Dubbo 知识整理

# 基础知识

RPC（Remote Procedure Call）意为远程过程调用。

🎈 RPC 是用来干什么的？

在微服务架构中，一个完整的项目，通常会被拆分成多个微型服务，但在业务过程中，这些服务彼此之间是存在调用关系的，对于这种跨服务之间的调用，通常就需要通过 RPC 来完成。简单来说，RPC 的目的，就是为了让程序能够像调用本地方法一样调用远程方法。

🎈 既然有 HTTP 请求，为什么还要用 RPC 调用？

1. RPC 的出现是早于 HTTP 的，RPC 主要是基于 TCP/IP 协议，而 HTTP 是基于 HTTP 协议的。
2. HTTP 和 RPC 不是两个可以对等的比较概念。因为 HTTP 是一个通信协议，而 RPC 是一个完整的远程调用方案。
3. 可以更简单地理解，HTTP 其实就是一种 RPC 的一种，它拥有更加具体的实现，但对于微服务之间的远程调用，则不太适用。
4. 知乎问答上有更加详细的讨论，可点击此处前往查看。

🎈 RPC 的原理是什么？

要明白 RPC 的原理，首先应当了解如下几个概念：

• 客户端：远程方法的调用者。
• 客户端 Stub：它主要负责将调用的方法、类、方法参数等信息传递到服务端。
• 网络传输：网络传输就是客户端将要调用的信息输到服务端，然后服务端执行完之后再把返回结果通过网络传输给你传输回来。网络传输即是指这种双向的数据传输过程。
• 服务端 Stub：它的主要作用是接收客户端的请求，并指定对应的方法进行处理，最终将处理结果返回给客户端。
• 服务端：远程方法的提供者。

RPC 原理示意图：

1. 客户端以本地调用方式调用远程服务。
2. 客户端 stub 接收到调用后，将方法、参数等组装成能够进行网络传输的消息体（序列号）： RpcRequest 。
3. 客户端 stub 找到远程服务地址，并将消息发送到服务端。
4. 服务端 stub 接收到消息并反序列化为 Java 对象：RpcRequest。
5. 服务端 stub 根据 RpcRequest 中的类、方法、方法参数等信息调用本地方法。
6. 服务端 stub 得到方法执行结果，并将其序列号为 RpcResponse 对象，并通过网络传输发送到客户端。
7. 客户端 stub 接收到服务端的响应数据，并反序列化为 RpcResponse 对象。

# Dubbo 概述

🎈 Dubbo 是什么？

Dubbo 是阿里巴巴开源的一款高性能、轻量级的 RPC 框架，它提供服务自动注册、自动发现等高效服务治理方案，可以和 Spring 框架无缝集成。

Dubbo 提供了六大核心能力：

🎈 为什么要用 Dubbo？

随着服务化的进一步发展，服务越来越多，服务之间的调用和依赖关系也越来越复杂，诞生了面向服务的架构体系（SOA）。同时，也由此衍生出了一系列相应的技术，如对服务提供、服务调用、连接处理、通信协议、序列化方式、服务发现、服务路由、日志输出等行为进行封装的服务框架。就这样为分布式系统的服务治理框架就出现了，这也是 Dubbo 最初的产生。

🎈 Dubbo 的核心架构

下图是 Dubbo 官网描述的基本原理图：

其中，Dubbo 默认使用 zookeeper 作为其注册中心，监控中心在 Dubbo 的架构中并非必须。

# 快速入门

如前文所述，Dubbo 默认使用 zookeeper 作为其注册中心，因此，在正式入门前，需要了解如何安装 zookeeper，zookeeper 安装及相关基础知识，可参考文章《Zookeeper 基础教程》。

# 高级特性

# Dubbo Admin

1. 介绍

   Dubbo Admin 是一个通过 vue + springboot 实现的 Dubbo 可视化管理界面。

2. 下载

   https://github.com/apache/dubbo-admin

3. 后端部署

   	git clone https://github.com/apache/dubbo-admin.git
   	cd dubbo-admin-server
   	mvn clean package
   	cd target
   	java -jar dubbo-admin-server-0.1.jar

4. 前端部署

   	cd dubbo-admin-ui
   	npm install
   	npm run dev

5. 注意事项

   • Dubbo Admin 前端依赖于 node.js 环境。
   • Dubbo Admin 默认账号密码均为 root。
   • Dubbo 默认使用 20880 端口连接注册中心，同一主机多个 Dubbo 客户端时应注意避免端口冲突。
   • 此部分尽量简化，如有疑问，可参考 Dubbo 官方提供的 Dubbo Admin 运维指南。

