《Java后端知识体系》系列之看完这篇你就懂了Dubbo为何物？它要干什么？

整理的一下Dubbo的一些基础知识，并不涉及源码，要是想看源码分析这篇没有任何帮助！

Dubbo介绍以及应用场景？

• Dubbo是一个分布式、高性能、透明化的RPC框架，提供服务自动注册、自动发现等高效服务治理方案，可以和Spring无缝集成。
  Dubbo主要应用于：1、透明化的远程方法调用，就像调用本地方法一样调用远程方法，通过简单的配置来实现
  2、软服务均衡以及容错机制
  3、服务注册与发现，注册中心基于接口名称查询provider的ip地址，并且可以添加或者删除provider。

Dubbo核心功能？

• Dubbo有三大核心功能：

  • Remoting：网络通信框架，提供对多种NIO框架抽象封装
  • Cluster：服务框架，提供了基于接口方法的远程调用，并且包括多协议支持、软负载均衡、失败容错、地址路由、动态配置等集群支持
  • Registry：服务注册，基于注册中心目录服务，使consumer能够动态查找provider。

• Dubbo的核心组件分为：

  • Provider：暴露服务的服务提供方
  • Consumer：调用远程服务的服务消费方
  • Registry：服务注册与发现中心
  • Monitor：统计服务调用次数以及调用时间的监控中心
  • Container：服务运行容器

Dubbo服务注册与发现的流程？

如果看不懂直接到Dubbo源地址中查看原图

• 流程说明：

  • Provider绑定指定端口并启动服务
  • Provider连接注册中心，并发送本机IP、端口、应用信息以及服务提供信息给注册中心存储
  • Consumer连接注册中心，并发送应用信息以及要订阅的服务信息到注册中心
  • 注册中心根据Consumer所订阅的服务信息匹配对应的Provider服务列表，然后发送该列表到Consumer并缓存
  • Consumer根据缓存的Provider列表选择一个发起调用
  • Provider状态变更会实时通知注册中心，再由注册中心推送至Consumer

• 设计原因：

  • Consumer与Provider解耦，双方都可以横向的增加或减少节点
  • 注册中心可以做对等集群，这样一台注册中心挂掉可以自动切换到另一台
  • 去中心化，双方不直接依赖注册中心，即使注册中心宕机短时间内也不会影响服务调用
  • Provider无状态化，任意一台宕机不影响使用

Dubbo架构设计介绍？

• Dubbo框架设计总共划分了10层，：

  • 服务接口层（Service）：该层与业务逻辑相关，根据Provider和Consumer的业务设计对应的接口和实现。
  • 配置层（Config）：对外配置接口，以ServiceConfig和ReferenceConfig为中心。
  • 服务代理层（Proxy）：服务接口透明代理，生成服务的客户端和服务端。
  • 服务注册层（Registry）：封装服务地址的注册和发现，以服务URL为中心。
  • 集群层（Cluster）：封装多个Provider的路由和负载均衡并桥接注册中心，以Invoker为中心。
  • 监控层（Monitor）：RPC调用次数和调用时间监控。
  • 远程调用层（Protocol）：封装RPC调用，以Invocation和Result为中心，扩展接口为Protocol、Invoker和Exporter。
  • 信息交换层（Exchange）：封装请求响应模式，同步转异步，以Request和Response为中心。
  • 网络传输层（Transport）：抽象mina和netty为同一接口，以Message为中心。

Dubbo服务调用流程？

Dubbo 支持哪些协议，每种协议的应用场景以及优缺点？

• dubbo:单一长连接和NIO异步通讯，适合大并发小数据量的服务调用，以及Consumer远大于Provider。
  • 连接方式：长连接，
  • 传输方式：NIO异步传输
  • 传输协议是：TCP，
  • 序列化方式：Hessian二进制序列化
  • 使用范围：传入传出参数数据包叫较小，Consumer远大于Provider，
  • 适用场景：常规远程调用。
• rmi:采用JDK标准的rmi协议实现，请求参数和响应参数对象都需要实现Serializable接口，使用了Java标准序列化机制，使用的是阻塞式短连接，传输数据包大小混合，Consumer和Provider提供个数差不多，可以传输文件。
  • 连接方式：短连接
  • 传输协议：TCP、
  • 传输方式：同步传输、
  • 序列化方式：Java标准二进制序列化，
  • 适用范围：传入传出参数数据包大小混合，Consumer和Provider提供个数差不多，可以传输文件、
  • 适用场景：常规远程服务方法调用和rmi互操作。
• webservice:基于WebService的远程调用协议，基于Apache CXF的frontend-simple和transports-http实现的。可以和原生WebService服务互操作。
  • 连接方式：短连接
  • 传输协议：HTTP、
  • 传输方式：同步传输、
  • 序列化方式：SOAP文本序列化，
  • 适用场景：系统集成、跨语言调用。
• http:基于HTTP表单提交的远程调用协议，使用Spring的HttpInvoke实现。
  • 连接方式：短连接
  • 传输协议：HTTP、
  • 传输方式：同步传输、
  • 序列化方式：表单序列化，即json，
  • 适用范围：传入传出参数数据包大小混合，提供者比消费者个数多，可用浏览器查看，可用表单或URL传入参数，暂不支持传文件、
  • 适用场景：需同时给应用程序和浏览器JS使用的服务。
• hessian:用于集成hessian服务，hessian底层采用http通讯，采用servlet暴露服务，Dubbo内嵌Jetty作为服务器实现。
  • 连接方式：短连接
  • 传输协议：HTTP、
  • 传输方式：同步传输、
  • 序列化方式：Hessian二进制序列化，
  • 适用范围：传入传出参数数据包较大，提供者比消费者个数多，提供者压力较大，可传文件、
  • 适用场景：页面传输，文件传输，或与原生hessian服务互操作。
• memcache:基于memcached实现的RPC协议
• redis:基于 Redis实现的 RPC 协议。

