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

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.

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。

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。

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。

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。

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：

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

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

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

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

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

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

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：

监控中心宕掉不影响使用，只是丢失部分采样数据

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

注册中心对等集群，任意一台宕掉后，将自动切换到另一台

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

服务提供者无状态，任意一台宕掉后，不影响使用

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：

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
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。

用法

本地服务：(Spring配置)

local.xml

<bean id=“xxxService” class=“com.xxx.XxxServiceImpl” />
<bean id=“xxxAction” class=“com.xxx.XxxAction”>
    <property name=“xxxService” ref=“xxxService” />
</bean>

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：

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。

并在提供方增加暴露服务配置<dubbo:service>，在消费方增加引用服务配置<dubbo:reference>。

如下：

remote-provider.xml

<bean id=“xxxService” class=“com.xxx.XxxServiceImpl” /> <!-- 和本地服务一样实现远程服务 -->
<dubbo:service interface=“com.xxx.XxxService” ref=“xxxService” /> <!-- 增加暴露远程服务配置 -->

remote-consumer.xml

<dubbo:reference id=“xxxService” interface=“com.xxx.XxxService” /> <!-- 增加引用远程服务配置 -->
<bean id=“xxxAction” class=“com.xxx.XxxAction”> <!-- 和本地服务一样使用远程服务 -->
    <property name=“xxxService” ref=“xxxService” />
</bean>

快速启动

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。
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）

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();
}

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;
    }
}

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;
    }
}

用Spring配置声明暴露服务：

provider.xml

<?xml version="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
        ">
    <!-- 具体的实现bean -->
    <bean id="demoService" class="com.xgj.dubbo.provider.impl.DemoServiceImpl" />
    <!-- 提供方应用信息，用于计算依赖关系 -->
    <dubbo:application name="xgj_provider" />
    <!-- 使用multicast广播注册中心暴露服务地址 <dubbo:registry address="multicast://224.5.6.7:1234" 
        /> -->
    <!-- 使用zookeeper注册中心暴露服务地址 -->
    <dubbo:registry address="zookeeper://127.0.0.1:2181" />
    <!-- 用dubbo协议在20880端口暴露服务 -->
    <dubbo:protocol name="dubbo" port="20880" />
    <!-- 声明需要暴露的服务接口 -->
    <dubbo:service interface="com.xgj.dubbo.provider.DemoService"
        ref="demoService" />
</beans>

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  
    }
}

服务消费者

工程目录：

通过Spring配置引用远程服务：

<?xml version="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
        ">
    <!-- 消费方应用名，用于计算依赖关系，不是匹配条件，不要与提供方一样 -->
    <dubbo:application name="xgj_consumer" />
    <!-- 使用zookeeper注册中心暴露服务地址 -->
    <!-- <dubbo:registry address="multicast://224.5.6.7:1234" /> -->
    <dubbo:registry address="zookeeper://127.0.0.1:2181" />
    <!-- 生成远程服务代理，可以像使用本地bean一样使用demoService -->
    <dubbo:reference id="demoService"
        interface="com.xgj.dubbo.provider.DemoService" />
</beans>

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();
    }
}

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

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。

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。

javassist.jar 字节码生成。

如果<dubbo:provider proxy="jdk" />或<dubbo:consumer proxy="jdk" />，以及<dubbo:applicatio

spring.jar 配置解析。

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

netty.jar 网络传输。

如果<dubbo:protocol server="mina"/>或<dubbo:protocol server="grizzly"/>，则换成mina.jar或grizzly.jar。
如果<protocol name="rmi"/>，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

JEE:

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

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：

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。

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。

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。

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。

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)

<dubbo:service retries="2" />

或：

<dubbo:reference retries="2" />

或：

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

集群模式配置如：

<dubbo:service cluster="failsafe" />

或：

<dubbo:reference cluster="failsafe" />

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

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" />

配置如：

<dubbo:service interface="..." loadbalance="roundrobin" />

或：

<dubbo:reference interface="..." loadbalance="roundrobin" />

或：

<dubbo:service interface="...">
    <dubbo:method name="..." loadbalance="roundrobin"/>
</dubbo:service>

或：

<dubbo:reference interface="...">
    <dubbo:method name="..." loadbalance="roundrobin"/>
</dubbo:reference>

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