗尽,必须设置超时时间。

Dubbo消费端

1
2
3
4
5
6
7
全局超时配置
<dubbo:consumer timeout="5000" />

指定接口以及特定方法超时配置
<dubbo:reference interface="com.foo.BarService" timeout="2000">
<dubbo:method name="sayHello" timeout="3000" />
</dubbo:reference>

Dubbo服务端

1
2
3
4
5
6
7
全局超时配置
<dubbo:provider timeout="5000" />

指定接口以及特定方法超时配置
<dubbo:provider interface="com.foo.BarService" timeout="2000">
<dubbo:method name="sayHello" timeout="3000" />
</dubbo:provider>

配置原则

dubbo推荐在Provider上尽量多配置Consumer端属性:

  • 作服务的提供者,比服务使用方更清楚服务性能参数,如调用的超时时间,合理的重试次数,等等

  • 在配置后,不配置则会使用的配置值,即配置可以作为的缺省值。否则,会使用端的全局设置,这对于不可控的,并且往往是不合理的

配置的覆盖规则:

  1. 方法级配置别优于接口级别,即小Scope优先

  2. Consumer端配置 优于 Provider配置 优于 全局配置,

  3. 最后是Dubbo Hard Code的配置值(见配置文档)

版本号

当一个接口实现,出现不兼容升级时,可以用版本号过渡,版本号不同的服务相互间不引用。

可以按照以下的步骤进行版本迁移:

  • 在低压力时间段,先升级一半提供者为新版本

  • 再将所有消费者升级为新版本

  • 然后将剩下的一半提供者升级为新版本

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
老版本服务提供者配置:
<dubbo:service interface="com.foo.BarService" version="1.0.0" />

新版本服务提供者配置:
<dubbo:service interface="com.foo.BarService" version="2.0.0" />

老版本服务消费者配置:
<dubbo:reference id="barService" interface="com.foo.BarService" version="1.0.0" />

新版本服务消费者配置:
<dubbo:reference id="barService" interface="com.foo.BarService" version="2.0.0" />

如果不需要区分版本,可以按照以下的方式配置:
<dubbo:reference id="barService" interface="com.foo.BarService" version="*" />

高可用

zookeeper宕机与dubbo直连

现象:

zookeeper注册中心宕机,还可以消费dubbo暴露的服务。

原因:

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

高可用:

  • 通过设计,减少系统不能提供服务的时间;

集群下Dubbo负载均衡配置

在集群负载均衡时,Dubbo 提供了多种均衡策略,缺省为 random 随机调用。

负载均衡策略

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的问题,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。算法参见:http://en.wikipedia.org/wiki/Consistent_hashing

  • 缺省只对第一个参数 Hash,如果要修改,请配置 <dubbo:parameter key="hash.arguments" value="0,1" />

  • 缺省用 160 份虚拟节点,如果要修改,请配置 <dubbo:parameter key="hash.nodes" value="320" />

服务降级

服务降级

当服务器压力剧增的情况下,根据实际业务情况及流量,对一些服务和页面有策略的不处理或换种简单的方式处理,从而释放服务器资源以保证核心交易正常运作或高效运作

可以通过服务降级功能临时屏蔽某个出错的非关键服务,并定义降级后的返回策略。

向注册中心写入动态配置覆盖规则:

1
2
3
RegistryFactory registryFactory = ExtensionLoader.getExtensionLoader(RegistryFactory.class).getAdaptiveExtension();
Registry registry = registryFactory.getRegistry(URL.valueOf("zookeeper://10.20.153.10:2181"));
registry.register(URL.valueOf("override://0.0.0.0/com.foo.BarService?category=configurators&dynamic=false&application=foo&mock=force:return+null"));
  • mock=force:return+null 表示消费方对该服务的方法调用都直接返回 null 值,不发起远程调用。用来屏蔽不重要服务不可用时对调用方的影响。

