干货 | Dubbo 接口测试原理及多种方法实践总结

本文涉及的产品
服务治理 MSE Sentinel/OpenSergo,Agent数量 不受限
简介: 干货 | Dubbo 接口测试原理及多种方法实践总结

1、什么是 Dubbo?

Dubbo 最开始是应用于淘宝网,由阿里巴巴开源的一款优秀的高性能服务框架,由 Java 开发,后来贡献给了 Apache 开源基金会组织。

下面以官网的一个说明来了解一下架构的演变过程,从而了解 Dubbo 的诞生原因:

  • 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,提升效率的方法之一是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。

2、Dubbo 架构简介


Dubbo 比较有特点的地方就是这个注册中心,平常我们测试较多的 HTTP 接口,直接请求接口,调用后端服务即可;而 Dubbo 是要先走注册中心获取服务的位置,下面来举个现实生活中的例子来说明。

现实举例

好比大家平常约朋友一起出去吃饭,听说川菜馆“赠李白”不错,然后需要找这家饭店在哪(用小蓝或小黄App),知道了具体的地址才出发,至于是走路,打车还是骑车,就随意了。

这里 App 就相当于注册中心(Registry),我们这群吃货就是消费者(Consumer),商家属于生产者(Provider)。商家把自己的信息注册在 App 上,消费者根据 App 查询到商家的信息,再根据信息找到商家进行消费。

2.1、Zookeeper 简介

之前经常有小伙伴问我 zk 干啥的?怎么用?下面就来简单了解一哈:

ZK,全称就是zookeeper,是 Apache 软件基金会的一个软件项目,它为大型分布式计算提供开源的分布式配置服务、同步服务和命名注册。

下面的图示也可以清晰的说明zk的部署和工作的一些方式(具体的技术细节需要的话可以针对zk专门搜索学习):

  • Leader:集群工作的核心,事务请求的唯一调度和处理者,保证事务处理的顺序性。对于有写操作的请求,需统一转发给Leader处理。Leader需决定编号执行操作。
  • Follower:处理客户端非事务请求,转发事务请求转发给Leader,参与Leader选举。
  • Observer观察者:进行非事务请求的独立处理,对于事务请求,则转发给Leader服务器进行处理.不参与投票。

3、什么是 Dubbo 接口?

所谓的 Dubbo 接口,其实就是一个个 Dubbo 服务中的方法,而测试 Dubbo 接口就相当于我们测试人员充当消费者或者创造消费者去"消费"这个方法。

具体的方式有很多,代码、工具、命令皆可,在接下来的内容中来一一演示。

4、Dubbo 接口测试(创造消费者)

以下我将以本地的一个简单的 Dubbo 服务 demo 为例,演示 Dubbo 测试的各种方法。

interface只有两个,分别是OrderServiceUserService

OrderService

package com.qinzhen.testmall.service;
    import com.qinzhen.testmall.bean.UserAddress;
    import java.util.List;
    public interface OrderService {
        /**
         * 初始化订单
         * @param userID
         */
        public List<UserAddress> initOrder(String userID);
    }

UserService

package com.qinzhen.testmall.service;
    import com.qinzhen.testmall.bean.UserAddress;
    import java.util.List;
    /**
     * 用户服务
     */
    public interface UserService {
        /**
         * 按照userId返回所有的收获地址
         * @param userId
         * @return
         */
        public List<UserAddress> getUserAddressList(String userId);
        /**
         * 返回所有的收获地址
         * @param 
         * @return
         */
        public List<UserAddress> getUserAddressList();
    }

JavaBean 对象 UserAddress 如下:

package com.qinzhen.testmall.bean;
    import lombok.AllArgsConstructor;
    import lombok.Data;
    import java.io.Serializable;
    @AllArgsConstructor
    @Data
    public class UserAddress implements Serializable {
        private Integer id;
        private String userAddress; //用户地址
        private String userId; //用户ID
        private String consignee; //收货人
        private String phoneNum; //电话号码
        private String isDefault; //是否为默认地址 Y-是  N-否
        public UserAddress(){
        }
    }

