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),也因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,Dubbo也就这样产生了。
Dubbo是一款高性能、轻量级的开源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框架无缝集成。
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,只需简单配置,没有任何API侵入。
软负载均衡及容错机制:可在内网替代 F5 等硬件负载均衡器,降低成本,减少单点。
服务自动注册与发现:不再需要写死服务提供方地址,注册中心基于接口名查询服务提供者的IP地址,并且能够平滑添加或删除服务提供者。
Remoting:网络通信框架,提供对多种NIO框架抽象封装,包括“同步转异步”和“请求-响应”模式的信息交换方式。
Cluster:服务框架,提供基于接口方法的透明远程过程调用,包括多协议支持,以及软负载均衡,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,使服务消费方能动态的查找服务提供方,使地址透明,使服务提供方可以平滑增加或减少机器。
1、为什么要用Dubbo?
答:
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),也因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,Dubbo 也就这样产生了。
2、Dubbo的整体架构设计有哪些分层?
答:
接口服务层(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Stub 和服务端的Skeleton,以ServiceProxy 为中心,扩展接口为ProxyFactory
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,扩展接口为RegistryFactory、Registry、RegistryService
路由层(Cluster):封装多个提供者的路由和负载均衡,并桥接注册中心,以Invoker为中心,扩展接口为Cluster、Directory、Router和LoadBlancce
监控层(Monitor):RPC调用次数和调用时间监控,以Statistics 为中心,扩展接口为MonitorFactory、Monitor和 MonitorService
远程调用层(Protocal):封装RPC调用,以Invocation和Result为中心,扩展接口为Protocal、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,扩展接口为Exchanger、
ExchangeChannel、ExchangeClient和ExchangeServer
网络传输层(Transport):抽象mina和 netty 为统一接口,以 Message为中心,扩展接口为Channel、Transporter、Client、Server和Codec
数据序列化层(Serialize):可复用的一些工具,扩展接口为Serialization、ObjectInput、ObjectOutput和ThreadPool
3、默认使用的是什么通信框架,还有别的选择吗?
答:
默认也推荐使用netty框架,还有mina。
4、服务调用是阻塞的吗?
答:
默认是阻塞的,可以异步调用,没有返回值的可以这么做。
Dubbo是基于NIO的非阻塞实现并行调用,客户端不需要启动多线程即可完成并行调用多个远程服务,相对多线程开销较小,异步调用会返回一个Future对象。
5、一般使用什么注册中心?还有别的选择吗?
答:
推荐使用Zookeeper作为注册中心,还有Redis、Multicast、Simple注册中心,但不推荐。
6、默认使用什么序列化框架,你知道的还有哪些?
答:
推荐使用Hessian序列化,还有Duddo、FastJson、Java自带序列化。
7、服务提供者能实现失效踢出是什么原理?
答:
服务失效踢出基于zookeeper 的临时节点原理。
8、服务上线怎么不影响旧版本?
答:
采用多版本开发,不影响旧版本。
9、如何解决服务调用链过长的问题?
答:
可以结合zipkin实现分布式服务追踪。
10、Dubbo Monitor实现原理?
答:
Consumer端在发起调用之前会先走filter链;provider端在接收到请求时也是先走filter链,然后才进行真正的业务逻辑处理。
默认情况下,在consumer和provider的filter链中都会有Monitorfilter。
1、MonitorFilter向DubboMonitor 发送数据
2、DubboMonitor将数据进行聚合后(默认聚合1min中的统计数据)暂存到ConcurrentMap
statisticsMap,然后使用一个含有3个线程(线程名字:DubboMonitorSendTimer)的线程池每隔1min钟,调用SimpleMonitorService遍历发送statisticsMap 中的统计数据,每发送完毕一个,就重置当前的Statistics的AtomicReference
3、SimpleMonitorService将这些聚合数据塞入BlockingQueue queue中(队列大写为100000)
4、SimpleMonitorService使用一个后台线程(线程名为:DubboMonitorAsyncWriteLogThread)将queue中的数据写入文件(该线程以死循环的形式来写)
5、SimpleMonitorService 还会使用一个含有 1 个线程(线程名字:DubboMonitorTimer)的线程池每隔5min钟,将文件中的统计数据画成图表
11、Dubbo用到哪些设计模式?
