Java中的RPC框架Dubbo原理和機(jī)制詳解
1. Dubbo核心功能
Dubbo主要提供了3大核心功能:面向接口的遠(yuǎn)程方法調(diào)用,智能容錯(cuò)和負(fù)載均衡,以及服務(wù)自動(dòng)注冊和發(fā)現(xiàn)。
1)遠(yuǎn)程方法調(diào)用
網(wǎng)絡(luò)通信框架,提供對多種NIO框架抽象封裝,包括“同步轉(zhuǎn)異步”和“請求-響應(yīng)”模式的信息交換方式。
2)智能容錯(cuò)和負(fù)載均衡
提供基于接口方法的透明遠(yuǎn)程過程調(diào)用,包括多協(xié)議支持,以及軟負(fù)載均衡,失敗容錯(cuò),地址路由,動(dòng)態(tài)配置等集群支持。
3)服務(wù)注冊和發(fā)現(xiàn)
服務(wù)注冊,基于注冊中心目錄服務(wù),使服務(wù)消費(fèi)方能動(dòng)態(tài)的查找服務(wù)提供方,使地址透明,使服務(wù)提供方可以平滑增加或減少機(jī)器。
2. Dubbo核心組件
主要包含如下幾個(gè)核心組件:

1)注冊中心(registry)
生產(chǎn)者在此注冊并發(fā)布內(nèi)容,消費(fèi)者在此訂閱并接收發(fā)布的內(nèi)容。
2)消費(fèi)者(consumer)
客戶端,從注冊中心獲取到方法,可以調(diào)用生產(chǎn)者中的方法。
3)生產(chǎn)者(provider)
服務(wù)端,生產(chǎn)內(nèi)容,生產(chǎn)前需要依賴容器(先啟動(dòng)容器)。
4)容器(container)
生產(chǎn)者在啟動(dòng)執(zhí)行的時(shí)候,必須依賴容器才能正常啟動(dòng)(默認(rèn)依賴的是spring容器),
5)監(jiān)控(Monitor)
統(tǒng)計(jì)服務(wù)的調(diào)用次數(shù)與時(shí)間等。
3. Dubbo的架構(gòu)設(shè)計(jì)
Dubbo整體架構(gòu)如下圖所示:

圖中左邊淡藍(lán)背景的為服務(wù)消費(fèi)方使用的接口,右邊淡綠色背景的為服務(wù)提供方使用的接口, 位于中軸線上的為雙方都用到的接口。
Dubbo框架設(shè)計(jì)一共劃分了10個(gè)層:
1. 服務(wù)接口層(Service)
該層是與實(shí)際業(yè)務(wù)邏輯相關(guān)的,根據(jù)服務(wù)提供方和服務(wù)消費(fèi)方的業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)對應(yīng)的接口和實(shí)現(xiàn)。
2. 配置層(Config)
對外配置接口,以ServiceConfig和ReferenceConfig為中心,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(wù)代理層(Proxy)
服務(wù)接口透明代理,生成服務(wù)的客戶端Stub和服務(wù)器端Skeleton,以ServiceProxy為中心,擴(kuò)展接口為ProxyFactory。
4.服務(wù)注冊層(Registry)
封裝服務(wù)地址的注冊與發(fā)現(xiàn),以服務(wù)URL為中心,擴(kuò)展接口為RegistryFactory、Registry和RegistryService??赡軟]有服務(wù)注冊中心,此時(shí)服務(wù)提供方直接暴露服務(wù)。
5.集群層(Cluster)
封裝多個(gè)提供者的路由及負(fù)載均衡,并橋接注冊中心,以Invoker為中心,擴(kuò)展接口為Cluster、Directory、Router和LoadBalance。將多個(gè)服務(wù)提供方組合為一個(gè)服務(wù)提供方,實(shí)現(xiàn)對服務(wù)消費(fèi)方來透明,只需要與一個(gè)服務(wù)提供方進(jìn)行交互。
6.監(jiān)控層(Monitor)
RPC調(diào)用次數(shù)和調(diào)用時(shí)間監(jiān)控,以Statistics為中心,擴(kuò)展接口為MonitorFactory、Monitor和MonitorService。
7.遠(yuǎn)程調(diào)用層(Protocol)
封將RPC調(diào)用,以Invocation和Result為中心,擴(kuò)展接口為Protocol、Invoker和Exporter。Protocol是服務(wù)域,它是Invoker暴露和引用的主功能入口,它負(fù)責(zé)Invoker的生命周期管理。Invoker是實(shí)體域,它是Dubbo的核心模型,其它模型都向它靠擾,或轉(zhuǎn)換成它,它代表一個(gè)可執(zhí)行體,可向它發(fā)起invoke調(diào)用,它有可能是一個(gè)本地的實(shí)現(xiàn),也可能是一個(gè)遠(yuǎn)程的實(shí)現(xiàn),也可能一個(gè)集群實(shí)現(xiàn)。
8. 信息交換層(Exchange)
封裝請求響應(yīng)模式,同步轉(zhuǎn)異步,以Request和Response為中心,擴(kuò)展接口為Exchanger、ExchangeChannel、ExchangeClient和ExchangeServer。
9.網(wǎng)絡(luò)傳輸層(Transport)
抽象mina和netty為統(tǒng)一接口,以Message為中心,擴(kuò)展接口為Channel、Transporter、Client、Server和Codec。
10.數(shù)據(jù)序列化層(Serialize)
可復(fù)用的一些工具,擴(kuò)展接口為Serialization、 ObjectInput、ObjectOutput和ThreadPool。
4. Dubbo調(diào)用流程

對照上面的整體架構(gòu)圖,大致分為以下8大步驟:
1、服務(wù)提供者啟動(dòng),開啟Netty服務(wù),創(chuàng)建Zookeeper客戶端,向注冊中心注冊服務(wù);
2、服務(wù)消費(fèi)者啟動(dòng),通過Zookeeper向注冊中心獲取服務(wù)提供者列表,與服務(wù)提供者通過Netty建立長連接;
3、服務(wù)消費(fèi)者通過接口開始遠(yuǎn)程調(diào)用服務(wù),ProxyFactory通過初始化Proxy對象,Proxy通過創(chuàng)建動(dòng)態(tài)代理對象;
4、動(dòng)態(tài)代理對象通過invoke方法,層層包裝生成一個(gè)Invoker對象,該對象包含了代理對象;
5、Invoker通過路由,負(fù)載均衡選擇了一個(gè)最合適的服務(wù)提供者,在通過加入各種過濾器,協(xié)議層包裝生成一個(gè)新的DubboInvoker對象;
6、再通過交換成將DubboInvoker對象包裝成一個(gè)Reuqest對象,該對象通過序列化通過NettyClient傳輸?shù)椒?wù)提供者的NettyServer端;
7、到了服務(wù)提供者這邊,再通過反序列化、協(xié)議解密等操作生成一個(gè)DubboExporter對象,再層層傳遞處理,會生成一個(gè)服務(wù)提供端的Invoker對象;
8、這個(gè)Invoker對象會調(diào)用本地服務(wù),獲得結(jié)果再通過層層回調(diào)返回到服務(wù)消費(fèi)者,服務(wù)消費(fèi)者拿到結(jié)果后,再解析獲得最終結(jié)果。
到此這篇關(guān)于Java中的RPC框架Dubbo原理和機(jī)制詳解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Dubbo原理和機(jī)制內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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