Dubbo-用户指南

2017-03-11 La Paz

官方指导文档：
http://dubbo.io/User+Guide-zh.htm

Github地址：
https://github.com/alibaba/dubbo

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概述

Dubbo是阿里巴巴SOA服务化治理方案的核心框架，每天为2,000+个服务提供3,000,000,000+次访问量支持，并被广泛应用于阿里巴巴集团的各成员站点.

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背景

随着互联网的发展，网站应用的规模不断扩大，常规的垂直应用架构已无法应对，分布式服务架构以及流动计算架构势在必行，亟需一个治理系统确保架构有条不紊的演进。

单一应用架构

当网站流量很小时，只需一个应用，将所有功能都部署在一起，以减少部署节点和成本。
此时，用于简化增删改查工作量的 数据访问框架(ORM) 是关键。

垂直应用架构

当访问量逐渐增大，单一应用增加机器带来的加速度越来越小，将应用拆成互不相干的几个应用，以提升效率。
此时，用于加速前端页面开发的 Web框架(MVC) 是关键。

分布式服务架构

当垂直应用越来越多，应用之间交互不可避免，将核心业务抽取出来，作为独立的服务，逐渐形成稳定的服务中心，使前端应用能更快速的响应多变的市场需求。
此时，用于提高业务复用及整合的 分布式服务框架(RPC) 是关键。

流动计算架构

当服务越来越多，容量的评估，小服务资源的浪费等问题逐渐显现，此时需增加一个调度中心基于访问压力实时管理集群容量，提高集群利用率。
此时，用于提高机器利用率的 资源调度和治理中心(SOA) 是关键。

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需求

在大规模服务化之前，应用可能只是通过RMI或Hessian等工具，简单的暴露和引用远程服务，通过配置服务的URL地址进行调用，通过F5等硬件进行负载均衡。

(1) 当服务越来越多时，服务URL配置管理变得非常困难，F5硬件负载均衡器的单点压力也越来越大。

此时需要一个服务注册中心，动态的注册和发现服务，使服务的位置透明。

并通过在消费方获取服务提供方地址列表，实现软负载均衡和Failover，降低对F5硬件负载均衡器的依赖，也能减少部分成本。

(2) 当进一步发展，服务间依赖关系变得错踪复杂，甚至分不清哪个应用要在哪个应用之前启动，架构师都不能完整的描述应用的架构关系。

这时，需要自动画出应用间的依赖关系图，以帮助架构师理清理关系。

(3) 接着，服务的调用量越来越大，服务的容量问题就暴露出来，这个服务需要多少机器支撑？什么时候该加机器？

为了解决这些问题，第一步，要将服务现在每天的调用量，响应时间，都统计出来，作为容量规划的参考指标。

其次，要可以动态调整权重，在线上，将某台机器的权重一直加大，并在加大的过程中记录响应时间的变化，直到响应时间到达阀值，记录此时的访问量，再以此访问量乘以机器数反推总容量。

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Dubbo是什么

Dubbo[]是一个分布式服务框架，致力于提供高性能和透明化的RPC远程服务调用方案，以及SOA服务治理方案。

其核心部分包含:

1. 远程通讯: 提供对多种基于长连接的NIO框架抽象封装，包括多种线程模型，序列化，以及“请求-响应”模式的信息交换方式。
2. 集群容错: 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。
3. 自动发现: 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。

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Dubbo能做什么

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。

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架构

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。

(1) 连通性：

1. 注册中心负责服务地址的注册与查找，相当于目录服务，服务提供者和消费者只在启动时与注册中心交互，注册中心不转发请求，压力较小
2. 监控中心负责统计各服务调用次数，调用时间等，统计先在内存汇总后每分钟一次发送到监控中心服务器，并以报表展示
3. 服务提供者向注册中心注册其提供的服务，并汇报调用时间到监控中心，此时间不包含网络开销
4. 服务消费者向注册中心获取服务提供者地址列表，并根据负载算法直接调用提供者，同时汇报调用时间到监控中心，此时间包含网络开销
5. 注册中心，服务提供者，服务消费者三者之间均为长连接，监控中心除外
   注册中心通过长连接感知服务提供者的存在，服务提供者宕机，注册中心将立即推送事件通知消费者
6. 注册中心和监控中心全部宕机，不影响已运行的提供者和消费者，消费者在本地缓存了提供者列表
7. 注册中心和监控中心都是可选的，服务消费者可以直连服务提供者