创建一个provider 来实现UserServiceInterface

实现方法中,根据 id 返回对应的用户地址信息即可:

···

package com.qinzhen.testmall.bootuserserviceprovider.service.impl;

import com.alibaba.dubbo.config.annotation.Service;
import com.qinzhen.testmall.bean.UserAddress;
import com.qinzhen.testmall.service.UserService;
import org.springframework.stereotype.Component;
import java.util.Arrays;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
@Component
@Service  //暴露服务
public class UserServiceImpl implements UserService {
    private UserAddress userAddress1 = new UserAddress(1, "杭州市西湖区XX公司", "1", "qz", "12345678", "Y");
    private UserAddress userAddress2 = new UserAddress(2, "杭州市西湖区花园", "2", "qz", "12345678", "N");
    @Override
    public List<UserAddress> getUserAddressList(String userId) {
        if (userId.equals("1")){
            return Collections.singletonList(userAddress1);
        }
        else if (userId.equals("2")){
            return Collections.singletonList(userAddress2);
        }
        else {
            return Arrays.asList(userAddress1, userAddress2);
        }
    }
    @Override
    public List<UserAddress> getUserAddressList(){
        return Arrays.asList(userAddress1, userAddress2);
    }
}

···

4.1 Java consumer 代码

下面我们编写consumer代码,让服务消费者去注册中心订阅服务提供者的服务地址,以RPC方式,获取远程服务代理,从而执行远程方法,代码也很简单,如下:

  • 代码结构:

    实现场景就是实现OrderService 中的initOrder() 方法,初始化订单,初始化中直接调用userServicegetUserAddressLis(java.lang.String) 方法,具体代码如下:
package com.qinzhen.testmall.service.impl;
    import com.qinzhen.testmall.bean.UserAddress;
    import com.qinzhen.testmall.service.OrderService;
    import com.qinzhen.testmall.service.UserService;
    import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
    import org.springframework.stereotype.Service;
    import java.util.List;
    /**
     * 1、讲服务提供者注册到注册中心(暴露服务)
     *          1)导入dubbo依赖:操作zookeeper的客户端(curator)
     * 2、让服务消费者去注册中心订阅服务提供者的服务地址
     */
    @Service
    public class OrderServiceImpl implements OrderService {
        @Autowired
        UserService userService;
        public List<UserAddress> initOrder(String userId) {
            //1.查询用户的收货地址
            System.out.println("用户ID为:" + userId);
            List<UserAddress> userAddressList = userService.getUserAddressList(userId);
            return userAddressList;
        }
    }
  • consumer MainApplication
package com.qinzhen.testmall;
    import com.qinzhen.testmall.bean.UserAddress;
    import com.qinzhen.testmall.service.OrderService;
    import com.qinzhen.testmall.service.UserService;
    import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
    import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;
    import org.springframework.stereotype.Service;
    import java.io.IOException;
    import java.util.List;
    /**
     * 1、将服务提供者注册到注册中心(暴露服务)
     *          1)导入dubbo依赖:操作zookeeper的客户端(curator)
     * 2、让服务消费者去注册中心订阅服务提供者的服务地址
     */
    @Service
    public class MainApplication {
        public static void main(String[] args) throws IOException {
            ClassPathXmlApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext(new String[] {"consumer.xml"});
            context.start();
            OrderService orderService = context.getBean(OrderService.class); // 获取远程服务代理
            List<UserAddress> userAddresses = orderService.initOrder("3");// 执行远程方法
            System.out.println(userAddresses);
            System.out.println("调用完成。。。");
            System.in.read();
        }
    }
  • consumer.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"
           xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
           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 http://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd">
        <context:component-scan base-package="com.qinzhen.testmall.service.impl"></context:component-scan>
        <dubbo:application name="order-service-comsumer"></dubbo:application>
        <dubbo:registry address="zookeeper://127.0.0.1:2181"></dubbo:registry>
        <!--声明需要远程调用远程服务的接口,生成远程服务代理-->
        <dubbo:reference interface="com.qinzhen.testmall.service.UserService" id="userService"></dubbo:reference>
    </beans>
  • 实例演示

