Dubbo原理和機制詳解(非常全面)

轉載:https://blog.csdn.net/ChenRui_yz/article/details/127438988

Dubbo是一款Java RPC框架,致力於提供高性能的RPC遠程服務調用方案。Dubbo 作爲主流的微服務框架之一,爲開發人員帶來了非常多的便利。

本文我們重點詳解 Dubbo 的原理機制 @mikechen

目錄

Dubbo核心功能
Dubbo核心組件
Dubbo的架構設計
Dubbo調用流程
1️⃣ Dubbo核心功能
Dubbo主要提供了3大核心功能:面向接口的遠程方法調用,智能容錯和負載均衡,以及服務自動註冊和發現。

1)遠程方法調用

網絡通信框架,提供對多種NIO框架抽象封裝,包括“同步轉異步”和“請求-響應”模式的信息交換方式。

2)智能容錯和負載均衡

提供基於接口方法的透明遠程過程調用,包括多協議支持,以及軟負載均衡,失敗容錯,地址路由,動態配置等集羣支持。

3)服務註冊和發現

服務註冊,基於註冊中心目錄服務,使服務消費方能動態的查找服務提供方,使地址透明,使服務提供方可以平滑增加或減少機器。

2️⃣ Dubbo核心組件
Dubbo角色,主要包含如下幾個核心組件:

 

1)註冊中心(registry)

生產者在此註冊併發布內容,消費者在此訂閱並接收發布的內容。

2)消費者(consumer)

客戶端,從註冊中心獲取到方法,可以調用生產者中的方法。

3)生產者(provider)

服務端,生產內容,生產前需要依賴容器(先啓動容器)。

4)容器(container)

生產者在啓動執行的時候,必須依賴容器才能正常啓動(默認依賴的是spring容器),

5)監控(Monitor)

統計服務的調用次數與時間等。

3️⃣ Dubbo的架構設計
Dubbo整體架構如下圖所示:

 

圖中:

左邊(淡藍背景):爲服務消費方使用的接口
右邊(淡綠色背景):爲服務提供方使用的接口
位於中軸線上:爲雙方都用到的接口。
Dubbo 框架設計一共劃分了10個層:

1. 服務接口層(Service)

該層是與實際業務邏輯相關的,根據服務提供方和服務消費方的業務設計對應的接口和實現。

2. 配置層(Config)

對外配置接口,以ServiceConfig和ReferenceConfig爲中心,可以直接new配置類,也可以通過spring解析配置生成配置類。

3.服務代理層(Proxy)

服務接口透明代理,生成服務的客戶端Stub和服務器端Skeleton,以ServiceProxy爲中心,擴展接口爲ProxyFactory。

4.服務註冊層(Registry)

封裝服務地址的註冊與發現,以服務URL爲中心,擴展接口爲RegistryFactory、Registry和RegistryService。可能沒有服務註冊中心,此時服務提供方直接暴露服務。

5.集羣層(Cluster)

封裝多個提供者的路由及負載均衡,並橋接註冊中心,以Invoker爲中心,擴展接口爲Cluster、Directory、Router和LoadBalance。將多個服務提供方組合爲一個服務提供方,實現對服務消費方來透明,只需要與一個服務提供方進行交互。

6.監控層(Monitor)

RPC調用次數和調用時間監控,以Statistics爲中心,擴展接口爲MonitorFactory、Monitor和MonitorService。

7.遠程調用層(Protocol)

封將RPC調用,以Invocation和Result爲中心,擴展接口爲Protocol、Invoker和Exporter。Protocol是服務域,它是Invoker暴露和引用的主功能入口,它負責Invoker的生命週期管理。Invoker是實體域,它是Dubbo的核心模型,其它模型都向它靠擾,或轉換成它,它代表一個可執行體,可向它發起invoke調用,它有可能是一個本地的實現,也可能是一個遠程的實現,也可能一個集羣實現。

8. 信息交換層(Exchange)

封裝請求響應模式,同步轉異步,以Request和Response爲中心,擴展接口爲Exchanger、ExchangeChannel、ExchangeClient和ExchangeServer。

9.網絡傳輸層(Transport)

抽象mina和netty爲統一接口,以 Message 爲中心,擴展接口爲 Channel、Transporter、Client、Server和Codec。

10.數據序列化層(Serialize)

可複用的一些工具,擴展接口爲 Serialization、 ObjectInput、ObjectOutput和ThreadPool。

4️⃣ Dubbo調用流程


對照上面的整體架構圖,大致分爲以下8大步驟:

1、服務提供者啓動,開啓Netty服務,創建Zookeeper客戶端,向註冊中心註冊服務;

2、服務消費者啓動,通過Zookeeper向註冊中心獲取服務提供者列表,與服務提供者通過Netty建立長連接;

3、服務消費者通過接口開始遠程調用服務,ProxyFactory通過初始化Proxy對象,Proxy通過創建動態代理對象;

4、動態代理對象通過invoke方法,層層包裝生成一個Invoker對象,該對象包含了代理對象;

5、Invoker通過路由,負載均衡選擇了一個最合適的服務提供者,在通過加入各種過濾器,協議層包裝生成一個新的DubboInvoker對象;

6、再通過交換成將DubboInvoker對象包裝成一個Reuqest對象,該對象通過序列化通過NettyClient傳輸到服務提供者的NettyServer端;

7、到了服務提供者這邊,再通過反序列化、協議解密等操作生成一個DubboExporter對象,再層層傳遞處理,會生成一個服務提供端的Invoker對象;

8、這個Invoker對象會調用本地服務,獲得結果再通過層層回調返回到服務消費者,服務消費者拿到結果後,再解析獲得最終結果。

以上,是關於 Dubbo 原理及機制的詳細解析,可以作爲 Dubbo 的參考學習資料,建議收藏、時常溫顧。

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