  • 还可以改为 mock=fail:return+null 表示消费方对该服务的方法调用在失败后,再返回 null 值,不抛异常。用来容忍不重要服务不稳定时对调用方的影响。

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。

集群容错模式

Failover Cluster

失败自动切换,当出现失败,重试其它服务器。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)。

1
2
3
4
5
6
7
8
重试次数配置如下:
<dubbo:service retries="2" />

<dubbo:reference retries="2" />

<dubbo:reference>
<dubbo:method name="findFoo" retries="2" />
</dubbo:reference>

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]。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。

集群模式配置

按照以下示例在服务提供方和消费方配置集群模式

1
2
3
<dubbo:service cluster="failsafe" />

<dubbo:reference cluster="failsafe" />

整合hystrix

Hystrix 旨在通过控制那些访问远程系统、服务和第三方库的节点,从而对延迟和故障提供更强大的容错能力

Hystrix具备拥有回退机制和断路器功能的线程和信号隔离,请求缓存和请求打包,以及监控和配置等功能

配置spring-cloud-starter-netflix-hystrix

spring boot官方提供了对hystrix的集成,直接在pom.xml里加入依赖:

1
2
3
4
5
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix</artifactId>
<version>1.4.4.RELEASE</version>
</dependency>

然后在Application类上增加@EnableHystrix来启用hystrix starter:

1
2
3
@SpringBootApplication
@EnableHystrix
public class ProviderApplication {

配置Provider端

在Dubbo的Provider上增加@HystrixCommand配置,这样子调用就会经过Hystrix代理

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
@Service(version = "1.0.0")
public class HelloServiceImpl implements HelloService {
@HystrixCommand(commandProperties = {
@HystrixProperty(name = "circuitBreaker.requestVolumeThreshold", value = "10"),
@HystrixProperty(name = "execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds", value = "2000") })
@Override
public String sayHello(String name) {
// System.out.println("async provider received: " + name);
// return "annotation: hello, " + name;
throw new RuntimeException("Exception to show hystrix enabled.");
}
}

配置Consumer端

对于Consumer端,则可以增加一层method调用,并在method上配置@HystrixCommand。当调用出错时,会走到fallbackMethod = “reliable”的调用里。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
@Reference(version = "1.0.0")
private HelloService demoService;

@HystrixCommand(fallbackMethod = "reliable")
public String doSayHello(String name) {
return demoService.sayHello(name);
}
public String reliable(String name) {
return "hystrix fallback value";
}

Dubbo原理

RPC原理

一次完整的RPC调用流程(同步调用,异步另说)如下:

1)服务消费方(client)调用以本地调用方式调用服务;


2)client stub接收到调用后负责将方法、参数等组装成能够进行网络传输的消息体;

3)client stub找到服务地址,并将消息发送到服务端;

4)server stub收到消息后进行解码;

5)server stub根据解码结果调用本地的服务;

6)本地服务执行并将结果返回给server stub;

7)server stub将返回结果打包成消息并发送至消费方;

8)client stub接收到消息,并进行解码;

9)服务消费方得到最终结果。

RPC框架的目标就是要2-8[红色部分]这些步骤都封装起来,这些细节对用户来说是透明的,不可见的

Netty 通信原理

Netty是一个异步事件驱动的网络应用程序框架, 用于快速开发可维护的高性能协议服务器和客户端。它极大地简化并简化了TCP和UDP套接字服务器等网络编程。

BIO:(Blocking IO)

NIO (Non-Blocking IO)

  • Selector 一般称 为选择器 ,也可以翻译为 多路复用器,

  • Connect(连接就绪)

  • Accept(接受就绪)
  • Read(读就绪)
  • Write(写就绪)

Netty基本原理

Dubbo原理

框架设计

  • 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

  • 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

  • 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

  • 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

  • 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

  • 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

  • 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

  • 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

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

启动解析、加载配置信息

服务暴露

服务引用

服务调用