(2) 健状性：

1. 监控中心宕掉不影响使用，只是丢失部分采样数据
2. 数据库宕掉后，注册中心仍能通过缓存提供服务列表查询，但不能注册新服务
3. 注册中心对等集群，任意一台宕掉后，将自动切换到另一台
4. 注册中心全部宕掉后，服务提供者和服务消费者仍能通过本地缓存通讯
5. 服务提供者无状态，任意一台宕掉后，不影响使用
6. 服务提供者全部宕掉后，服务消费者应用将无法使用，并无限次重连等待服务提供者恢复

(3) 伸缩性：

1. 注册中心为对等集群，可动态增加机器部署实例，所有客户端将自动发现新的注册中心
2. 服务提供者无状态，可动态增加机器部署实例，注册中心将推送新的服务提供者信息给消费者

(4) 升级性：

当服务集群规模进一步扩大，带动IT治理结构进一步升级，需要实现动态部署，进行流动计算，现有分布式服务架构不会带来阻力：

Deployer: 自动部署服务的本地代理。
Repository: 仓库用于存储服务应用发布包。
Scheduler: 调度中心基于访问压力自动增减服务提供者。
Admin: 统一管理控制台。

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用法

本地服务：(Spring配置)

local.xml

    

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远程服务：(Spring配置)

在本地服务的基础上，只需做简单配置，即可完成远程化：

1. 将上面的local.xml配置拆分成两份，将服务定义部分放在服务提供方remote-provider.xml，将服务引用部分放在服务消费方remote-consumer.xml。
2. 并在提供方增加暴露服务配置，在消费方增加引用服务配置。

如下：
remote-provider.xml

 

 
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remote-consumer.xml

 

 
    

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快速启动

1. Dubbo采用全Spring配置方式，透明化接入应用，对应用没有任何API侵入，只需用Spring加载Dubbo的配置即可，Dubbo基于Spring的Schema扩展进行加载。
2. 如果不想使用Spring配置，而希望通过API的方式进行调用（不推荐）

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服务提供者

工程目录：

定义服务接口

(该接口需单独打包，在服务提供方和消费方共享)

DemoService.java

package com.xgj.dubbo.provider;

import java.util.List;

public interface DemoService {

    String sayHello(String name);

    public List getUsers();

}
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在服务提供方实现接口：

(对服务消费方隐藏实现)

package com.xgj.dubbo.provider.impl;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

import com.xgj.dubbo.provider.DemoService;

public class DemoServiceImpl implements DemoService {

    public String sayHello(String name) {
        System.out.println("Provider sayHello");
        return "Hello " + name;
    }

    public List getUsers() {
        System.out.println("Provider getUser");
        List list = new ArrayList();
        User u1 = new User();
        u1.setName("xiao");
        u1.setAge(20);
        u1.setSex("Male");

        User u2 = new User();
        u2.setName("gong");
        u2.setAge(21);
        u2.setSex("Male");

        User u3 = new User();
        u3.setName("jiang");
        u3.setAge(19);
        u3.setSex("Female");

        list.add(u1);
        list.add(u2);
        list.add(u3);
        return list;
    }
}
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实现类中用到的User类

package com.xgj.dubbo.provider.impl;

import java.io.Serializable;

public class User implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = 1L;
    private int age;
    private String name;
    private String sex;

    public User() {
        super();
    }

    public User(int age, String name, String sex) {
        super();
        this.age = age;
        this.name = name;
        this.sex = sex;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getSex() {
        return sex;
    }

    public void setSex(String sex) {
        this.sex = sex;
    }

}
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用Spring配置声明暴露服务：

provider.xml

    
    

    
    

    

    
    

    
    

    
    


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加载Spring配置：

package com.xgj.dubbo.provider.impl;

import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;

public class Provider {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ClassPathXmlApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext(
                new String[] { "provider.xml" });
        context.start();
        System.in.read(); // 为保证服务一直开着，利用输入流的阻塞来模拟  
    }
}
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服务消费者

工程目录：

通过Spring配置引用远程服务：

    
    

    
    
    

    
    


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加载Spring配置，并调用远程服务：

(也可以使用IoC注入)

package com.alibaba.dubbo.demo.pp;

import java.util.List;

import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;

import com.xgj.dubbo.provider.DemoService;

public class Consumer {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ClassPathXmlApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext(
                new String[] { "consumer.xml" });
        context.start();

        DemoService demoService = (DemoService) context.getBean("demoService");
        String hello = demoService.sayHello("xgj");
        System.out.println(hello);

        List list = demoService.getUsers();
        if (list != null && list.size() > 0) {
            for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
                System.out.println(list.get(i));
            }
        }
        System.in.read();
    }