# 协议与序列化

我们把对象转换为字节序列的过程称为对象的序列化，把字节序列恢复为对象的过程称为对象的反序列化。而 Dubbo 需要进行网络通信，就必然需要实现序列化和反序列化的过程。其实现序列化的方式也很简单，只需要使传输的对象类实现 Serializable 接口即可。

public class User implements Serializable {

    private Integer id;

}

🎈 Dubbo 支持的协议

Dobbo 支持的协议包括：dubbo、rmi、hessian、http、webservice、thrift、memcached、redis、rest。其中， dubbo:// 是 Dobbo 默认支持的协议。

Dubbo 针对不同服务，可以选择使用不同的协议：

<?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://dubbo.apache.org/schema/dubbo"

    xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-4.3.xsd http://dubbo.apache.org/schema/dubbo http://dubbo.apache.org/schema/dubbo/dubbo.xsd"> 

    <dubbo:application name="world"  />

    <dubbo:registry id="registry" address="10.20.141.150:9090" username="admin" password="hello1234" />

    <!-- 多协议配置 -->

    <dubbo:protocol name="dubbo" port="20880" />

    <dubbo:protocol name="rmi" port="1099" />

    <!-- 使用 dubbo 协议暴露服务 -->

    <dubbo:service interface="com.alibaba.hello.api.HelloService" version="1.0.0" ref="helloService" protocol="dubbo" />

    <!-- 使用 rmi 协议暴露服务 -->

    <dubbo:service interface="com.alibaba.hello.api.DemoService" version="1.0.0" ref="demoService" protocol="rmi" /> 

</beans>

此外，Dubbo 也可以同时使用多个协议暴露服务：

<?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://dubbo.apache.org/schema/dubbo"

    xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-4.3.xsd http://dubbo.apache.org/schema/dubbo http://dubbo.apache.org/schema/dubbo/dubbo.xsd">

    <dubbo:application name="world"  />

    <dubbo:registry id="registry" address="10.20.141.150:9090" username="admin" password="hello1234" />

    <!-- 多协议配置 -->

    <dubbo:protocol name="dubbo" port="20880" />

    <dubbo:protocol name="hessian" port="8080" />

    <!-- 使用多个协议暴露服务 -->

    <dubbo:service id="helloService" interface="com.alibaba.hello.api.HelloService" version="1.0.0" protocol="dubbo,hessian" />

</beans>

# 超时与重试机制

通过进行如下配置，即可实现 Dubbo 服务调用的超时与重试：

<!-- 服务调用超时设置为 5 秒，重试 3 次 -->

<dubbo:service interface="com.provider.service.DemoService" ref="demoService" retries="3" timeout="5000"/>

<!-- <dubbo:consumer timeout="1000"></dubbo:consumer>-->

Dubbo 超时设置可以有两种方式：

1. 服务提供者端设置超时（推荐）。
2. 服务消费者端设置超时，其优先级更高。

服务调用超时，Dubbo 会自动进行重试，当未指定重试次数时，默认为重试两次。

除了通过 xml 的方式指定 Dubbo 超时重试等相关参数外，也可以通过指定注解参数的方式实现：

	import org.apache.dubbo.config.annotation.Service;
	@Service(timeout = 3000, retries = 3)

注：Dubbo 新版本中 @Service 和 @Reference 已被标记为过时，并使用 DubboService 和 DubboReference 进行替代。

# 多版本

在 Dubbo 中可以为同一个服务配置多个版本，当一个接口实现，出现不兼容升级时，可以用版本号过渡，版本号不同的服务相互间不引用。

<!-- 服务提供者端 -->

<dubbo:service interface="com.foo.BarService" version="1.0.0" />

<!-- 服务消费者端 -->

<dubbo:reference id="barService" interface="com.foo.BarService" version="*" />

同样，除了使用 xml 进行配置外，多版本参数也可以通过注解的方式进行指定：

// 服务提供者端

@Service(version = "1.0.0")

// 服务消费者端

@Reference(version = "1.0.0")

# 负载均衡

在集群负载均衡时，Dubbo 提供了多种均衡策略，缺省为 random 随机调用。具体实现上，Dubbo 提供的是客户端负载均衡，即由 Consumer 通过负载均衡算法得出需要将请求提交到哪个 Provider 实例。