答:
Dubbo框架在初始化和通信过程中使用了多种设计模式,可灵活控制类加载、权限控制等功能。
工厂模式
Provider在export服务时,会调用ServiceConfig的export方法。ServiceConfig中有个字段:
private static final Protocol protocol = ExtensionLoader.getExtensionLoader(Protocol.class).getAdaptiveExtension();
Dubbo里有很多这种代码。这也是一种工厂模式,只是实现类的获取采用了JDKSPI的机制。这么实现的优点是可扩展性强,想要扩展实现,只需要在classpath下增加个文件就可以了,代码零侵入。另外,像上面的Adaptive实现,可以做到调用时动态决定调用哪个实现,但是由于这种实现采用了动态代理,会造成代码调试比较麻烦,需要分析出实际调用的实现类。
装饰器模式
Dubbo在启动和调用阶段都大量使用了装饰器模式。以 Provider提供的调用链为例,具体的调用链代码是在ProtocolFilterWrapper 的buildInvokerChain完成的,具体是将注解中含有group=provider的Filter实现,按照order排序,最后的调用顺序是:
Dubbo里有很多这种代码。这也是一种工厂模式,只是实现类的获取采用了JDKSPI的机制。这么实现的优点是可扩展性强,想要扩展实现,只需要在classpath下增加个文件就可以了,代码零侵入。另外,像上面的Adaptive实现,可以做到调用时动态决定调用哪个实现,但是由于这种实现采用了动态代理,会造成代码调试比较麻烦,需要分析出实际调用的实现类。
更确切地说,这里是装饰器和责任链模式的混合使用。例如,EchoFilter的作用是判断是否是回声测试请求,是的话直接返回内容,这是一种责任链的体现。而像ClassLoaderFilter则只是在主功能上添加了功能,更改当前线程的ClassLoader,这是典型的装饰器模式。
观察者模式
Dubbo的Provider启动时,需要与注册中心交互,先注册自己的服务,再订阅自己的服务,订阅时,采用了观察者模式,开启一个listener。注册中心会每5秒定时检查是否有服务更新,如果有更新,向该服务的提供者发送一个notify消息,provider接受到notify消息后,即运行NotifyListener的notify方法,执行监听器方法。
动态代理模式
Dubbo扩展JDK SPI的类ExtensionLoader的Adaptive实现是典型的动态代理实现。Dubbo需要灵活地控制实现类,即在调用阶段动态地根据参数决定调用哪个实现类,所以采用先生成代理类的方法,能够做到灵活的调用。生成代理类的代码是ExtensionLoader的createAdaptiveExtensionClassCode方法。代理类的主要逻辑是,获取URL参数中指定参数的值作为获取实现类的key。
12、Dubbo配置文件是如何加载到Spring中的?
答:
Spring容器在启动的时候,会读取到Spring默认的一些schema以及Dubbo自定义的schema,每个schema都会对应一个自己的NamespaceHandler,NamespaceHandler里面通过BeanDefinitionParser来解析配置信息并转化为需要加载的 bean 对象!
13、Dubbo SPI和Java SPI区别?
答:
JDK SPI
JDK标准的SPI会一次性加载所有的扩展实现,如果有的扩展吃实话很耗时,但也没用上,很浪费资源。
所以只希望加载某个的实现,就不现实了
DUBBO SPI
1,对 Dubbo进行扩展,不需要改动Dubbo的源码
2,延迟加载,可以一次只加载自己想要加载的扩展实现。
3,增加了对扩展点IOC和AOP的支持,一个扩展点可以直接setter注入其它扩展点。
4,Dubbo的扩展机制能很好的支持第三方IoC容器,默认支持Spring Bean。
14、Dubbo支持分布式事务吗?
答:
目前暂时不支持,可与通过tcc-transaction框架实现
介绍:tcc-transaction 是开源的TCC补偿性分布式事务框架
Git 地址:https://github.com/changmingxie/tcc-transaction
TCC-Transaction 通过Dubbo隐式传参的功能,避免自己对业务代码的入侵。
15、Dubbo可以对结果进行缓存吗?
答:
为了提高数据访问的速度。Dubbo提供了声明式缓存,以减少用户加缓存的工作量
其实比普通的配置文件就多了一个标签 cache=“true”
16、Dubbo和Spring Cloud有什么哪些区别?
答:
Dubbo底层是使用Netty这样的NIO框架,是基于TCP协议传输的,配合以Hession序列化完成 RPC通信。
Spring Cloud是基于Http协议Rest接口调用远程过程的通信,相对来说Http请求会有更大的报文,占的带宽也会更多。但是 REST相比RPC更为灵活,服务提供方和调用方的依赖只依靠一纸契约,不存在代码级别的强依赖,这在强调快速演化的微服务环境下,显得更为合适,至于注重通信速度还是方便灵活性,具体情况具体考虑。
17、Dubbo有哪些注册中心?
答:
Multicast注册中心:Multicast 注册中心不需要任何中心节点,只要广播地址,就能进行服务注册和发现,基于网络中组播传输实现。
Zookeeper注册中心:基于分布式协调系统Zookeeper 实现,采用Zookeeper的watch机制实现数据变更。
Redis注册中心:基于Redis实现,采用key/map存储,key存储服务名和类型,map中key存储服务url,value服务过期时间。基于Redis的发布/订阅模式通知数据变更。
Simple注册中心。
推荐使用Zookeeper作为注册中心
18、Dubbo集群提供了哪些负载均衡策略?
