Dubbo应用与实践

Dubbo应用与实践
微服务架构中，比较主流的通信组件：
- Spring Cloud中的OpenFeign
- Dubbo
- Thrift，轻量级、跨语言的远程服务调用框架，最初由Facebook开发，后面进入Apache开源项目。通过自身的IDL中间语言，并借助代码生成引擎生成各种主流语言的RPC服务端/客户端模板代码。
它们都统称为RPC框架。

RPC协议与RPC框架

RPC(Remote Procedure Call)即远程过程调用，它是一个计算机通信协议，这个协议允许两个跨网络节点的进程进行通信，让我们能够像调用本地服务一样调用远程服务。

RPC协议定义了一种通信的标准规范，为了满足不同场景需求，于是很多RPC框架在这个协议基础上应运而生。而Dubbo就是主流RPC框架之一。

Dubbo

Dubbo背景

Dubbo是Alibaba内部使用的一个分布式服务治理框架，很多公司在应用dubbo时，会根据自身业务特性进行优化改进，从而衍生出了很多版本，比如京东的JSF，新浪的Motan，当当的dubbox。

主要分2.x和3.x两个版本。3.x定义为面向云原生的下一代RPC服务框架，目前还是以2.7.x版本为主。

Dubbo特性/功能

Dubbo之所以能够被很多公司应用，是因为随着服务化快速发展，远程通信带来了很多弊端，比如：
1. 服务链路变长了，如何实现对服务链路的跟踪和监控？
2. 服务大规模集群，使得服务之间需要依赖第三方注册中心来解决服务之间的发现
3. 服务间通信异常，需要一种保护机制防止一个节点故障引发大规模系统故障，所以需要容错机制
4. 服务大规模集群，客户端需要引入负载均衡策略实现请求分发
传统RPC无法很好的解决这些问题，而Dubbo都能支持这些。

所以Dubbo不仅仅是一个RPC框架，更是一个成熟的微服务框架。它包含一下功能：
1. RPC框架，提供高性能的基于代理的RPC调用，服务以接口为粒度，为开发者屏蔽远程调用底层细节；
2. 智能负载均衡，内置多种负载均衡策略，智能感知下游节点健康状况，减少调用延迟，提高系统吞吐量；
3. 服务注册与发现，支持多种注册中心服务，服务实例上下线实时感知；
4. 可视化的服务治理与运维，提供丰富的服务治理、运维工具；可随时查询服务元数据、服务健康状态及调用统计，实时下发路由策略、调用配置参数；
5. 高度可扩展能力，遵循微内核+插件的设计原则；
Dubbo架构图

节点角色说明：
- 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: 服务注册与发现的注册中心。
- Monitor: 统计服务的调用次调和调用时间的监控中心。
- Container: 服务运行容器。
调用关系说明：
- 0. 服务容器负责启动，加载，运行服务提供者。
- 1. 服务提供者在启动时，向注册中心注册自己提供的服务。
- 2. 服务消费者在启动时，向注册中心订阅自己所需的服务。
- 3. 注册中心返回服务提供者地址列表给消费者，如果有变更，注册中心将基于长连接推送变更数据给消费者。
- 4. 服务消费者，从提供者地址列表中，基于软负载均衡算法，选一台提供者进行调用，如果调用失败，再选另一台调用。
- 5. 服务消费者和提供者，在内存中累计调用次数和调用时间，定时每分钟发送一次统计数据到监控中心。
新版本Dubbo，多了配置中心和元数据中心

Dubbo应用实践

dubbo + spring boot
1. pom引入zk和dubbo-spring-boot-starter
2. application.properties中配置bubbo service名称、dubbo协议、注册中心地址
3. 在项目启动类上添加@EnableDubbo
4. 在service上添加@DubboService
5. 引用的地方加@DubboReference调用service
定义service api

coupon-service-api
```
public interface ICouponService {
    // 查询有效的优惠券列表
    String selectValidCoupons();
}
```
user-service-api
```
public interface IUserService {
    // 查询当前用户能够领取的优惠券列表
    String selectValidTemplates();
}
```
定义service api provider

