Dubbo（75）Dubbo的网络通信模型是怎样的？

Dubbo的网络通信模型是其高性能和高扩展性的重要基础。Dubbo采用了一种异步、非阻塞的网络通信模型，主要基于Netty实现。以下是对Dubbo网络通信模型的详细解释，并结合代码示例说明其实现。

1. 网络通信模型简介

Dubbo的网络通信模型主要由以下几个部分组成：

1. 网络框架：主要使用Netty作为底层通信框架，支持高性能的异步通信。
2. 编解码器：负责将请求和响应对象序列化为字节流进行传输，以及将字节流反序列化为请求和响应对象。
3. 连接管理：负责管理客户端和服务端的连接。
4. 请求处理：包括请求的接收、处理和响应的发送。

2. 项目结构

我们将创建一个简单的项目结构，包含一个服务提供者和一个服务消费者：

dubbo-demo
├── dubbo-api
│   └── src/main/java/com/example/dubbo/api
│       └── MyService.java
├── dubbo-provider
│   └── src/main/java/com/example/dubbo/provider
│       └── MyServiceImpl.java
│       └── DubboProviderApplication.java
├── dubbo-consumer
│   └── src/main/java/com/example/dubbo/consumer
│       └── MyServiceConsumer.java
│       └── DubboConsumerApplication.java
└── pom.xml

3. 创建服务接口模块（dubbo-api）

服务接口模块 dubbo-api 定义了服务接口。

3.1 创建 pom.xml

在 dubbo-api 模块中创建 pom.xml 文件：

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://www.w3.org/2001/04/xmldsig-more#">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <groupId>com.example</groupId>
    <artifactId>dubbo-api</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    <packaging>jar</packaging>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.dubbo</groupId>
            <artifactId>dubbo</artifactId>
            <version>2.7.8</version>
        </dependency>
    </dependencies>
</project>

3.2 创建服务接口

在 dubbo-api/src/main/java/com/example/dubbo/api 目录下创建 MyService 接口：

package com.example.dubbo.api;

public interface MyService {
    String sayHello(String name);
}

4. 创建服务提供者模块（dubbo-provider）

服务提供者模块 dubbo-provider 实现了服务接口并提供服务。

4.1 创建 pom.xml

在 dubbo-provider 模块中创建 pom.xml 文件：

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://www.w3.org/2001/04/xmldsig-more#">

    <parent>
        <groupId>com.example</groupId>
        <artifactId>dubbo-demo</artifactId>
        <version>1.0-SNAPSHOT</version>
        <relativePath>../pom.xml</relativePath>
    </parent>

    <artifactId>dubbo-provider</artifactId>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>com.example</groupId>
            <artifactId>dubbo-api</artifactId>
            <version>1.0-SNAPSHOT</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.dubbo</groupId>
            <artifactId>dubbo-spring-boot-starter</artifactId>
            <version>2.7.8</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>
</project>

4.2 创建服务实现

在 dubbo-provider/src/main/java/com/example/dubbo/provider 目录下创建 MyServiceImpl 类：

package com.example.dubbo.provider;

import com.example.dubbo.api.MyService;
import org.apache.dubbo.config.annotation.DubboService;

@DubboService
public class MyServiceImpl implements MyService {
    @Override
    public String sayHello(String name) {
        return "Hello, " + name;
    }
}

4.3 创建启动类

在 dubbo-provider/src/main/java/com/example/dubbo/provider 目录下创建 DubboProviderApplication 类：

package com.example.dubbo.provider;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

@SpringBootApplication
public class DubboProviderApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(DubboProviderApplication.class, args);
    }
}

4.4 配置文件

在 dubbo-provider/src/main/resources 目录下创建 application.yml 配置文件：

spring:
  application:
    name: dubbo-provider
  main:
    web-application-type: none

dubbo:
  application:
    name: dubbo-provider
  registry:
    address: zookeeper://localhost:2181
  protocol:
    name: dubbo
    port: 20880
  scan:
    base-packages: com.example.dubbo.provider

5. 创建服务消费者模块（dubbo-consumer）

服务消费者模块 dubbo-consumer 调用服务提供者提供的服务。

5.1 创建 pom.xml

在 dubbo-consumer 模块中创建 pom.xml 文件：

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://www.w3.org/2001/04/xmldsig-more#">

    <parent>
        <groupId>com.example</groupId>
        <artifactId>dubbo-demo</artifactId>
        <version>1.0-SNAPSHOT</version>
        <relativePath>../pom.xml</relativePath>
    </parent>

    <artifactId>dubbo-consumer</artifactId>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>com.example</groupId>
            <artifactId>dubbo-api</artifactId>
            <version>1.0-SNAPSHOT</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.dubbo</groupId>
            <artifactId>dubbo-spring-boot-starter</artifactId>
            <version>2.7.8</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>
</project>

5.2 创建服务消费者

在 dubbo-consumer/src/main/java/com/example/dubbo/consumer 目录下创建 MyServiceConsumer 类：

package com.example.dubbo.consumer;

import com.example.dubbo.api.MyService;
import org.apache.dubbo.config.annotation.DubboReference;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class MyServiceConsumer {

    @DubboReference
    private MyService myService;

    @GetMapping("/sayHello")
    public String sayHello(@RequestParam String name) {
        return myService.sayHello(name);
    }
}

5.3 创建启动类

在 dubbo-consumer/src/main/java/com/example/dubbo/consumer 目录下创建 DubboConsumerApplication 类：

package com.example.dubbo.consumer;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

@SpringBootApplication
public class DubboConsumerApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(DubboConsumerApplication.class, args);
    }
}

