移动端测试中间件分布式服务

🏆【Alibaba微服务技术系列】「Dubbo3.0技术专题」回

2021-08-31  本文已影响0人  洛神灬殇

RPC服务

什么叫RPC?

RPC【Remote Procedure Call】是指远程过程调用，是一种进程间通信方式，他是一种技术的思想，而不是规范。它允许程序调用另一个地址空间（通常是共享网络的另一台机器上）的过程或函数，而不用程序员显式编码这个远程调用的细节。即程序员无论是调用本地的还是远程的函数，本质上编写的调用代码基本相同。a

RPC基本原理，RPC两个核心模块：通讯，序列化。

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一次完整的RPC调用流程（同步调用，异步另说）如下：

RPC框架的目标就是要2~8这些步骤都封装起来，这些细节对用户来说是透明的，不可见的

netty通信原理

Netty是一个异步事件驱动的网络应用程序框架， 用于快速开发可维护的高性能协议服务器和客户端。它极大地简化并简化了TCP和UDP套接字服务器等网络编程。

BIO：(Blocking IO)

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NIO (Non-Blocking IO)

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Netty基本原理：

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Dubbo

基本简介

Apache Dubbo (incubating) 是一款高性能、轻量级的开源Java RPC框架，它提供了三大核心能力：面向接口的远程方法调用，智能容错和负载均衡，以及服务自动注册和发现。官网：http://dubbo.apache.org/

框架设计

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启动解析、加载配置信息

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服务暴露

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服务引用

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基本组成

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调用关系说明

环境搭建

windows-安装zookeeper
windows-安装dubbo-admin管理控制台

Dubbo配置

配置原则

重试次数

重试次数配置如下：

<dubbo:service retries="2" />  或  <dubbo:reference retries="2" />  或  <dubbo:reference>    <dubbo:method  name="findFoo" retries="2" />  </dubbo:reference>

超时时间

由于网络或服务端不可靠，会导致调用出现一种不确定的中间状态（超时）。为了避免超时导致客户端资源（线程）挂起耗尽，必须设置超时时间。

Dubbo消费端

全局超时配置

<dubbo:consumer timeout="5000" />     指定接口以及特定方法超时配置  
<dubbo:reference  interface="com.foo.BarService" timeout="2000">      
    <dubbo:method name="sayHello" timeout="3000"  />  
</dubbo:reference>

Dubbo服务端

全局超时配置

<dubbo:provider timeout="5000" />     指定接口以及特定方法超时配置  
<dubbo:provider  interface="com.foo.BarService" timeout="2000">      
    <dubbo:method name="sayHello" timeout="3000"  />  
</dubbo:provider>

配置原则

dubbo推荐在Provider上尽量多配置Consumer端属性：

  1. 作服务的提供者，比服务使用方更清楚服务性能参数，如调用的超时时间，合理的重试次数，等等。

  2. 在Provider配置后，Consumer不配置则会使用Provider的配置值，即Provider配置可以作为Consumer的缺省值。否则，Consumer会使用Consumer端的全局设置，这对于Provider不可控的，并且往往是不合理的。

配置的覆盖规则：

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版本号

当一个接口实现，出现不兼容升级时，可以用版本号过渡，版本号不同的服务相互间不引用。

老版本服务提供者配置：

<dubbo:service interface="com.foo.BarService" version="1.0.0" />

新版本服务提供者配置：

<dubbo:service interface="com.foo.BarService" version="2.0.0" />

老版本服务消费者配置：

<dubbo:reference id="barService" interface="com.foo.BarService" version="1.0.0" />

新版本服务消费者配置：

<dubbo:reference id="barService" interface="com.foo.BarService" version="2.0.0" />

如果不需要区分版本，可以按照以下的方式配置：

<dubbo:reference id="barService" interface="com.foo.BarService" version="*" />

高可用

zookeeper宕机与dubbo直连

集群下dubbo负载均衡配置

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。

负载均衡策略

Random LoadBalance

随机，按权重设置随机概率：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

轮循，按公约后的权重设置轮循比率： 存在慢的提供者累积请求的问题，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

