Dubbo服務治理框架深入學習及面試題
Dubbo概述
Dubbo的背景
隨著網際網路的發展，網站應用的規模不斷擴大，常規的垂直應用架構已無法應對，分散式服務架構以及流動計算架構勢在必行，亟需一個治理系統確保架構有條不紊的演進。
- 單一應用架構
當網站流量很小時，只需一個應用，將所有功能都部署在一起，以減少部署節點和成本。
此時，用於簡化增刪改查工作量的 資料訪問框架(ORM) 是關鍵。
- 垂直應用架構
當訪問量逐漸增大，單一應用增加機器帶來的加速度越來越小，將應用拆成互不相干的幾個應用，以提升效率。
此時，用於加速前端頁面開發的Web框架(MVC) 是關鍵。
- 分散式服務架構
當垂直應用越來越多，應用之間互動不可避免，將核心業務抽取出來，作為獨立的服務，逐漸形成穩定的服務中心，使前端應用能更快速的響應多變的市場需求。
此時，用於提高業務複用及整合的 分散式服務框架(RPC) 是關鍵。
- 流動計算架構
當服務越來越多，容量的評估，小服務資源的浪費等問題逐漸顯現，此時需增加一個排程中心基於訪問壓力實時管理叢集容量，提高叢集利用率。
此時，用於提高機器利用率的 資源排程和治理中心(SOA) 是關鍵。
什麼是Dubbo
Dubbo是一個分散式服務框架，致力於提供高效能和透明化的RPC遠端服務呼叫方案，SOA服務治理方案。簡單的說，dubbo就是個服務框架，如果沒有分散式的需求，其實是不需要用的，只有在分散式的時候，才有dubbo這樣的分散式服務框架的需求，並且本質上是個服務呼叫，說白了就是個遠端服務呼叫的分散式框架。告別Web Service模式中的wsdl,以服務者與消費者的方式在dubbo 上註冊)。
其核心部分包含:
1.遠端通訊，提供對多種基於長連線的NiO框架抽象封裝，包括多種執行緒模型，序列化，以及“請求一響應”模式的資訊交換方式。
2.叢集容錯: 提供基於介面方法的透明遠端過程呼叫，包括多協議支援。以
及負載均衡，失敗容錯，地址路由，動態配置等叢集支援。
3.自動發現:基於註冊中心目錄服務，使用服務消費能動態查詢服務提供方,使地址透明,使用服務提供方可以平滑增加或減少伺服器
Dubbo能做什麼
問題:
服務的URL管理非常困難(rmi://、http:*、)、F5負載均衡器的單點壓力(硬體成本)
各個服務之間依賴管理
非常複雜各個服務之間如何進行監控
1.透明化的遠端方法呼叫，就像呼叫本地方法一樣呼叫遠端方法，只需簡單
配置，沒有任何API侵入。
2.軟負載均衡及容錯機制，可在內網替代F5等硬體負鞭均衡器，降低成本，
減少單點。
3.服務自動註冊與發現，不再需要寫死服務提供方地址，註冊中心基於樓口
名查詢服務提供者的IP地址，並且能夠平滑新增或刪除服務提供者。
4.Dubbo採用全Spring 配置方式，功明化接入應用，對應用沒有任何API侵
只需用Spring載入Dubbo的配置即可，Dubbo基FSpring的Schema擴
入，展進行載入。
Dubbo架構
節點角色說明：
Provider: 暴露服務的服務提供方。
Consumer: 呼叫遠端服務的服務消費方。
Registry: 服務註冊與發現的註冊中心。
Monitor: 統計服務的呼叫次調和呼叫時間的監控中心。Container:伺服器容器 kənˈteɪnə(r)
呼叫關係說明：
服務容器負責啟動，載入，執行服務提供者。
服務提供者在啟動時，向註冊中心註冊自己提供的服務。
服務消費者在啟動時，向註冊中心訂閱自己所需的服務。
註冊中心返回服務提供者地址列表給消費者，如果有變更，註冊中心將基於長連線推送變更資料給消費者。
服務消費者，從提供者地址列表中，基於軟負載均衡演算法，選一臺提供者進行呼叫，如果呼叫失敗，再選另一臺呼叫。
服務消費者和提供者，在記憶體中累計呼叫次數和呼叫時間，定時每分鐘傳送一次統計資料到監控中心。
- 連通性：
註冊中心負責服務地址的註冊與查詢，相當於目錄服務，服務提供者和消費者只在啟動時與註冊中心互動，註冊中心不轉發請求，壓力較小