5.4 配置文件

在 dubbo-consumer/src/main/resources 目录下创建 application.yml 配置文件：

spring:
  application:
    name: dubbo-consumer

dubbo:
  application:
    name: dubbo-consumer
  registry:
    address: zookeeper://localhost:2181
  protocol:
    name: dubbo
  scan:
    base-packages: com.example.dubbo.consumer

6. 根项目的 pom.xml

在根项目 dubbo-demo 中创建 pom.xml 文件，定义模块和依赖管理：

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xsi:schemaLocation="http://www.w3.org/POM/4.0.0 http://www.w3.org/2001/04/xmldsig-more#">

    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <groupId>com.example</groupId>
    <artifactId>dubbo-demo</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    <packaging>pom</packaging>

    <modules>
        <module>dubbo-api</module>
        <module>dubbo-provider</module>
        <module>dubbo-consumer</module>
    </modules>

    <dependencyManagement>
        <dependencies>
            <dependency>
                <groupId>org.apache.dubbo</groupId>
                <artifactId>dubbo</artifactId>
                <version>2.7.8</version>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>org.apache.dubbo</groupId>
                <artifactId>dubbo-spring-boot-starter</artifactId>
                <version>2.7.8</version>
            </dependency>
        </dependencies>
    </dependencyManagement>

    <build>
        <pluginManagement>
            <plugins>
                <plugin>
                    <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
                    <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
                    <version>3.8.1</version>
                    <configuration>
                        <source>1.8</source>
                        <target>1.8</target>
                    </configuration>
                </plugin>
                <plugin>
                    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                    <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
                    <version>2.3.4.RELEASE</version>
                </plugin>
            </plugins>
        </pluginManagement>
    </build>
</project>

7. 启动Zookeeper

确保Zookeeper在本地运行，默认端口为 2181。可以通过下载Zookeeper并运行以下命令启动Zookeeper：

bin/zkServer.sh start

8. 启动服务提供者和消费者

1. 启动服务提供者：运行 DubboProviderApplication 类。
2. 启动服务消费者：运行 DubboConsumerApplication 类。

9. Dubbo网络通信模型详细解释

9.1 网络框架

Dubbo使用Netty作为底层通信框架。Netty是一个高性能的NIO框架，支持异步和非阻塞的网络通信。以下是Netty的基本组件：

• Channel：表示一个连接，可以进行读写操作。
• EventLoop：处理IO事件的循环。
• ChannelHandler：处理IO事件的处理器。
• ChannelPipeline：IO事件的处理链。

9.2 编解码器

Dubbo的编解码器负责将请求和响应对象序列化为字节流进行传输，以及将字节流反序列化为请求和响应对象。以下是编解码器的基本流程：

1. 编码：将请求对象序列化为字节流。
2. 传输：将字节流通过网络传输到服务端。
3. 解码：将字节流反序列化为请求对象。

9.3 连接管理

Dubbo的连接管理负责管理客户端和服务端的连接。以下是连接管理的基本流程：

1. 客户端连接服务端：客户端通过Netty与服务端建立连接。
2. 连接复用：客户端可以复用与服务端的连接，减少连接的建立和关闭操作。
3. 连接断开重连：当连接断开时，客户端会自动重连服务端。

9.4 请求处理

Dubbo的请求处理包括请求的接收、处理和响应的发送。以下是请求处理的基本流程：

1. 请求接收：服务端通过Netty接收客户端的请求。
2. 请求处理：服务端将请求交给业务线程池处理，执行具体的业务逻辑。
3. 响应发送：服务端将处理结果通过Netty发送给客户端。

10. 代码示例

以下是一个简单的Dubbo服务提供者和消费者的代码示例，展示了Dubbo的网络通信模型。

10.1 服务接口

在 dubbo-api/src/main/java/com/example/dubbo/api 目录下创建 MyService 接口：

package com.example.dubbo.api;

public interface MyService {
    String sayHello(String name);
}

10.2 服务实现

在 dubbo-provider/src/main/java/com/example/dubbo/provider 目录下创建 MyServiceImpl 类：

package com.example.dubbo.provider;

import com.example.dubbo.api.MyService;
import org.apache.dubbo.config.annotation.DubboService;

@DubboService
public class MyServiceImpl implements MyService {
    @Override
    public String sayHello(String name) {
        return "Hello, " + name;
    }
}

10.3 服务消费者

在 dubbo-consumer/src/main/java/com/example/dubbo/consumer 目录下创建 MyServiceConsumer 类：

package com.example.dubbo.consumer;

import com.example.dubbo.api.MyService;
import org.apache.dubbo.config.annotation.DubboReference;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class MyServiceConsumer {

    @DubboReference
    private MyService myService;

    @GetMapping("/sayHello")
    public String sayHello(@RequestParam String name) {
        return myService.sayHello(name);
    }
}

代码总结

通过以上步骤，我们详细展示了Dubbo的网络通信模型，包括网络框架、编解码器、连接管理和请求处理。以下是关键步骤的总结：

1. 定义项目结构：创建服务接口模块、服务提供者模块和服务消费者模块。
2. 创建服务接口模块：定义服务接口。
3. 创建服务提供者模块：实现服务接口并提供服务。
4. 创建服务消费者模块：引用服务并调用服务。
5. 配置项目依赖管理：在根项目 pom.xml 中定义模块和依赖管理。
6. 启动Zookeeper：确保服务注册中心正常运行。
7. 启动服务提供者和消费者：分别启动服务提供者和消费者。
8. 验证网络通信模型：通过访问消费者服务验证网络通信模型的配置是否生效。

通过这些步骤，可以深入理解Dubbo的网络通信模型，确保系统的高效和稳定运行。