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，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

一致性 Hash，相同参数的请求总是发到同一提供者。

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。算法参见：http://en.wikipedia.org/wiki/Consistent_hashing

缺省只对第一个参数 Hash，如果要修改，请配置<dubbo:parameter key="hash.arguments" value="0,1" />
缺省用 160 份虚拟节点，如果要修改，请配置 <dubbo:parameter key="hash.nodes" value="320" />

整合hystrix，服务熔断与降级处理

服务降级

什么是服务降级？

当服务器压力剧增的情况下，根据实际业务情况及流量，对一些服务和页面有策略的不处理或换种简单的方式处理，从而释放服务器资源以保证核心交易正常运作或高效运作。

可以通过服务降级功能临时屏蔽某个出错的非关键服务，并定义降级后的返回策略。

向注册中心写入动态配置覆盖规则：
RegistryFactory registryFactory = ExtensionLoader.getExtensionLoader(RegistryFactory.class).getAdaptiveExtension();
Registry registry = registryFactory.getRegistry(URL.valueOf("zookeeper://10.20.153.10:2181"));
registry.register(URL.valueOf("override://0.0.0.0/com.foo.BarService?category=configurators&dynamic=false&application=foo&mock=force:return+null"));
其中：

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。

集群容错模式

Failover Cluster

失败自动切换，当出现失败，重试其它服务器。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)。

重试次数配置如下：
<dubbo:service retries="2" />
或
<dubbo:reference retries="2" />
或
<dubbo:reference>
  <dubbo:method name="findFoo" retries="2" />
</dubbo:reference>
Failfast fast

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 Safe

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 over

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]。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。

集群模式配置

按照以下示例在服务提供方和消费方配置集群模式

<dubbo:service cluster="failsafe" />
或
<dubbo:reference cluster="failsafe" />

整合hystrix

Hystrix 旨在通过控制那些访问远程系统、服务和第三方库的节点，从而对延迟和故障提供更强大的容错能力。Hystrix具备拥有回退机制和断路器功能的线程和信号隔离，请求缓存和请求打包，以及监控和配置等功能

置spring-cloud-starter-netflix-hystrix

spring boot官方提供了对hystrix的集成，直接在pom.xml里加入依赖：

<dependency>
   <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
   <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix</artifactId>
   <version>1.4.4.RELEASE</version>
</dependency>

然后在Application类上增加@EnableHystrix来启用hystrix starter：

@SpringBootApplication
@EnableHystrix
public class ProviderApplication {

配置Provider端

在Dubbo的Provider上增加@HystrixCommand配置，这样子调用就会经过Hystrix代理。

@Service(version = "1.0.0")
public class HelloServiceImpl implements HelloService {
    @HystrixCommand(commandProperties = {
     @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.requestVolumeThreshold", value = "10"),
     @HystrixProperty(name = "execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds", value = "2000") })
    @Override
    public String sayHello(String name) {
        // System.out.println("async provider received: " + name);
        // return "annotation: hello, " + name;
        throw new RuntimeException("Exception to show hystrix enabled.");
    }
}

配置Consumer端

对于Consumer端，则可以增加一层method调用，并在method上配置@HystrixCommand。当调用出错时，会走到fallbackMethod = "reliable"的调用里。

@Reference(version = "1.0.0")
private HelloService demoService;

@HystrixCommand(fallbackMethod = "reliable")
public String doSayHello(String name) {
   return demoService.sayHello(name);
}
public String reliable(String name) {
   return "hystrix fallback value";
}

