深入理解Dubbo的原理与实现，提升职场竞争力

小熊学Java

发布于 2024-10-18 17:06:40

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发布于 2024-10-18 17:06:40

文章被收录于专栏：全栈学习之路

❝小熊学Java全能学习+面试指南：https://www.javaxiaobear.cn

1、RPC

❝RPC(Remote Procedure Call)远程过程调用，它是一种通过网络从远程计算机程序上请求服务。

大白话理解就是：RPC让你用别人家的东西就像自己家的一样。

RPC两个作用：

屏蔽远程调用跟本地调用的区别，让我们感觉就是调用项目内的方法
隐藏底层网络通信的复杂性，让我们更加专注业务逻辑。

常用的RPC框架

RPC是一种技术思想而非一种规范或协议。

常见 RPC 技术和框架：

阿里的 Dubbo/Dubbox、Google gRPC、Spring Cloud。

1、Dubbo介绍

❝Apache Dubbo 是一款 RPC 服务开发框架，用于解决微服务架构下的服务治理与通信问题，官方提供了 Java、Golang 等多语言 SDK 实现。使用 Dubbo 开发的微服务原生具备相互之间的远程地址发现与通信能力，利用 Dubbo 提供的丰富服务治理特性，可以实现诸如服务发现、负载均衡、流量调度等服务治理诉求。Dubbo 被设计为高度可扩展，用户可以方便的实现流量拦截、选址的各种定制逻辑。在云原生时代，Dubbo 相继衍生出了 Dubbo3、Proxyless Mesh 等架构与解决方案，在易用性、超大规模微服务实践、云原生基础设施适配、安全性等几大方向上进行了全面升级。

官网地址：http://dubbo.apache.org/zh/

目前，官网上是这么介绍的：Apache Dubbo 是一款高性能、轻量级的开源 Java 服务框架
在几个月前，官网的介绍是：Apache Dubbo 是一款高性能、轻量级的开源 Java RPC框架

现在的介绍是：Apache Dubbo 是一款微服务框架，为大规模微服务实践提供高性能 RPC 通信、流量治理、可观测性等解决方案，涵盖 Java、Golang 等多种语言 SDK 实现

为什么会将RPC改为服务？Dubbo一开始的定位就是RPC，专注于两个服务之间的调用。但随着微服务的盛行，除开服务调用之外，Dubbo也在逐步的涉猎服务治理、服务监控、服务网关等等，所以现在的Dubbo目标已经不止是RPC框架了，而是和Spring Cloud类似想成为了一个服务框架。

2、为什么需要 Dubbo，它能做什么？

我们在谈论任何一项技术的时候，都需要强调它所适用的业务场景，因为：技术之所以有价值，就是因为它解决了一些业务场景难题。

大厂或者开发公司由小做到大的时候，随着业务量的增加，业务的复杂度也会不断的提高，模块之间的依赖性也会随着日益复杂，从单体架构进入集群架构，集群架构中运用复杂均衡，将流量分发到每一台服务器上，做到横向扩展。之后我们随着业务本身复杂性增强，扩展性较差等多方面的原因，又开始将一个庞大的业务系统改造成多个微服务，但微服务落地实现的时候，我们需要解决的问题还有很多：

服务之间如何高性能地通信？
服务调用如何做到负载均衡、FailOver、限流？
如何有效地划清服务边界？
如何进行服务治理？
……

❝按照微服务架构的定义，采用它的组织能够很好的提高业务迭代效率与系统稳定性，但前提是要先能保证微服务按照期望的方式运行，要做到这一点需要解决服务拆分与定义、数据通信、地址发现、流量管理、数据一致性、系统容错能力等一系列问题。 Dubbo 可以帮助解决如下微服务实践问题：

微服务编程范式和工具

Dubbo 支持基于 IDL 或语言特定方式的服务定义，提供多种形式的服务调用形式（如同步、异步、流式等）

高性能的 RPC 通信

Dubbo 帮助解决微服务组件之间的通信问题，提供了基于 HTTP、HTTP/2、TCP 等的多种高性能通信协议实现，并支持序列化协议扩展，在实现上解决网络连接管理、数据传输等基础问题。

