1、什么是Dubbo3
Apache Dubbo 是一款易用、高性能的 WEB 和 RPC 框架,同时为构建企业级微服务提供服务发现、流量治理、可观测、认证鉴权等能力、工具与最佳实践。
“Dubbo3 已在阿里巴巴内部微服务集群全面落地,成功取代运行多年的 HSF 框架。”
2、构建Dubbo3脚手架
2.1 框架依赖
- Maven
- SpringCloud 2.6.11
- Dubbo 3.1.8 + zookeeper 3.4.14
2.2 搭建Zookeeper
-
解压
-
修改zk的配置文件
进入conf,将文件zoo_sample.cfg 改为zoo.cfg
-
测试zk
启动zookeeper
执行zookeeper根目录下,bin文件中的zkServer.cmd
上面的CMD窗口不要关闭,这样zookeeper就是出于运行状态了
2.3 创建工程
2.3.1 创建父工程
mdb-dubbo-ann
父工程控制版本:
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd"><modelVersion>4.0.0</modelVersion><parent><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId><version>2.6.11</version><relativePath/> <!-- lookup parent from repository --></parent><modules><module>dubbo-consumer</module><module>dubbo-provider</module><module>dubbo-common</module></modules><groupId>com.msb</groupId><artifactId>msb-dubbo-ann</artifactId><version>0.0.1-SNAPSHOT</version><name>msb-dubbo-ann</name><packaging>pom</packaging><description>Demo project for Spring Boot</description><properties><java.version>1.8</java.version><dubbo-version>3.1.8</dubbo-version></properties><dependencies><dependency><groupId>org.projectlombok</groupId><artifactId>lombok</artifactId></dependency></dependencies><dependencyManagement><dependencies><dependency><groupId>org.apache.dubbo</groupId><artifactId>dubbo-spring-boot-starter</artifactId><version>${dubbo-version}</version></dependency><dependency><groupId>org.apache.dubbo</groupId><artifactId>dubbo-rpc-dubbo</artifactId><version>${dubbo-version}</version></dependency><dependency><groupId>org.apache.dubbo</groupId><artifactId>dubbo-registry-zookeeper</artifactId><version>${dubbo-version}</version></dependency></dependencies></dependencyManagement></project>
2.3.2 创建提供者
dubbo-provider
引入依赖:
<dependency><groupId>org.apache.dubbo</groupId><artifactId>dubbo-spring-boot-starter</artifactId>
</dependency>
<dependency><groupId>org.apache.dubbo</groupId><artifactId>dubbo-rpc-dubbo</artifactId>
</dependency>
<dependency><groupId>org.apache.dubbo</groupId><artifactId>dubbo-registry-zookeeper</artifactId>
</dependency>
增加配置
server:port: 8002
logging:config: classpath:logback.xml
dubbo:application:name: dubbo-providerprotocol:name: dubbo#客户端链接20880就可以访问我们的dubboport: 20883registry:address: zookeeper://127.0.0.1:2181
更改主类
import org.apache.dubbo.config.spring.context.annotation.EnableDubbo;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.context.annotation.ImportResource;
// 因为是自动装配也可以不加这个注解
@EnableDubbo(scanBasePackages = "com.msb.dubbo.provider.service")
@SpringBootApplication
public class DubboProviderApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(DubboProviderApplication.class);}
}
接着增加通信端口
public interface IUserService {User getUserById(Long id);
}
@Data
@AllArgsConstructor
@Builder
public class User implements Serializable {private static final long serialVersionUID = 1L;private Long id;private String name;private int age;}
增加实现类
@DubboService// 定义一个dubbo服务
public class UserServiceImpl implements IUserService {@Overridepublic User getUserById(Long id) {User user = User.builder().id(id).age(12).name("天涯").build();return user;}
2.3.3 创建客户端
引入依赖
<!--这里是dubbo和SpringBoot桥梁的整合-->