寻找注册中心、服务提供者、服务消费者（启动加载篇-源码分析）

Dubbo自定义标签实现。

dubbo通过Spring加载配置文件后，是如何触发注册中心、服务提供者、服务消费者按照Dubbo的设计执行相关的功能。所谓的执行相关功能如下：

接下来从使用dubbo的角度，从配置文件入手：

Dubbo服务提供者的一般配置如下：

<!-- 提供方应用信息，用于计算依赖关系 -->
<dubbo:application name="uop" owner="uce"/>
<!-- 使用zookeeper注册中心暴露服务地址 -->
<dubbo:registry protocol="zookeeper" address="zookeeper://192.168.xx.xx:2181?backup=192.168.xx.xx:2182,192.168.xx.xx:2183" />
<!--dubbox中引入Kryo和FST这两种高效Java序列化实现，来逐步取代原生dubbo中的hessian2,如果使用kryo记得添加依赖 -->
<dubbo:protocol name="dubbo" serialization="kryo"  port="20990"  />
<!-- 定义服务提供者默认属性值 -->
<dubbo:provider timeout="5000" threadpool="fixed"  threads="100" accepts="1000" token="true"/>
<!-- 暴露服务接口 一个服务可以用多个协议暴露，一个服务也可以注册到多个注册中心-->
<!--Provider上尽量多配置Consumer端的属性，让Provider实现者一开始就思考Provider服务特点、服务质量的问题-->
<dubbo:service interface="com.yingjun.dubbox.api.UserService" ref="userService" />

上面通过dubbo提供的dubbo:application、dubbo:registry、dubbo:protocol、dubbo:provider、dubbo:service分别定义dubbo应用程序名、注册中心、协议、服务提供者参数默认值、服务提供者，这些配置后面的实现原理是什么呢？是如何启动并发挥相关作用的呢？

Spring自定义标签实现原理

dubbo自定义标签与命名空间其实现代码在模块dubbo-config中，下面将详细介绍其实现原理。

DubboNamespaceHandler

dubbo命名空间实现handler，其全路径：com.alibaba.dubbo.config.spring.schema.DubboNamespaceHandler，其源码实现如下：

public class DubboNamespaceHandler extends NamespaceHandlerSupport {

    static {
        Version.checkDuplicate(DubboNamespaceHandler.class);
    }

   @Override
    public void init() {
        registerBeanDefinitionParser("application", new DubboBeanDefinitionParser(ApplicationConfig.class, true));
        registerBeanDefinitionParser("module", new DubboBeanDefinitionParser(ModuleConfig.class, true));
        registerBeanDefinitionParser("registry", new DubboBeanDefinitionParser(RegistryConfig.class, true));
        registerBeanDefinitionParser("monitor", new DubboBeanDefinitionParser(MonitorConfig.class, true));
        registerBeanDefinitionParser("provider", new DubboBeanDefinitionParser(ProviderConfig.class, true));
        registerBeanDefinitionParser("consumer", new DubboBeanDefinitionParser(ConsumerConfig.class, true));
        registerBeanDefinitionParser("protocol", new DubboBeanDefinitionParser(ProtocolConfig.class, true));
        registerBeanDefinitionParser("service", new DubboBeanDefinitionParser(ServiceBean.class, true));
        registerBeanDefinitionParser("reference", new DubboBeanDefinitionParser(ReferenceBean.class, false));
        registerBeanDefinitionParser("annotation", new AnnotationBeanDefinitionParser());
    }
}

从这里可以看出，dubbo自定义的标签主要包括：application、module、registry、monitor、provider、consumer、protocol、service、reference、annotation，其具体解析实现类主要由DubboBeanDefinitionParser(基于xml配置文件)、AnnotationBeanDefinitionParser(基于注解)，下文会详细分析上述两个解析类的实现。

定义dubbo.xsd 文件

在dubbo-config-spring模块下的src/main/resouce/META-INF中分别定义dubbo.xsd、spring.handlers、spring.schemas。

关于Spring如何新增命名空间与标签，在源码分析ElasticJob时已经详细介绍过，再这里就不做过多重复，如需了解，请查看：Spring自定义命令空间详解

Bean解析机制

我们应该知道，Spirng的配置支持xml配置文件与注解的方式,故Dubbo也支持两种配置方式，xml与注解方式。

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