coupon-service-provider

pom.xml
```
<dependency>
    <artifactId>coupon-service-apiartifactId>
    <groupId>org.normal.examplegroupId>
    <version>1.0-SNAPSHOTversion>
dependency>
<dependency>
    <groupId>org.apache.dubbogroupId>
    <artifactId>dubbo-dependencies-zookeeperartifactId>
    <type>pomtype>
    <version>2.7.15version>
dependency>
<dependency>
    <groupId>org.apache.dubbogroupId>
    <artifactId>dubbo-spring-boot-starterartifactId>
    <version>2.7.15version>
dependency>
```
启动类上通过@EnableDubbo让spring扫描dubbo注解
```
@EnableDubbo
@SpringBootApplication
public class CouponServiceProviderApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(CouponServiceProviderApplication.class, args);
    }
}
```
通过@DubboService注册dubbo服务
```
@DubboService
public class CouponService implements ICouponService {
    @Override
    public String selectValidCoupons() {
        // TODO 实现数据查询，并且返回
        return "返回有效优惠券列表";
    }
}
```
src/main/resources/application.properties
```
# 应用名称
spring.application.name=coupon-service-provider
 
dubbo.application.name=coupon-service
# 配置-1代表随机分配端口
dubbo.protocol.port=-1
dubbo.protocol.name=dubbo
 
dubbo.registry.id=zk-registry
dubbo.registry.address=zookeeper://192.168.1.101:2181?timeout=20000
dubbo.config-center.address=zookeeper://192.168.1.101:2181?timeout=20000
dubbo.metadata-report.address=zookeeper://192.168.1.101:2181?timeout=20000
```
user-service-provider

pom.xml
```
<dependency>
    <groupId>org.normal.usergroupId>
    <artifactId>user-service-apiartifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOTversion>
dependency>
<dependency>
    <artifactId>coupon-service-apiartifactId>
    <groupId>org.normal.examplegroupId>
    <version>1.0-SNAPSHOTversion>
dependency>
<dependency>
    <groupId>org.apache.dubbogroupId>
    <artifactId>dubbo-dependencies-zookeeperartifactId>
    <type>pomtype>
    <version>2.7.15version>
dependency>
<dependency>
    <groupId>org.apache.dubbogroupId>
    <artifactId>dubbo-spring-boot-starterartifactId>
    <version>2.7.15version>
dependency>
```
启动类上通过@EnableDubbo让spring扫描dubbo注解
```
@EnableDubbo
@SpringBootApplication
public class UserServiceProviderApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(UserServiceProviderApplication.class, args);
    }
}
```
通过@DubboService注册dubbo服务，通过@DubboReference注解发现dubbo服务
```
@DubboService
public class UserService implements IUserService {
    @DubboReference //
    ICouponService couponService;
 
    @Override
    public String selectValidTemplates() {
        // 1. 查询当前用户已经领取过的优惠券
        // 2. 查询优惠券服务，获取当前可以领取的有效优惠券列表
        String list=couponService.selectValidCoupons();
        return "用户服务返回：可以领取的优惠券列表，加载到的可领取优惠券："+list;
    }
}
```
src/main/resources/application.properties
```
# 应用名称
spring.application.name=user-service-provider
 
dubbo.application.name=user-service
# 配置-1代表随机分配端口
dubbo.protocol.port=-1
dubbo.protocol.name=dubbo
 
dubbo.registry.id=zk-registry
dubbo.registry.address=zookeeper://192.168.1.101:2181?timeout=20000
dubbo.config-center.address=zookeeper://192.168.1.101:2181?timeout=20000
dubbo.metadata-report.address=zookeeper://192.168.1.101:2181?timeout=20000
```
调用方coupon-portal

pom.xml
```
<dependency>
    <groupId>org.springframework.bootgroupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-webartifactId>
    <version>2.3.7.RELEASEversion>
dependency>
<dependency>
    <groupId>org.normal.usergroupId>
    <artifactId>user-service-apiartifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOTversion>
dependency>
<dependency>
    <groupId>org.apache.dubbogroupId>
    <artifactId>dubbo-spring-boot-starterartifactId>
    <version>2.7.15version>
dependency>
<dependency>
    <groupId>org.apache.dubbogroupId>
    <artifactId>dubbo-dependencies-zookeeperartifactId>
    <type>pomtype>
    <version>2.7.15version>
dependency>
```
启动类
```
@EnableDubbo
@SpringBootApplication
public class CouponPortalApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(CouponPortalApplication.class, args);
    }
}
```
controller层通过@DubboReference发现dubbo service服务
```
@RestController
public class UserController {
    @DubboReference
    IUserService userService;
 
    @GetMapping("/coupon")
    public String validCoupons(){
        return userService.selectValidTemplates();
    }
}
```
resources/application.properties
```
# 应用名称
spring.application.name=coupon-portal
# 应用服务 WEB 访问端口
server.port=8080
 
dubbo.application.name=coupon-portal
 
dubbo.registry.id=zk-registry
dubbo.registry.address=zookeeper://192.168.1.101:2181?timeout=20000
dubbo.config-center.address=zookeeper://192.168.1.101:2181?timeout=20000
dubbo.metadata-report.address=zookeeper://192.168.1.101:2181?timeout=20000
```
服务启动后，相应的dubbo服务信息会保存在zookeeper上

dubbo + spring

原始基于spring集成dubbo，不基于dubbo注解

service api和service api provider和上面类似，只是注册和发现dubbo服务的方式不同，spring基于配置，而springboot基于注解