<dependency><groupId>org.apache.dubbo</groupId><artifactId>dubbo-spring-boot-starter</artifactId>
</dependency>
<!--每一种协议都会对应的一个jar比方:dubbo、rest、tripe 三种协议-->
<dependency><groupId>org.apache.dubbo</groupId><artifactId>dubbo-rpc-dubbo</artifactId>
</dependency>
<!--注册中心可以是zk,nacos -->
<dependency><groupId>org.apache.dubbo</groupId><artifactId>dubbo-registry-zookeeper</artifactId>
</dependency>
更改配置
server:port: 8001
logging:config: classpath:logback.xml
dubbo:application:name: dubbo-consumerregistry:address: zookeeper://127.0.0.1:2181
更改主类
@EnableDubbo
@SpringBootApplication
public class DubboConsumeApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(DubboConsumeApplication.class);}
}
增加调用接口
public interface IUserService {User getUserById(Long id);
}
@Data
@AllArgsConstructor
@Builder
public class User implements Serializable {private static final long serialVersionUID = 1L;private Long id;private String name;private int age;}
增加业务调用处理
@RestController
public class OrderController {@Autowiredprivate OrderService orderService;@RequestMapping("/createOrder/{userId}")public String createOrder(@PathVariable("userId") Long userId){return orderService.createOrder(userId);}
}
@Slf4j
@Service
public class OrderService {// 引用对应的dubbo服务@DubboReferenceprivate IUserService iUserService;public String createOrder(Long userId){User user = iUserService.getUserById(userId);log.info("用户用户信息:{}",user);return "创建订单成功";}
}
2.3.4 测试
http://localhost:8001/createOrder/232
2.3.5 重构创建公共模块
dubbo-common 存放IUserService 和User
提供端和消费端
<dependency><groupId>com.msb</groupId><artifactId>dubbo-common</artifactId><version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
</dependency>
2.3.6 测试
http://localhost:8001/createOrder/232
2.4 开启rest协议
如果我们的服务希望既要支持dubbo协议调用,也要能支持http调用,所以,要么仍然保留SpringMVC那一套,如果不想保留那一套,就可以开启 dubbo中的rest协议。
2.4.1 增加依赖
<dependency><groupId>org.apache.dubbo</groupId><artifactId>dubbo-rpc-rest</artifactId>
</dependency>
2.4.2 更改配置
dubbo:application:name: dubbo-provider# 这里的协议加了s,所以可以设置多个通信协议protocols:p1:name: dubbo#客户端链接20883就可以访问我们的dubboport: 20883p2:name: rest#客户端链接20884就可以访问我们的restport: 20884
2.4.3 更改对应代码服务
@DubboService// 定义一个dubbo服务
@Path("/user")
public class UserServiceImpl implements IUserService {@GET@Path("/{userId}")@Produces(MediaType.APPLICATION_JSON)@Overridepublic User getUserById(@PathParam("userId") Long userId) {User user = User.builder().id(userId).age(12).name("天涯").build();return user;}}
2.4.4 测试
在消费端增加RestTemplate
@EnableDubbo
@SpringBootApplication
public class DubboConsumeApplication {@Beanpublic RestTemplate restTemplate(){return new RestTemplate();}public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(DubboConsumeApplication.class);}
}
@Slf4j
@Service
public class OrderService {@DubboReferenceprivate IUserService iUserService;@AutowiredRestTemplate restTemplate;public String createOrder(Long userId){User user = restTemplate.getForObject("http://localhost:20884/user/232",User.class);log.info("用户用户信息:{}",user);return "创建订单成功";}
}
http://localhost:8001/createOrder/232
2.4.5 使用接口调用Rest
将rest协议放到common中
<dependency><groupId>org.apache.dubbo</groupId><artifactId>dubbo-rpc-rest</artifactId></dependency>
修改IUserService
@Path("/user")