Dubbo超时时间如何设置？

• 超时时间有设置有两种方式：

  • 服务提供端设置超时时间，Dubbo推荐使用服务提供段设置超时时间，这是因为服务提供者比服务消费者更能清楚自己提供的服务特性。
  • 服务消费端设置超时时间，如果在服务消费端设置了超时时间，那么就会以服务消费者为主，优先级更高。因为服务调用方设置超时时间控制性更灵活。如果消费方超时，服务端线程不会定制，会产生警告。

Dubbo有哪些注册中心？

• Multicast注册中心：该注册中心不需要任何中心节点，只要广播地址就可以进行服务注册与发现。
• Zookeeper注册中心：基于分布式协调系统Zookeeper实现的，通过Zookeeper的watch机制来实现数据的变更。
• redis注册中心：基于redis实现的，采用redis中的key/Map的数据结构实现，key存储服务名称和类型，Map中的key存储服务的URL，value存储过期时间。通过redis中的发布订阅模式来进行数据的变更。
• Simple注册中心：这是通过Dubbo的一个服务来实现的，但是该方式不支持集群。

Dubbo集群的负载均衡有哪些策略？

Random LoadBalance（随机选取提供者策略）：该策略可以动态调整Provider的权重。该策略中调用次数越多分布越均匀。

• RoundRobin LoadBalance（轮询选取提供者策略）：平均选取Provider，但是该策略会存在请求积累问题（请求次数过多，很多请求还没有处理好，更多的请求发送进来造成积累）。
• LeastActive LoadBalance（最少活跃调用策略）：这是为了解决某个Provider性能差，那么接收的请求就响应减少，也就是越不活跃的Provider所接收的请求越少。
• ConstantHash LoadBalance（一致性hash策略）：该策略基于一致性hash算法，将Provider通过一定的算法分布在一个圆环上，发出的请求会通过这些算法降落到圆环中的一个Provider上，如果一个Provider宕机了，那么将请求再重新分配，产生的影响并不会太大（如果要将一类请求都发送到指定的Provider中，那么就使用一致性hash策略）。

Dubbo为什么需要服务治理？

• 过多的服务URL配置困难
• 负载均衡分配节点压力过大的情况下也需要部署集群
• 服务依赖混乱，服务之间启动顺序混乱
• 过多的服务导致性能指标分析难过过大，需要监控

Dubbo的注册中心挂掉，发布者和订阅者之间还能通信吗？为什么？

• 可以进行通信，启动Dubbo时，COnsumer会从Zookeeper拉取注册的Provider的地址等数据，然后缓存在本地。每次调用时直接调用本地缓存的地址。
  Dubbo的该策略时基于CAP理论来设计的，Dubbo是基于C(一致性）和A（可用性）。

Dubbo与Spring的关系？

• Dubbo采用全Spring的配置方式，因此只需要Spring加载Dubbo的配置即可。

Dubbo使用了什么通信框架？

• 默认使用Netty通信框架。

Dubbo的集群容错方案有哪些？默认是什么？

• Failover Cluster（失败自动切换模式）：当出现失败则重试其它服务器。通常用于读操作，但是重试会带来延迟。
• Failfast Cluster（快速失败模式）：该模式只发起一次调用，失败则报错。通常用于非幂等性的写操作，比如新增记录。
• Failsafe Cluster（失败安全模式）：当出现失败异常时，会直接忽略。通常用于写入审计日志等操作。
• Failback Cluster（失败自动恢复模式）：如果请求失败则定时重新发送。通常用于消息通知操作。
• Forking Cluster（并行模式）：该模式中会并行调用多个服务器，只要有一个服务器调用成功就返回。通常用于实时性要求较高的读操作。
• Broadcast Cluster（广播模式）：首先会广播所有Provider，并且逐个调用，任意一台报错则报错。通常用于所有提供者更新缓存或日志等本地资源信息。

默认使用Failover Cluster。

Dubbo在安全机制方面如何解决的？

• Dubbo会通过token令牌防止用户绕过诸恶中心直连，然后需要在注册中心管理授权。Dubbo还提供了黑白名单，来控制服务所允许的调用方。

Dubbo与SpringCloud的区别？

• Dubbo主要在于服务的调用，流量分发、流量监控和熔断。
• SpringCloud则注重于微服务的治理，SpringCloud包含各种组件，Eureka服务注册中心、Gateway网关、Zuul网关、Ribbon负载均衡、Hystrix服务降级、熔断、服务监控、Feign动态代理。

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