Dubbo 架构设计及入门案例

妖狐艹你老母 2024-04-01 08:50 98阅读 0赞

### ![f84b13cc20904ac1b972a021e1f55a80.jpeg][] ###

### 框架介绍 ###

#### 1.1.1 概述 ####

Dubbo 是阿里巴巴公司开源的一个高性能优秀的服务框架，使得应用可通过高性能的 RPC 实现服务的输出和输入功能，可以和 Spring 框架无缝集成。

Dubbo 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。

#### 1.1.2 运行架构 ####

**dubbo 运行架构如下图示**

**节点角色说明**

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>节点</th> 
   <th>角色说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td><code>Provider</code></td> 
   <td>暴露服务的服务提供方</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>Consumer</code></td> 
   <td>调用远程服务的服务消费方</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>Registry</code></td> 
   <td>服务注册与发现的注册中心</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>Monitor</code></td> 
   <td>统计服务的调用次数和调用时间的监控中心</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>Container</code></td> 
   <td>服务运行容器</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**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。

关于 dubbo 的特点分别有连通性、健壮性、伸缩性、以及向未来架构的升级性。特点的详细介绍也可以参考[官方文档][Link 1]。

#### 1.1.3 整体设计 ####

**图例说明：**

*  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`

### 1.2 环境搭建 ###

接下来逐步对 dubbo 各个模块的源码以及原理进行解析，目前 dubbo 框架已经交由 Apache 基金会进行孵化，被在 github 开源。

Dubbo 社区目前主力维护的有 2.6.x 和 2.7.x 两大版本，其中，

*  2.6.x 主要以 bugfix 和少量 enhancements 为主，因此能完全保证稳定性
 *  2.7.x 作为社区的主要开发版本，得到持续更新并增加了大量新 feature 和优化，同时也带来了一些稳定性挑战

#### 1.2.1 源码拉取 ####

通过以下的这个命令签出最新的 dubbo 项目源码，并导入到 IDEA 中

git clone https://github.com/apache/dubbo.git dubbo

可以看到 Dubbo 被拆分成很多的 Maven 项目，在后续课程中会介绍左边每个模块的大致作用。

> 下载源码导入工程后，进行编译，并跳过测试，这个过程中可能会遇到以下问题
> 
>     [ERROR] Failed to execute goal org.xolstice.maven.plugins:protobuf-maven-plugin:0.5.1:compile (default) on project dubbo-serialization-protobuf: Missing:
>     [ERROR] ----------
>     [ERROR] 1) com.google.protobuf:protoc:exe:windows-x86_64:3.7.1
>     [ERROR] 
>     [ERROR]   Try downloading the file manually from the project website.
>     [ERROR] 
>     [ERROR]   Then, install it using the command: 
>     [ERROR]       mvn install:install-file -DgroupId=com.google.protobuf -DartifactId=protoc -Dversion=3.7.1 -Dclassifier=windows-x86_64 -Dpackaging=exe -Dfile=/path/to/file
>     [ERROR] 
>     [ERROR]   Alternatively, if you host your own repository you can deploy the file there: 
>     [ERROR]       mvn deploy:deploy-file -DgroupId=com.google.protobuf -DartifactId=protoc -Dversion=3.7.1 -Dclassifier=windows-x86_64 -Dpackaging=exe -Dfile=/path/to/file -Durl=[url] -DrepositoryId=[id]
>     [ERROR] 
>     [ERROR]   Path to dependency: 
>     [ERROR]   	1) org.apache.dubbo:dubbo-serialization-protobuf:jar:2.7.8
>     [ERROR]   	2) com.google.protobuf:protoc:exe:windows-x86_64:3.7.1
>     [ERROR] 
>     [ERROR] ----------
>     [ERROR] 1 required artifact is missing.
>     [ERROR] 
>     [ERROR] for artifact: 
>     [ERROR]   org.apache.dubbo:dubbo-serialization-protobuf:jar:2.7.8
>     [ERROR] 
>     [ERROR] from the specified remote repositories:
>     [ERROR]   apache.snapshots (https://repository.apache.org/snapshots, releases=false, snapshots=true),
>     [ERROR]   alimaven (http://maven.aliyun.com/nexus/content/groups/public/, releases=true, snapshots=false)
> 
> 手动下载，按照提示的命令执行
> 
>     mvn install:install-file -DgroupId=com.google.protobuf -DartifactId=protoc -Dversion=3.7.1 -Dclassifier=windows-x86_64 -Dpackaging=exe -Dfile=C:\Users\22863\Desktop\test\protoc-3.7.1-windows-x86_64.exe

#### 1.2.2 源码结构 ####

通过如下图形可以大致的了解到，dubbo 源码各个模块的相关作用：

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。

#### 1.2.3 环境导入 ####

在本次课程中，不仅讲解 dubbo 源码还会涉及到相关的基础知识，为了方便学员快速理解并掌握各个内容，已经准备好了相关工程，只需导入到 IDEA 中即可。对于工程中代码的具体作用，在后续课程会依次讲解

#### 1.2.4 测试 ####

（1） 安装 zookeeper

（2） 修改官网案例，配置 zookeeper 地址

（3） 启动服务提供者，启动服务消费者

#### 1.2.5 管理控制台 ####

1.  下载管理控制台， [GITHUB 地址][GITHUB]
2.  进入源码目录， 进行打包编译
    
        mvn clean package -Dmaven.test.skip=true
    
    构建成功提示：

如果构建过程中出现 nodejs 安装包下载错误， 可以将安装包直接放置 maven 仓库内（资料中已提供安装包）。

1.  启动后台管理服务
    
        java -jar dubbo-admin-0.2.0-SNAPSHOT.jar

1.  管理后台
    
    地址： [http://127.0.0.1:8080/][http_127.0.0.1_8080]
    
    默认账户名和密码都为 root

进入管理后台， 可以看到所启动的服务端与消费端。

[f84b13cc20904ac1b972a021e1f55a80.jpeg]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/01/e889b0b44c994ab083d6a0a874adbecd.jpeg
[Link 1]: https://www.oschina.net/action/GoToLink?url=https%3A%2F%2Fdubbo.apache.org%2Fzh%2Fdocs%2Fv2.7%2Fuser%2Fpreface%2Farchitecture%2F
[GITHUB]: https://www.oschina.net/action/GoToLink?url=https%3A%2F%2Fgithub.com%2Fapache%2Fdubbo-admin
[http_127.0.0.1_8080]: https://www.oschina.net/action/GoToLink?url=http%3A%2F%2F127.0.0.1%3A8080%2F