監控中心負責統計各服務呼叫次數，呼叫時間等，統計先在記憶體彙總後每分鐘一次傳送到監控中心伺服器，並以報表展示
服務提供者向註冊中心註冊其提供的服務，並彙報呼叫時間到監控中心，此時間不包含網路開銷
服務消費者向註冊中心獲取服務提供者地址列表，並根據負載演算法直接呼叫提供者，同時彙報呼叫時間到監控中心，此時間包含網路開銷
註冊中心，服務提供者，服務消費者三者之間均為長連線，監控中心除外
註冊中心通過長連線感知服務提供者的存在，服務提供者宕機，註冊中心將立即推送事件通知消費者
註冊中心和監控中心全部宕機，不影響已執行的提供者和消費者，消費者在本地快取了提供者列表
註冊中心和監控中心都是可選的，服務消費者可以直連服務提供者
健狀性：
監控中心宕掉不影響使用，只是丟失部分取樣資料
資料庫宕掉後，註冊中心仍能通過快取提供服務列表查詢，但不能註冊新服務
註冊中心對等叢集，任意一臺宕掉後，將自動切換到另一臺
註冊中心全部宕掉後，服務提供者和服務消費者仍能通過本地快取通訊
服務提供者無狀態，任意一臺宕掉後，不影響使用
服務提供者全部宕掉後，服務消費者應用將無法使用，並無限次重連等待服務提供者恢復
伸縮性：
註冊中心為對等叢集，可動態增加機器部署例項，所有客戶端將自動發現新的註冊中心
服務提供者無狀態，可動態增加機器部署例項，註冊中心將推送新的服務提供者資訊給消費者
升級性：
當服務叢集規模進一步擴大，帶動IT治理結構進一步升級，需要實現動態部署，進行流動計算，現有分散式服務架構不會帶來阻力：
Deployer: 自動部署服務的本地代理。
Repository: 倉庫用於儲存服務應用釋出包。
Scheduler: 排程中心基於訪問壓力自動增減服務提供者。
Admin: 統一管理控制檯。
Register：註冊中心
Producer：生產者
Consumer：消費者
Subscribe:訂閱
Notify:通知
Invoke:呼叫
MONTOR:監控
Container 容器
Eureka： SpringCloud註冊中心
Dubbo服務治理
在大規模服務化之前，應用可能只是通過RMI或Hessian等工具，簡單的暴露和引用遠端服務，通過配置服務的URL地址進行呼叫，通過F5等硬體進行負載均衡。
(1) 當服務越來越多時，服務URL配置管理變得非常困難，F5硬體負載均衡器的單點壓力也越來越大。
此時需要一個服務註冊中心，動態的註冊和發現服務，使服務的位置透明。
並通過在消費方獲取服務提供方地址列表，實現軟負載均衡和Failover，降低對F5硬體負載均衡器的依賴，也能減少部分成本。
(2) 當進一步發展，服務間依賴關係變得錯蹤複雜，甚至分不清哪個應用要在哪個應用之前啟動，架構師都不能完整的描述應用的架構關係。
這時，需要自動畫出應用間的依賴關係圖，以幫助架構師理清理關係。
(3) 接著，服務的呼叫量越來越大，服務的容量問題就暴露出來，這個服務需要多少機器支撐？什麼時候該加機器？
為了解決這些問題，第一步，要將服務現在每天的呼叫量，響應時間，都統計出來，作為容量規劃的參考指標。
其次，要可以動態調整權重，在線上，將某臺機器的權重一直加大，並在加大的過程中記錄響應時間的變化，直到響應時間到達閥值，記錄此時的訪問量，再以此訪問量乘以機器數反推總容量。
Dubbo環境搭建
啟動zookeeper
使用zookeeper 作為服務註冊中心
建立itmayiedu-interface工程提供會員介面
建立itmayiedu-interface工程提供服務介面
//會員服務介面
public interface UserService {
//使用userid查詢 使用者資訊
public String getUser(Long userId);
}
建立itmayiedu-member-provider工程生產者
建立itmayiedu-member-provider 工程提供服務介面,生產者主要釋出服務.
