整体设计
- 图中左边淡蓝背景的为服务消费方使用的接口,右边淡绿色背景的为服务提供方使用的接口,
位于中轴线上的为双方都用到的接口。
- 图中从下至上分为十层,各层均为单向依赖,
右边的黑色箭头代表层之间的依赖关系,每一层都可以剥离上层被复用,
其中,Service 和 Config 层为 API,其它各层均为 SPI。
- 图中绿色小块的为扩展接口,蓝色小块为实现类,图中只显示用于关联各层的实现类。
- 图中蓝色虚线为初始化过程,即启动时组装链,红色实线为方法调用过程,即运行时调时链,
紫色三角箭头为继承,可以把子类看作父类的同一个节点,线上的文字为调用的方法。
各层说明
- **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`
关系说明
- **在 RPC 中,Protocol 是核心层,也就是只要有 Protocol + Invoker + Exporter 就可以完成非透明的 RPC 调用,
然后在 Invoker 的主过程上 Filter 拦截点。
- **图中的 Consumer 和 Provider 是抽象概念,只是想让看图者更直观的了解哪些类分属于客户端与服务器端,
不用 Client 和 Server 的原因是 Dubbo 在很多场景下都使用 Provider, Consumer, Registry, Monitor
划分逻辑拓普节点,保持统一概念。
- **而 Cluster 是外围概念,所以 Cluster 的目的是将多个 Invoker 伪装成一个 Invoker,
这样其它人只要关注 Protocol 层 Invoker 即可,
加上 Cluster 或者去掉 Cluster 对其它层都不会造成影响,
因为只有一个提供者时,是不需要 Cluster 的。
- **Proxy 层封装了所有接口的透明化代理,而在其它层都以 Invoker 为中心,
只有到了暴露给用户使用时,才用 Proxy 将 Invoker 转成接口,或将接口实现转成 Invoker,
也就是去掉 Proxy 层 RPC 是可以 Run 的,只是不那么透明,
不那么看起来像调本地服务一样调远程服务。
- **而 Remoting 实现是 Dubbo 协议的实现,如果你选择 RMI 协议,整个 Remoting 都不会用上,
Remoting 内部再划为 Transport 传输层和 Exchange 信息交换层,
Transport 层只负责单向消息传输,是对 Mina, Netty, Grizzly 的抽象,它也可以扩展 UDP 传输,
而 Exchange 层是在传输层之上封装了 Request-Response 语义。
- **Registry 和 Monitor 实际上不算一层,而是一个独立的节点,只是为了全局概览,用层的方式画在一起。
模块分包
模块说明:
- **dubbo-common 公共逻辑模块**:
包括 Util 类和通用模型。
- **dubbo-remoting 远程通讯模块**:
相当于 Dubbo 协议的实现,如果 RPC 用 RMI协议则不需要使用此包。
- **dubbo-rpc 远程调用模块**:
抽象各种协议,以及动态代理,只包含一对一的调用,不关心集群的管理。
- **dubbo-cluster 集群模块**:
将多个服务提供方伪装为一个提供方,包括:负载均衡, 容错,路由等,
集群的地址列表可以是静态配置的,也可以是由注册中心下发。
- **dubbo-registry 注册中心模块**:
基于注册中心下发地址的集群方式,以及对各种注册中心的抽象。
- **dubbo-monitor 监控模块**:
统计服务调用次数,调用时间的,调用链跟踪的服务。
- **dubbo-config 配置模块**:
是 Dubbo 对外的 API,用户通过 Config 使用Dubbo,隐藏 Dubbo 所有细节。
- **dubbo-container 容器模块**:
是一个 Standlone 的容器,以简单的 Main 加载 Spring 启动,
因为服务通常不需要 Tomcat/JBoss 等 Web 容器的特性,没必要用 Web 容器去加载服务。
整体上按照分层结构进行分包,与分层的不同点在于:
- **container 为服务容器,用于部署运行服务,没有在层中画出。
- **protocol 层和 proxy 层都放在 rpc 模块中,这两层是 rpc 的核心,
在不需要集群也就是只有一个提供者时,可以只使用这两层完成 rpc 调用。
- **transport 层和 exchange 层都放在 remoting 模块中,为 rpc 调用的通讯基础。
- **serialize 层放在 common 模块中,以便更大程度复用。
依赖关系
图例说明:
- **图中小方块 Protocol, Cluster, Proxy, Service, Container, Registry, Monitor 代表层或模块,
蓝色的表示与业务有交互,绿色的表示只对 Dubbo 内部交互。
- **图中背景方块 Consumer, Provider, Registry, Monitor 代表部署逻辑拓扑节点。
- **图中蓝色虚线为初始化时调用,红色虚线为运行时异步调用,红色实线为运行时同步调用。
- **图中只包含 RPC 的层,不包含 Remoting 的层,Remoting 整体都隐含在 Protocol 中。
调用链
展开总设计图的红色调用链,如下: blog.csdn.net/jz1993/arti…
暴露服务时序
展开总设计图左边服务提供方暴露服务的蓝色初始化链,时序图如下:
引用服务时序
展开总设计图右边服务消费方引用服务的蓝色初始化链,时序图如下:
领域模型
在 Dubbo 的核心领域模型中:
- **Protocol 是服务域,
它是 Invoker 暴露和引用的主功能入口,它负责 Invoker 的生命周期管理。
- **Invoker 是实体域,
它是 Dubbo 的核心模型,其它模型都向它靠扰,或转换成它,它代表一个可执行体,可向它发起 invoke 调用,
它有可能是一个本地的实现,也可能是一个远程的实现,也可能一个集群实现。
- **Invocation 是会话域,它持有调用过程中的变量,比如方法名,参数等。
基本设计原则
- **采用 Microkernel + Plugin 模式,Microkernel 只负责组装 Plugin,
Dubbo 自身的功能也是通过扩展点实现的,也就是 Dubbo 的所有功能点都可被用户自定义扩展所替换。
- **采用 URL 作为配置信息的统一格式,所有扩展点都通过传递 URL 携带配置信息。
Dubbo支持几种负载均衡策略?
1)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。
2)RoundRobin LoadBalance
轮询,按公约后的权重设置轮询比率。
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。
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。
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。
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" />
配置
服务端服务级别
<dubbo:service interface="..." loadbalance="roundrobin" />
客户端服务级别
<dubbo:reference interface="..." loadbalance="roundrobin" />
服务端方法级别
<dubbo:service interface="...">
<dubbo:method name="..." loadbalance="roundrobin"/>
</dubbo:service>
客户端方法级别
<dubbo:reference interface="...">
<dubbo:method name="..." loadbalance="roundrobin"/>
</dubbo:reference>