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依赖

必需依赖

JDK1.5+

缺省依赖

通过mvn dependency:tree > dep.log命令分析，Dubbo缺省依赖以下三方库：

[INFO] +- com.alibaba:dubbo:jar:2.1.2:compile
[INFO] |  +- log4j:log4j:jar:1.2.16:compile 
[INFO] |  +- org.javassist:javassist:jar:3.15.0-GA:compile
[INFO] |  +- org.springframework:spring:jar:2.5.6.SEC03:compile
[INFO] |  +- commons-logging:commons-logging:jar:1.1.1:compile
[INFO] |  - org.jboss.netty:netty:jar:3.2.5.Final:compile
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这里所有依赖都是换照Dubbo缺省配置选的，这些缺省值是基于稳定性和性能考虑的。

1. log4j.jar和commons-logging.jar日志输出包。

   可以直接去掉，dubbo本身的日志会自动切换为JDK的java.util.logging输出。
   但如果其它三方库比如spring.jar间接依赖commons-logging，则不能去掉。

2. javassist.jar 字节码生成。

   如果或，以及，则不需要。

3. spring.jar 配置解析。

   如果用ServiceConfig和ReferenceConfig的API调用，则不需要。

4. netty.jar 网络传输。

   如果或，则换成mina.jar或grizzly.jar。
   如果，则不需要。

可选依赖

以下依赖，在主动配置使用相应实现策略时用到，需自行加入依赖。

mina: 1.1.7
grizzly: 2.1.4
httpclient: 4.1.2
hessian_lite: 3.2.1-fixed
xstream: 1.4.1
fastjson: 1.1.8
zookeeper: 3.3.3
jedis: 2.0.0
xmemcached: 1.3.6
jfreechart: 1.0.13
hessian: 4.0.7
jetty: 6.1.26
hibernate-validator: 4.2.0.Final
zkclient: 0.1
curator: 1.1.10
cxf: 2.6.1
thrift: 0.8.0
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JEE:

servlet: 2.5
bsf: 3.1
validation-api: 1.0.0.GA
jcache: 0.4
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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。

各节点关系：

1. 这里的Invoker是Provider的一个可调用Service的抽象，Invoker封装了Provider地址及Service接口信息。
2. Directory代表多个Invoker，可以把它看成List，但与List不同的是，它的值可能是动态变化的，比如注册中心推送变更。
3. Cluster将Directory中的多个Invoker伪装成一个Invoker，对上层透明，伪装过程包含了容错逻辑，调用失败后，重试另一个。
4. Router负责从多个Invoker中按路由规则选出子集，比如读写分离，应用隔离等。
5. LoadBalance负责从多个Invoker中选出具体的一个用于本次调用，选的过程包含了负载均衡算法，调用失败后，需要重选。

Failover Cluster

失败自动切换，当出现失败，重试其它服务器。(缺省)

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)。

Failfast Cluster

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。

Failsafe Cluster

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。

Failback Cluster

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。

Forking Cluster

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。

Broadcast Cluster

广播调用所有提供者，逐个调用，任意一台报错则报错。(2.1.0开始支持)
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。

重试次数配置如：(failover集群模式生效)

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或：

    

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集群模式配置如：

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或：

1

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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。

可以自行扩展负载均衡策略，参见：负载均衡扩展

Random LoadBalance

1. 随机，按权重设置随机概率。
2. 在一个截面上碰撞的概率高，但调用量越大分布越均匀，而且按概率使用权重后也比较均匀，有利于动态调整提供者权重。

RoundRobin LoadBalance

1. 轮循，按公约后的权重设置轮循比率。
2. 存在慢的提供者累积请求问题，比如：第二台机器很慢，但没挂，当请求调到第二台时就卡在那，久而久之，所有请求都卡在调到第二台上。

LeastActive LoadBalance

1. 最少活跃调用数，相同活跃数的随机，活跃数指调用前后计数差。
2. 使慢的提供者收到更少请求，因为越慢的提供者的调用前后计数差会越大。

ConsistentHash LoadBalance

1. 一致性Hash，相同参数的请求总是发到同一提供者。
2. 当某一台提供者挂时，原本发往该提供者的请求，基于虚拟节点，平摊到其它提供者，不会引起剧烈变动。
3. 算法参见：http://en.wikipedia.org/wiki/Consistent_hashing。
4. 缺省只对第一个参数Hash，如果要修改，请配置
5. 缺省用160份虚拟节点，如果要修改，请配置

配置如：

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或：

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或：

    

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