Maven依賴引數
<dependencies>
<dependency>
<groupId>com.itmayiedu</groupId>
<artifactId>itmayiedu-interface</artifactId>
<version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.alibaba</groupId>
<artifactId>dubbo</artifactId>
<version>2.5.6</version>
</dependency>
<!-- 新增zk客戶端依賴 -->
<dependency>
<groupId>com.github.sgroschupf</groupId>
<artifactId>zkclient</artifactId>
<version>0.1</version>
</dependency>
</dependencies>
定義一個Service實現服務介面
public class UserServiceImpl implements UserService {
public String getUser(Long userId) {
System.out.println("###會員服務接受引數開始userId:" + userId);
if (userId == 1) {
return "餘勝軍";
}
if (userId == 2) {
return "張傑";
}
System.out.println("###會員服務接受引數結束###");
return "未找到使用者...";
}
}
釋出Dubbo服務
新建配置檔案provider.xml
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:dubbo="http://code.alibabatech.com/schema/dubbo"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd http://code.alibabatech.com/schema/dubbo http://code.alibabatech.com/schema/dubbo/dubbo.xsd ">
<!-- 提供方應用資訊，用於計算依賴關係 -->
<dubbo:application name="provider" />
<!-- 使用zookeeper註冊中心暴露服務地址 -->
<dubbo:registry address="zookeeper://127.0.0.1:2181" />
<!-- 用dubbo協議在29014埠暴露服務 -->
<dubbo:protocol name="dubbo" port="29014" />
<!-- 宣告需要暴露的服務介面 -->
<dubbo:service interface="com.itmayiedu.service.UserService"
ref="userService" />
<!-- 具體的實現bean -->
<bean id="userService" class="com.itmayiedu.member.service.impl.UserServiceImpl" />
</beans>啟動Dubbo服務
// 啟動會員服務
public class MemberServer {
public static void main(String[] args) throws IOException {
ClassPathXmlApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("provider.xml");
applicationContext.start();
System.out.println("會員服務啟動成功...");
System.in.read();
}
}
建立itmayiedu-order-consumer工程消費者
Maven依賴引數
<dependencies>
<dependency>
<groupId>com.itmayiedu</groupId>
<artifactId>itmayiedu-interface</artifactId>
<version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.alibaba</groupId>
<artifactId>dubbo</artifactId>
<version>2.5.6</version>
</dependency>
<!-- 新增zk客戶端依賴 -->
<dependency>
<groupId>com.github.sgroschupf</groupId>
<artifactId>zkclient</artifactId>
<version>0.1</version>
</dependency>
</dependencies>
消費會員服務介面
public class OrderService {
public static void addOrder() {
ClassPathXmlApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("consumer.xml");
applicationContext.start();
System.out.println("###order服務,開始呼叫會員服務");
UserService userService=(UserService) applicationContext.getBean("userService");
String userName = userService.getUser(1l);
System.out.println("###order服務,結束呼叫會員服務,userName:" + userName);
}
public static void main(String[] args) {
addOrder();
}
}
配置檔案引數