目前 Dubbo 内置了如下负载均衡算法，用户可直接配置使用：

xml 配置方式：

<!-- 服务端级别 -->

<dubbo:service interface="..." loadbalance="roundrobin" />

<!-- 服务端方法级别 -->

<dubbo:service interface="...">

    <dubbo:method name="..." loadbalance="roundrobin"/>

</dubbo:service>

<!-- 消费端级别 -->

<dubbo:reference interface="..." loadbalance="roundrobin" />

<!-- 消费端方法级别 -->

<dubbo:reference interface="...">

    <dubbo:method name="..." loadbalance="roundrobin"/>

</dubbo:reference>

注解配置方式：

@Reference(loadbalance = "random")

@Service(loadbalance = "random")

# 集群容错

在集群调用失败时，Dubbo 提供了多种容错方案，缺省为 failover 重试。Dubbo 主要有如下几种集群容错模式：

1. Failover：失败自动切换，当出现失败，重试其它服务器。通常用于读操作，但重试会带来更长延迟。可通过 retries="2" 来设置重试次数（不含第一次）。
2. Failfast：快速失败，只发起一次调用，失败立即报错。通常用于非幂等性的写操作，比如新增记录。
3. Failsafe：失败安全，出现异常时，直接忽略。通常用于写入审计日志等操作。
4. Failback：失败自动恢复，后台记录失败请求，定时重发。通常用于消息通知操作。
5. Forking：并行调用多个服务器，只要一个成功即返回。通常用于实时性要求较高的读操作，但需要浪费更多服务资源。可通过 forks="2" 来设置最大并行数。
6. Broadcast：广播调用所有提供者，逐个调用，任意一台报错则报错。通常用于通知所有提供者更新缓存或日志等本地资源信息。
7. Available：调用目前可用的实例（只调用一个），如果当前没有可用的实例，则抛出异常。通常用于不需要负载均衡的场景。
8. Mergeable：将集群中的调用结果聚合起来返回结果，通常和 group 一起配合使用。通过分组对结果进行聚合并返回聚合后的结果，比如菜单服务，用 group 区分同一接口的多种实现，现在消费方需从每种 group 中调用一次并返回结果，对结果进行合并之后返回，这样就可以实现聚合菜单项。
9. ZoneAware：多注册中心订阅的场景，注册中心集群间的负载均衡。

可以通过如下方式指定集群容错模式：

<!-- 在服务端设置 -->

<dubbo:service cluster="failsafe" />

<!-- 或在消费端设置 -->

<dubbo:reference cluster="failsafe" />

# 服务降级

Dubbo 可以通过服务降级功能临时屏蔽某个出错的非关键服务，并定义降级后的返回策略。

@Reference(mock = "forse:return null")

• mock=force:return null 表示消费方对该服务的方法调用都直接返回 null 值，不发起远程调用。用来屏蔽不重要服务不可用时对调用方的影响。
• 还可以改为 mock=fail:return+null 表示消费方对该服务的方法调用在失败后，再返回 null 值，不抛异常。用来容忍不重要服务不稳定时对调用方的影响。

# 面试题

1. Dubbo 是什么？

   参考 Dubbo 概述部分作答即可。

   这道题往往是作为 Dubbo 面试的预热题目，简单回答即可，等待面试官的追问。但其本质需要明确，Dubbo 本质上就是一款 RPC 框架。

2. 试举几个 Dubbo 支持的协议。

   Dobbo 支持的协议包括：dubbo、rmi、hessian、http、webservice、thrift、memcached、redis、rest。其中， dubbo:// 是 Dobbo 默认支持的协议。

   选择几个熟知的协议作答即可。

3. Dubbo 内置了哪几种服务容器？

4. Dubbo 中有哪几种主要角色？

5. Dubbo 服务注册与发现流程。

6. Dubbo 的注册中心如何实现，实现方案和推荐方案。

7. Dubbo 默认采用的通信框架是。

   • Mina
   • Netty
   • Grizzly
   • xSocket

   除 xSocket 外，其他三个选项均是 Dubbo 支持的通信框架。

8. Dubbo 是如何进行序列号与反序列化的？

# 参考

• https://www.bilibili.com/video/BV1VE411q7dX
• https://dubbo.apache.org/zh/docs/
• https://zhangc233.github.io/2021/08/18/Dubbo/
• https://www.cnblogs.com/jameszheng/p/10271341.html