答:
Random LoadBalance: 随机选取提供者策略,有利于动态调整提供者权重。截面碰撞率高,调用次数越多,分布越均匀。
RoundRobin LoadBalance: 轮循选取提供者策略,平均分布,但是存在请求累积的问题。
LeastActive LoadBalance: 最少活跃调用策略,解决慢提供者接收更少的请求。
ConstantHash LoadBalance: 一致性Hash策略,使相同参数请求总是发到同一提供者,一台机器宕机,可以基于虚拟节点,分摊至其他提供者,避免引起提供者的剧烈变动。
默认为Random随机调用。
20、2、Dubbo集群提供了哪些负载均衡策略?
1、 Random LoadBalance: 随机选取提供者策略,有利于动态调整提供者权重。截面碰撞率高,调用次数越多,分布越均匀。
2、 RoundRobin LoadBalance: 轮循选取提供者策略,平均分布,但是存在请求累积的问题。
3、 LeastActive LoadBalance: 最少活跃调用策略,解决慢提供者接收更少的请求。
4、 ConstantHash LoadBalance: 一致性 Hash 策略,使相同参数请求总是发到同一提供者,一台机器宕机,可以基于虚拟节点,分摊至其他提供者,避免引起提供者的剧烈变动。
默认为 Random 随机调用。
21、Dubbo 核心组件有哪些?
1、 Provider:暴露服务的服务提供方
2、 Consumer:调用远程服务消费方
3、 Registry:服务注册与发现注册中心
4、 Monitor:监控中心和访问调用统计
5、 Container:服务运行容器
22、Dubbo 支持哪些协议,每种协议的应用场景,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,以及消费者远大于提供者。传输协议 TCP,异步,Hessian 序列化;
rmi: 采用 JDK 标准的 rmi 协议实现,传输参数和返回参数对象需要实现 Serializable 接口,使用 java 标准序列化机制,使用阻塞式短连接,传输数据包大小混合,消费者和提供者个数差不多,可传文件,传输协议 TCP。 多个短连接,TCP 协议传输,同步传输,适用常规的远程服务调用和 rmi 互操作。在依赖低版本的 Common-Collections 包,java 序列化存在安全漏洞;
webservice:基于 WebService 的远程调用协议,集成 CXF 实现,提供和原生 WebService 的互操作。多个短连接,基于 HTTP 传输,同步传输,适用系统集成和跨语言调用;http: 基于 Http 表单提交的远程调用协议,使用 Spring 的 HttpInvoke 实现。多个短连接,传输协议 HTTP,传入参数大小混合,提供者个数多于消费者,需要给应用程序和浏览器 JS 调用; hessian: 集成 Hessian 服务,基于 HTTP 通讯,采用 Servlet 暴露服务,Dubbo 内嵌 Jetty 作为服务器时默认实现,提供与 Hession 服务互操作。多个短连接,同步 HTTP 传输,Hessian 序列化,传入参数较大,提供者大于消费者,提供者压力较大,可传文件;
memcache: 基于 Memcached 实现的 RPC 协议 Redis: 基于 Redis 实现的 RPC 协议
23、Dubbo 的整体架构设计有哪些分层?
接口服务层(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 Stub 和 服务端的 Skeleton,以 ServiceProxy 为中心,扩展接口为 ProxyFactory
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,扩展接口为 RegistryFactory、Registry、RegistryService
路由层(Cluster):封装多个提供者的路由和负载均衡,并桥接注册中心,以Invoker 为中心,扩展接口为 Cluster、Directory、Router和LoadBlancce
监控层(Monitor):RPC调用次数和调用时间监控,以 Statistics 为中心,扩展接口为 MonitorFactory、Monitor和MonitorService
远程调用层(Protocal):封装 RPC 调用,以 Invocation 和 Result 为中心,扩展接口为 Protocal、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,扩展接口为 Exchanger、ExchangeChannel、ExchangeClient和ExchangeServer
网络传输层(Transport):抽象 mina 和 netty 为统一接口,以 Message 为中心,扩展接口为Channel、Transporter、Client、Server和Codec
数据序列化层(Serialize):可复用的一些工具,扩展接口为Serialization、 ObjectInput、ObjectOutput和ThreadPool
24、Dubbo 的使用场景有哪些?
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,只需简单配置,没有任何API侵入。
2、 软负载均衡及容错机制:可在内网替代 F5 等硬件负载均衡器,降低成本,减少单点。
3、 服务自动注册与发现:不再需要写死服务提供方地址,注册中心基于接口名查询服务提供者的IP地址,并且能够平滑添加或删除服务提供者。