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:dubbo="http://code.alibabatech.com/schema/dubbo"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd http://code.alibabatech.com/schema/dubbo http://code.alibabatech.com/schema/dubbo/dubbo.xsd">
<!-- 消費方應用名，用於計算依賴關係，不是匹配條件，不要與提供方一樣 -->
<dubbo:application name="consumer" />
<!-- 使用multicast廣播註冊中心暴露發現服務地址 -->
<dubbo:registry protocol="zookeeper" address="zookeeper://127.0.0.1:2181" />
<!-- 生成遠端服務代理，可以和本地bean一樣使用demoService -->
<dubbo:reference id="userService" interface="com.itmayiedu.service.UserService" />
</beans>
Dubbo支援哪些協議？
Dubbo協議
Dubbo預設協議採用單一長連線和NIO非同步通訊，適合於小資料量大併發的服務呼叫，以及服務消費者機器數遠大於服務提供者機器數的情況。Dubbo預設協議不適合傳送大資料量的服務，比如傳檔案，傳視訊等，除非請求量很低。
Hessian協議
Hessian協議用於整合Hessian的服務，Hessian底層採用Http通訊，採用Servlet暴露服務，Dubbo預設內嵌Jetty作為伺服器實現。Hessian是Caucho開源的一個RPC框架：http://hessian.caucho.com，其通訊效率高於WebService和Java自帶的序列化。
基於Hessian的遠端呼叫協議:
連線個數：多連線
連線方式：短連線
傳輸協議：HTTP
傳輸方式：同步傳輸
序列化：Hessian二進位制序列化
適用範圍：傳入傳出引數資料包較大，提供者比消費者個數多，提供者壓力較大，可傳檔案。
適用場景：頁面傳輸，檔案傳輸，或與原生hessian服務互操作
HTTP協議
此協議採用spring 的HttpInvoker的功能實現，
連線個數：多個
連線方式：長連線
連線協議：http
傳輸方式：同步傳輸
序列化：表單序列化
適用範圍：傳入傳出引數資料包大小混合，提供者比消費者個數多，可用瀏覽器檢視，可用表單或URL傳入引數，暫不支援傳檔案。
適用場景：需同時給應用程式和瀏覽器JS使用的服務。
RMI協議
採用JDK標準的java.rmi.*實現，採用阻塞式短連線和JDK標準序列化方式
Java標準的遠端呼叫協議：
連線個數：多連線
連線方式：短連線
傳輸協議：TCP
傳輸方式：同步傳輸
序列化：Java標準二進位制序列化
適用範圍：傳入傳出引數資料包大小混合，消費者與提供者個數差不多，可傳檔案。
適用場景：常規遠端服務方法呼叫，與原生RMI服務互操作
Dubbo-admin管理平臺搭建
步驟:
將dubbo-admin.zip 解壓到webapps目錄下
修改dubbo.properties zk註冊中心連線地址連線資訊
啟動tomcat即可
Dubbo叢集、負載均衡、容錯
步驟
修改配置檔案:
provider.xml 埠號 <dubbo:protocol name="dubbo" port="29015" />
啟動兩個服務。
Dubbox
什麼是Dubbox?
Dubbox環境搭建
生產者環境搭建
定義UserService
public interface UserService {
public String getUser(Integer id);
}UserServiceImpl
@Path("users")
public class UserServiceImpl implements UserService {
@GET
@Path("{id : \\d+}")
@Produces(MediaType.APPLICATION_JSON)
public String getUser(@PathParam("id")Integer id) {
if (id == 1) {
return "yushengjun";
}
if (id == 2) {
return "zhangsan";
}
return "not user info";
}
}
dubbo-provider.xml
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:dubbo="http://code.alibabatech.com/schema/dubbo"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd http://code.alibabatech.com/schema/dubbo http://code.alibabatech.com/schema/dubbo/dubbo.xsd ">
<!-- 提供方應用資訊，用於計算依賴關係 -->
<dubbo:application name="dubbox-provider" />
<!-- 使用zookeeper註冊中心暴露服務地址 -->
<dubbo:registry address="zookeeper://127.0.0.1:2181" />
<!-- 用rest協議在8080埠暴露服務 -->
<dubbo:protocol name="rest" port="8081" />
<!-- 宣告需要暴露的服務介面 -->
<dubbo:service interface="com.itmayiedu.service.UserService"
ref="userService" />
<!-- 和本地bean一樣實現服務 -->
<bean id="userService" class="com.itmayiedu.service.impl.UserServiceImpl" />
</beans>
啟動Dubbo服務
public class Provider {