applicationContext.xml
```
"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://code.alibabatech.com/schema/dubbo"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans        http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd        http://code.alibabatech.com/schema/dubbo        http://code.alibabatech.com/schema/dubbo/dubbo.xsd">
    
    <dubbo:application name="coupon-service-provider"/>
    
    <dubbo:registry address="zookeeper://192.168.1.101:2181?timeout=60000"/>
    
    <dubbo:protocol name="dubbo"/>
    
    <dubbo:service interface="org.normal.example.ICouponService" ref="couponService"/>
    
    <bean id="couponService" class="com.normal.coupon.couponserviceprovider.service.CouponService"/>
beans>
```
application.properties
```
# 应用名称
spring.application.name=coupon-service-provider
```
Dubbo高级应用

服务注册与发现

Apache Dubbo天然就支持服务注册发现，最早开源的时候，官方建议使用 Apache Zookeeper作为注册中心。因此到现在仍然还有很多公司是Dubbo+Zookeeper这样一个架构。

从Apache Dubbo2.7.x版本开始，支持的注册中心增加了很多，包括： Consul、Etcd、Nacos、Sofa、Zookeeper、Eureka、Redis。

但是在Dubbo3.x版本里面，默认又只支持Nacos和Zookeeper两种，其他的注册中心被分离出来作为独立的组件，如果需要用到，则需要单独增加这些组件的依赖。可以参考dubbo官网文档扩展点分离：https://dubbo.apache.org/zh/docs/new-in-dubbo3/#%E6%89%A9%E5%B1%95%E7%82%B9%E5%88%86%E7%A6%BB
```
<properties>
    <dubbo.version>3.0.0dubbo.version>
properties>
<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.apache.dubbogroupId>
        <artifactId>dubboartifactId>
        <version>${dubbo.version}version>
    dependency>
    
    <dependency>
        <groupId>org.apache.dubbogroupId>
        <artifactId>dubbo-dependencies-zookeeperartifactId>
        <version>${dubbo.version}version>
        <type>pomtype>
    dependency>
    
    <dependency>
        <groupId>org.apache.dubbogroupId>
        <artifactId>dubbo-registry-redisartifactId>
        <version>${dubbo.version}version>
    dependency>
dependencies>
```
Dubbo负载均衡

一致性hash，随机，轮询，最小活跃度，最小响应时间，

Dubbo容错策略
1. failover(默认策略)：失败后重试，retries=2，配置重试次数
2. failfast：只调用一次
3. failsafe：失败后直接忽略
4. failback：失败自动恢复，异步重试(MQ)
5. forking：并发调用多个目标服务节点，只要有一个成功就立刻返回，forks=2，配置并发数量
6. available：调用目前可用的服务实例，只调用一个
7. mergeable：对多个服务结果聚合
8. broadcast：广播，探测，任意失败就返回
9. zone-aware：同区域的调用
服务降级
- 主动降级：大促时候，并发量很高得时候，主动把一些非核心功能下架，或者降低服务器数量
- 被动降级：当某个服务出现问题无法访问时，会进行容错降级处理
  - 异常降级
  - 限流降级
  - 熔断降级
接口异步调用
```
@DubboReference(async = true)
IUserService userService;
```
调用链路的隐式传参

可以在api服务中赋值
```
RpcContext.getContext().setAttachment("parameter-key", "parameter-value");
```
在provider实现中取值
```
RpcContext.getContext().getAttachment("parameter-key");
```
多协议支持

dubbo协议，dubbo 3.x提供了Triple协议

多序列化

考虑两方面因素：计算效率，序列化之后数据的压缩大小

对外：JSON

对内：Dubbo（Hessian2）

针对Java语言：Kryo, FST

跨语言：Protobuf, Avro, Jute(zookeeper),

不同序列化方式对比

序列化方式请求字节数响应字节数
Kryo 272 90
FST 288 96
Dubbo Serialization 430 186
Hessian 546 329
FastJson 461 218
Json 657 409
Java Serialization 963 630

泛化调用
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 clion 中的undefined reference to 问题解决
原文地址：https://blog.csdn.net/luciferlongxu/article/details/127341723

序列化方式	请求字节数	响应字节数
Kryo	272	90
FST	288	96
Dubbo Serialization	430	186
Hessian	546	329
FastJson	461	218
Json	657	409
Java Serialization	963	630

微服务架构中，比较主流的通信组件：

RPC协议与RPC框架

Dubbo

Dubbo背景

Dubbo特性/功能

Dubbo架构图

Dubbo应用实践

dubbo + spring boot

定义service api

定义service api provider

调用方coupon-portal

dubbo + spring

Dubbo高级应用

服务注册与发现

Dubbo负载均衡

Dubbo容错策略

服务降级

接口异步调用

调用链路的隐式传参

多协议支持

多序列化

泛化调用