首先确保provider已启动:


运行consumer ,可以看到成功调用到dubbo方法,获取地址列表信息:


4.2 telnet+invoke

我们使用 telnet 命令可以直接访问对应的服务,但是前提是你需要知道服务对应的ip+端口。

如下配置文件,我们可以知道服务暴露在本地的20880端口

dubbo.application.name=boot-user-service-provider
    dubbo.registry.address=127.0.0.1:2181
    dubbo.registry.protocol=zookeeper
    dubbo.protocol.name=dubbo
    dubbo.protocol.port=20880

使用 telnet 命令进行访问,如下出现 Dubbo 字样时说明连接成功:

% telnet localhost 20880
    Trying ::1...
    Connected to localhost.
    Escape character is '^]'.
    dubbo>

Dubbo 内建的 telnet 命令的说明和用法如下

  • ls
  • ls: 显示服务列表
  • ls -l: 显示服务详细信息列表
  • ls XxxService: 显示服务的方法列表
  • ls -l XxxService: 显示服务的方法详细信息列表
dubbo>ls
    com.qinzhen.testmall.service.UserService
    dubbo>ls -l
    com.qinzhen.testmall.service.UserService -> dubbo://192.168.2.xxx:20880/com.qinzhen.testmall.service.UserService?anyhost=true&application=boot-user-service-provider&bind.ip=192.168.2.xxx&bind.port=20880&dubbo=2.6.2&generic=false&interface=com.qinzhen.testmall.service.UserService&methods=getUserAddressList&pid=55472&qos.enable=false&side=provider&timestamp=1615088321885
    dubbo>dubbo>ls com.qinzhen.testmall.service.UserService
    getUserAddressList
    getUserAddressList
    dubbo>dubbo>ls -l com.qinzhen.testmall.service.UserService
    java.util.List getUserAddressList(java.lang.String)
    java.util.List getUserAddressList()
  • invoke
  • invoke XxxService.xxxMethod(1234, "abcd", {"prop" : "value"}): 调用服务的方法
  • invoke com.xxx.XxxService.XxxService.xxxMethod(1234, "abcd", {"prop" : "value"}): 调用全路径服务的方法
  • invoke xxxMethod(1234, "abcd", {"prop" : "value"}): 调用服务的方法(自动查找包含此方法的服务)
  • invoke xxxMethod({"name":"zhangsan","age":12,"class":"org.apache.dubbo.qos.legacy.service.Person"}) :当有参数重载,或者类型转换失败的时候,可以通过增加class属性指定需要转换类
  • 当参数为Map<Integer,T>key的类型为Integer时,建议指定类型。例如invoke com.xxx.xxxApiService({"3":0.123, "class":"java.util.HashMap"})

然后我们使用invoke 命令对dubbo方法getUserAddressList()进行调用,如下:

dubbo>invoke getUserAddressList()
    [{"consignee":"qz","id":1,"isDefault":"Y","phoneNum":"12345678","userAddress":"杭州市西湖区xx公司","userId":"1"},{"consignee":"qz","id":2,"isDefault":"N","phoneNum":"12345678","userAddress":"杭州市西湖区xx花园","userId":"2"}]
    dubbo>invoke getUserAddressList("1")
    [{"consignee":"qz","id":1,"isDefault":"Y","phoneNum":"12345678","userAddress":"杭州市西湖区xx公司","userId":"1"}]
    elapsed: 14 ms.

学习链接

其他 Telnet 命令相关操作,需要可参考 Dubbo 官网:

4.3 JMeter

对于 JMeter 测试 Dubbo 接口的方法,可参考往期文章:

《基于 Jmeter 完成 Dubbo 接口的测试》4

4.4 Dubbo-admin

对于 Dubbo-admin 的安装调试,可参考文章:

《dubbo-admin+zookeeper 的环境搭建实操与 Could not extract archive 报错踩坑》

4.5 泛化调用

测试 Dubbo 服务的时候,我们需要服务端的同学给我们提供 API,没有这个 API 我们是测不了的,而为了解决这个问题,Dubbo 官方又给我们提供了另外一个方法,就是泛化调用,来看看官方的解释:


  • 泛化调用的使用

Dubbo 给我们提供了一个接口GenericService,这个接口只有一个方法,就是$invoke,它接受三个参数,分别为方法名方法参数类型数组参数值数组

下面我们直接上代码演示:

import com.alibaba.dubbo.config.ApplicationConfig;
    import com.alibaba.dubbo.config.ReferenceConfig;
    import com.alibaba.dubbo.config.RegistryConfig;
    import com.alibaba.dubbo.rpc.service.GenericService;
    import org.junit.jupiter.api.Test;
    public class TestDemo {
        @Test
        void testDubboGenericService(){
            // 引用远程服务
            // 该实例很重量,里面封装了所有与注册中心及服务提供方连接,请缓存
            ReferenceConfig<GenericService> reference = new ReferenceConfig<GenericService>();
            // 弱类型接口名
            reference.setApplication(new ApplicationConfig("order-service-consumer"));
            reference.setInterface("com.qinzhen.testmall.service.UserService");
            reference.setRegistry(new RegistryConfig("zookeeper://127.0.0.1:2181"));
            // 声明为泛化接口
            reference.setGeneric(true);
            // 用org.apache.dubbo.rpc.service.GenericService可以替代所有接口引用
            GenericService genericService = reference.get();
            Object result = genericService.$invoke("getUserAddressList", new String[] {"java.lang.String"}, new Object[] {"2"});
            System.out.println(result);
        }
    }

运行后我们来看看结果,咦~也成功访问了:


  • 泛化调用的原理

我们通过 debug 跟入 Dubbo 的源码中,可以得到如下的调用链:

服务消费端:


服务提供端:


从上面的调用链可以知道完成一次泛化调用,Dubbo 框架经历了很多过滤器,我们分别选取两端链路中的最后一步的 Filter 来简单了解一下泛化调用做了哪些事.

简化后的调用关系就如下:

先来看consumer 端的GenericImplFilter ,大概看下核心的处理步骤:

// 判断是否为泛化调用
    if (invocation.getMethodName().equals(Constants.$INVOKE)
                    && invocation.getArguments() != null
                    && invocation.getArguments().length == 3
                    && ProtocolUtils.isGeneric(generic)) {
       // 获取泛化调用参数
                Object[] args = (Object[]) invocation.getArguments()[2];
                // 判断是否为nativejava方式
                if (ProtocolUtils.isJavaGenericSerialization(generic)) {
                    for (Object arg : args) {
                        if (!(byte[].class == arg.getClass())) {
                            error(byte[].class.getName(), arg.getClass().getName());
                        }
                    }
                // 判断是否为bean方式
                } else if (ProtocolUtils.isBeanGenericSerialization(generic)) {
                    for (Object arg : args) {
                        if (!(arg instanceof JavaBeanDescriptor)) {
                            error(JavaBeanDescriptor.class.getName(), arg.getClass().getName());
                        }
                    }
                }
       // 设置为泛化调用方式
                ((RpcInvocation) invocation).setAttachment(
                        Constants.GENERIC_KEY, invoker.getUrl().getParameter(Constants.GENERIC_KEY));
            }
            // 发起远程调用
            return invoker.invoke(invocation);

再来看provider端的GenericFilter,大概的核心处理步骤如下:

package com.alibaba.dubbo.rpc.filter;
    import ...
    /**
     * GenericInvokerFilter.
     */
    @Activate(group = Constants.PROVIDER, order = -20000)
    public class GenericFilter implements Filter {
        @Override
        public Result invoke(Invoker<?> invoker, Invocation inv) throws RpcException {
         // 判断是否为泛化请求
            if (inv.getMethodName().equals(Constants.$INVOKE)
                    && inv.getArguments() != null
                    && inv.getArguments().length == 3
                    && !ProtocolUtils.isGeneric(invoker.getUrl().getParameter(Constants.GENERIC_KEY))) {
                // 获取参数名称、参数类型、参数值
                String name = ((String) inv.getArguments()[0]).trim();
                String[] types = (String[]) inv.getArguments()[1];
                Object[] args = (Object[]) inv.getArguments()[2];
                try {
                 // 使用反射获取调用方法
                    Method method = ReflectUtils.findMethodByMethodSignature(invoker.getInterface(), name, types);
                    Class<?>[] params = method.getParameterTypes();
                    if (args == null) {
                        args = new Object[params.length];
                    }
                    // 获取泛化引用方式使用的泛化类型
                    String generic = inv.getAttachment(Constants.GENERIC_KEY);
                    // 泛化类型为空的话就使用generic=true的方式
                    if (StringUtils.isEmpty(generic)
                            || ProtocolUtils.isDefaultGenericSerialization(generic)) {
                        args = PojoUtils.realize(args, params, method.getGenericParameterTypes());
                    // 判断是否为generic=nativejava方式
                    } else if (ProtocolUtils.isJavaGenericSerialization(generic)) {
                        for (int i = 0; i < args.length; i++) {
                            if (byte[].class == args[i].getClass()) {
                                try {
                                    UnsafeByteArrayInputStream is = new UnsafeByteArrayInputStream((byte[]) args[i]);
                                    args[i] = ExtensionLoader.getExtensionLoader(Serialization.class)
                                            .getExtension(Constants.GENERIC_SERIALIZATION_NATIVE_JAVA)
                                            .deserialize(null, is).readObject();
                                } catch (Exception e) {
                                    。。。
                                }
                            } else {
                                。。。
                            }
                        }
                      // 判断是否为generic=bean方式
                    } else if (ProtocolUtils.isBeanGenericSerialization(generic)) {
                        for (int i = 0; i < args.length; i++) {
                            if (args[i] instanceof JavaBeanDescriptor) {
                                args[i] = JavaBeanSerializeUtil.deserialize((JavaBeanDescriptor) args[i]);
                            } else {
                                。。。
                            }
                        }
                    }
                    // 传递请求,执行服务
                    Result result = invoker.invoke(new RpcInvocation(method, args, inv.getAttachments()));
                    。。。
    }

上面的代码很多,着重来提取一小段看一下:

Method method = ReflectUtils.findMethodByMethodSignature(invoker.getInterface(), name, types);
    Class<?>[] params = method.getParameterTypes();

从上面的代码中我们便可以得知原来泛化调用中使用了Java的反射技术来获取对应的方法信息完成调用的

4.6 用 Python 来测试 Dubbo

我们知道 Dubbo 是个 Java 项目,测试 Dubbo 就是模拟消费者去调用 Dubbo 的 Java 方法,那显而易见,用 Python 是肯定没法去直接调用Java的,但是在日常的工作中,很多小伙伴可能是 Pyhton技术栈的,或者因为一些测试条件限制亦或历史原因,必须要将 Dubbo 测试用 Python 实现以满足各种接口测试的一个组合。

  • 1. python-hessian库

Dubbo是支持hessian+http协议调用的,hessian是一种二进制序列化的方式。

了解到可以通过这种方式实现,具体没有尝试过,还需要开发在项目中将序列化的方式改为hessian,并且需要知道URL,有兴趣的小伙伴可以去了解一下。

  • 2. telnetlib库

telnetlib是Python3自带的一个库,可以调用telnet命令,其实也就相当于上面说到的使用telnet方式访问dubbo的方法

  • 3. 开发dubbo测试服务

我们可以使用 Java 来开发一个 Dubbo 测试的 Web 服务,实现上就可以使用 Dubbo 的泛化调用,然后我们再用 HTTP 访问的形式去访问这个服务,将我们的测试参数信息传过去,剩下的就交给 Java 去处理就好了。

这样经过封装设计后,可以实现 Python 端的使用者在访问 Dubbo 时就像在测试HTTP接口一样(例如 Python 的request库);另外服务的 IP、端口、注册中心等信息都不用出现在测试的工程中,只需要用环境标签做区分,在服务端进行请求转发即可,也保证了一定安全性。

大体上的思路流程如下:



以上,期待与大家多交流学习。


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