微服务监控与治理

Dubbo 官方提供的服务发现、动态配置、负载均衡、流量路由等基础组件可以很好的帮助解决微服务基础实践的问题。除此之外，您还可以用 Admin 控制台监控微服务状态，通过周边生态完成限流降级、数据一致性、链路追踪等能力。

部署在多种环境

Dubbo 服务可以直接部署在容器、Kubernetes、Service Mesh等多种架构下。

活跃的社区

Dubbo 项目托管在 Apache 社区，有来自国际、国内的活跃贡献者维护着超 10 个生态项目，贡献者包括来自海外、阿里巴巴、工商银行、携程、蚂蚁、腾讯等知名企业技术专家，确保 Dubbo 及时解决项目缺陷、需求及安全漏洞，跟进业界最新技术发展趋势。

庞大的用户群体

Dubbo3 已在阿里巴巴成功取代 HSF 框架实现全面落地，成为阿里集团面向云原生时代的统一服务框架，庞大的用户群体是 Dubbo 保持稳定性、需求来源、先进性的基础。

总结一下：

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

❝==注意：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==

4、Dubbo支持的协议

协议是两个网络实体进行通信的基础，数据在网络上从一个实体传输到另一个实体，以字节流的形式传递到对端。在这个字节流的世界里，如果没有协议，就无法将这个一维的字节流重塑成为二维或者多维的数据结构以及领域对象。

Dubbo支持的协议：

Dubbo协议
Hessian协议 hessian://：Hessian 协议用于集成 Hessian 的服务，Hessian 底层采用 Http 通讯，采用 Servlet 暴露服务，Dubbo 缺省内嵌 Jetty 作为服务器实现。走 hessian 序列化协议，多个短连接，适用于提供者数量比消费者数量还多的情况，适用于文件的传输，一般较少用。
HTTP协议
RMI协议
WebService协议基于 WebService 的远程调用协议，基于 Apache CXF 的 frontend-simple 和 transports-http 实现。走 SOAP 文本序列化。
Memcached协议基于 memcached 实现的 RPC 协议。
Redis协议基于 Redis 实现的 RPC 协议。

推荐使用：Dubbo协议

5、核心组件

注册中心Registry

在Dubbo微服务体系中，注册中心是其核心组件之一。Dubbo通过注册中心实现了分布式环境中各服务之间的注册与发现，是各个分布式节点之间的纽带。

继续搬出这张图

作用如下：

动态加入：一个服务提供者通过注册中心可以动态地把自己暴露给其他消费者，无须消费者逐个去更新配置文件。
动态发现：一个消费者可以动态地感知新的配置、路由规则和新的服务提供者，无须重启服务使之生效。
动态调整：注册中心支持参数的动态调整，新参数自动更新到所有相关服务节点。
统一配置：避免了本地配置导致每个服务的配置不一致问题。

常见得注册发现服务

常见的注册中心有zookeeper 、eureka、consul、etcd

2、服务提供者Provider

服务的提供方：在它启动的时候，会向 Registry 进行注册操作，将自己服务的地址和相关配置信息封装成 URL 添加到 ZooKeeper 中。

3、服务消费者Consumer

调用远程服务的服务消费方：在它启动的时候，会向 Registry 进行订阅操作。订阅操作会从 ZooKeeper 中获取 Provider 注册的 URL，并在 ZooKeeper 中添加相应的监听器。获取到 Provider URL 之后，Consumer 会根据负载均衡算法从多个 Provider 中选择一个 Provider 并与其建立连接，最后发起对 Provider 的 RPC 调用。如果 Provider URL 发生变更，Consumer 将会通过之前订阅过程中在注册中心添加的监听器，获取到最新的 Provider URL 信息，进行相应的调整，比如断开与宕机 Provider 的连接，并与新的 Provider 建立连接。Consumer 与 Provider 建立的是长连接，且 Consumer 会缓存 Provider 信息，所以一旦连接建立，即使注册中心宕机，也不会影响已运行的 Provider 和 Consumer。

4、监控中心Monitor

主要负责监控统计调用次数和调用时间等。Provider 和 Consumer 在运行过程中，会在内存中统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。监控中心在上面的架构图中并不是必要角色，监控中心宕机不会影响 Provider、Consumer 以及 Registry 的功能，只会丢失监控数据而已。