public static void main(String[] args) throws IOException {
ClassPathXmlApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("dubbo-provider.xml");
applicationContext.start();
System.out.println("生產者已經啟動...");
System.in.read();
}
}
消費者環境搭建
UserService
@Path("users")
public interface UserService {
@GET
@Path("{id : \\d+}")
@Produces(MediaType.APPLICATION_JSON)
public String getUser(@PathParam("id")Integer id);
}
dubbo-consumer.xml
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:dubbo="http://code.alibabatech.com/schema/dubbo"
xmlns:util="http://www.springframework.org/schema/util"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-2.5.xsd
http://code.alibabatech.com/schema/dubbo http://code.alibabatech.com/schema/dubbo/dubbo.xsd
http://www.springframework.org/schema/util http://www.springframework.org/schema/util/spring-util-3.0.xsd">
<!-- 提供方應用資訊，用於計算依賴關係 -->
<dubbo:application name="consumer" />
<dubbo:registry address="zookeeper://127.0.0.1:2181" />
<!-- 生成遠端服務代理，可以像使用本地bean -->
<dubbo:reference interface="com.itmayiedu.service.UserService"
id="userService" check="false" />
</beans>
呼叫生產者服務
public class Consumer {
public static void main(String[] args) {
ClassPathXmlApplicationContext applicationContext= new ClassPathXmlApplicationContext("dubbo-consumer.xml");
applicationContext.start();
System.out.println("###消費者啟動####");
UserService userService=(UserService) applicationContext.getBean("userService");
System.out.println("消費者呼叫生產者服務開始");
String user = userService.getUser(1);
System.out.println("消費者呼叫生產者服務結束 user:"+user);
}
}
常見Dubbo面試題
什麼是Dubbo？
Duubbo是一個RPC遠端呼叫框架， 分散式服務治理框架
什麼是Dubbo服務治理？
服務與服務之間會有很多個Url、依賴關係、負載均衡、容錯、自動註冊服務。
Dubbo有哪些協議？
預設用的dubbo協議、Http、RMI、Hessian
Dubbo整個架構流程
分為四大模組
生產者、消費者、註冊中心、監控中心
生產者：提供服務
消費者: 呼叫服務
註冊中心:註冊資訊(redis、zk)
監控中心:呼叫次數、關係依賴等。
首先生產者將服務註冊到註冊中心（zk），使用zk持久節點進行儲存，消費訂閱zk節點，一旦有節點變更，zk通過事件通知傳遞給消費者，消費可以呼叫生產者服務。
服務與服務之間進行呼叫，都會在監控中心中，儲存一個記錄。
Dubbox與Dubbo區別？
Dubox使用http協議+rest風格傳入json或者xml格式進行遠端呼叫。
Dubbo使用Dubbo協議。
RPC遠端呼叫框架
SpringCloud、dubbo、Dubbox、thint、Hessian…
Rpc其實就是遠端呼叫，服務與服務之間相互進行通訊。
目前主流 用http+json
SpringCloud與Dubbo區別？
相同點:
dubbo與springcloud都可以實現RPC遠端呼叫。
dubbo與springcloud都可以使用分散式、微服務場景下。
區別:
dubbo有比較強的背景,在國內有一定影響力。
dubbo使用zk或redis作為作為註冊中心
springcloud使用eureka作為註冊中心
dubbo支援多種協議，預設使用dubbo協議。
Springcloud只能支援http協議。
Springcloud是一套完整的微服務解決方案。
Dubbo目前已經停止更新,SpringCloud更新速度快。
常見錯誤
在啟動dubbo-admin時我們會先啟動zookeeper,如果專案跑到zkclient.ZkEventThread - Starting ZkClient event thread.就不走了，那麼就是zookeeper沒有跑起來，如果你在zookeeper的目錄下運行了./zookeeper-3.3.6/bin/zkServer.sh start 還是這樣的話，那麼請執行/zookeeper-3.3.6/bin/zkServer.sh status命令看看zookeeper是否跑起來了，如果沒跑起來很可能是因為你zookeeper下的conf目錄沒有zoo.cfg
解決辦法：吧conf目錄下的zoo_sample.cfg複製一份為zoo.cfg.