public interface IUserService {@GET@Path("/{userId}")@Produces(MediaType.APPLICATION_JSON)User getUserById(@PathParam("userId") Long id);
}
修改consume里面内容
@Slf4j
@Service
public class OrderService {// 指定写协议@DubboReference(protocol = "rest")private IUserService iUserService;@AutowiredRestTemplate restTemplate;public String createOrder(Long userId){User user = iUserService.getUserById(userId);log.info("用户用户信息:{}",user);return "创建订单成功";}
}
如果我们不能确定是否是走的http,我们可以DispatcherServlet#service 里面打个端点,看是否进入
3、Dubbo 架构
Dubbo 是一种高性能、轻量级的开源 Java RPC 框架,由阿里巴巴开发并开源。它提供了一种基于 Java 的远程过程调用(RPC)服务框架,用于快速地构建分布式服务和应用。Dubbo 的架构主要由以下几个核心组件组成:
Provider(服务提供者):提供服务的节点。服务提供者将自己的服务注册到注册中心,并监听客户端的调用请求,处理请求并返回结果。
Consumer(服务消费者):调用远程服务的节点。服务消费者从注册中心订阅服务提供者的信息,然后根据负载均衡策略选择合适的提供者进行调用。
Registry(注册中心):用于服务的注册与发现。Dubbo 支持多种注册中心,如 ZooKeeper、Redis、Multicast 等。服务提供者将自己的服务信息注册到注册中心,而服务消费者从注册中心获取提供者的地址列表。
Monitor(监控中心):用于监控 Dubbo 的运行状态,如服务的调用次数、响应时间等。监控中心可以帮助开发人员实时地监控服务的健康状态,并进行故障排查和性能优化。
Container(容器):用于加载和运行 Dubbo 服务。Dubbo 支持多种容器,如 Spring、Servlet、Main 等,开发人员可以根据自己的需求选择合适的容器来运行 Dubbo 服务。
Protocol(通信协议):定义了服务提供者和服务消费者之间的通信规范。Dubbo 支持多种通信协议,如 Dubbo 协议、HTTP 协议、RMI 协议等。
Cluster(集群容错):用于处理服务提供者的高可用性和容错能力。Dubbo 提供了多种集群容错策略,如 Failover、Failfast、Failsafe 等,开发人员可以根据自己的需求选择合适的策略。
Proxy(服务代理):用于生成服务提供者和服务消费者的代理对象。Dubbo 使用 JDK 动态代理和 Javassist 字节码生成技术来生成代理对象,实现了服务的远程调用。
4、服务注册
4.1 Zookeeper注册数据基本结构
我们可以用zkCli.cmd来链接服务,查看对应的节点, 我们可以想象成一个一个的文件夹,
使用ZooInspector来查看对应的节点
=
4.2 接口级注册
在这个过程中:
- 每个 Provider 通过特定的 key 向注册中心注册本机可访问地址;
- 注册中心通过这个 key 对 provider 实例地址进行聚合;
- Consumer 通过同样的 key 从注册中心订阅,以便及时收到聚合后的地址列表;
4.2.1 数据结构
4.1.2 接口易用性代价
一个事物总是有其两面性,Dubbo2 地址模型带来易用性和强大功能的同时,也给整个架构的水平可扩展性带来了一些限制。这个问题在普通规模的微服务集群下是完全感知不到的,而随着集群规模的增长,当整个集群内应用、机器达到一定数量时,整个集群内的各个组件才开始遇到规模瓶颈。在总结包括阿里巴巴、工商银行等多个典型的用户在生产环境特点后,我们总结出以下两点突出问题(如图中红色所示):
- 首先,注册中心集群容量达到上限阈值。由于所有的 URL 地址数据都被发送到注册中心,注册中心的存储容量达到上限,推送效率也随之下降。
- 而在消费端这一侧,Dubbo2 框架常驻内存已超 40%,每次地址推送带来的 cpu 等资源消耗率也非常高,影响正常的业务调用。
为什么会出现这个问题?我们以一个具体 provider 示例进行展开,来尝试说明为何应用在接口级地址模型下容易遇到容量问题。 青蓝色部分,假设这里有一个普通的 Dubbo Provider 应用,该应用内部定义有 10 个 RPC Service,应用被部署在 100 个机器实例上。这个应用在集群中产生的数据量将会是 “Service 数 * 机器实例数”,也就是 10 * 100 = 1000 条。数据被从两个维度放大:
- 从地址角度。100 条唯一的实例地址,被放大 10 倍
- 从服务角度。10 条唯一的服务元数据,被放大 100 倍
4.3 应用级注册
那这样 1个服务有10个服务接口 100个实例对应数据应该
mapping里面有 10条 services 里面就100 条 总共是110条
这里元数据可以放到元数据中心(可以和注册中心一样),也可以放到本地,消费者获取需要发送rpc调用
默认发送本地 ,对应配置
4.4 Provider和Consumer双版本支持参数讲解
Provicer提供方
dubbo.application.register-mode
参数 | 参数含义 |
---|---|
interface | 只有接口级注册 |
instance | 只有应用级注册 |
all(默认) | 接口级注册和应用级注册并存 |
Consumer消费方
dubbo.application.service-discovery.migration:FORCE_INTERFACE
参数 | 参数含义 |
---|---|
FORCE_INTERFACE | 只消费接口级地址,如无地址则报错,单订阅2.x地址 |
APPLICATION_FIRST(默认) | 智能决策接口级/应用级地址,双订阅 |
FORCE_APPLICATION | 只消费应用级地址,如无地址则报错,单订阅3.x地址 |
4.5 为什么Dubbo3支持双版本注册
为了方便迁移, Dubbo3.0之前都是接口级别注册,Dubbo3之后都是应用级注册
5、服务注册源码分析
5.1 服务启动
找入口 是@EnableDubbo
5.1.1 注册DubboDeployApplicationListener
这里监听器是监听Spring容器启动之后,我们再进行服务注册,不符订阅,应用注册,启动本地服务
5.1.2 扫描我们@DubboService 注册BeanDefinition
DubboComponentScanRegistrar 执行的时候会调用registerBeanDefinitions
注册后置处理器ServiceAnnotationPostProcessor
ServiceAnnotationPostProcessor 实现BeanDefinitionRegistryPostProcessor则进行BeanDefintion的注册
注册userServiceImpl
注册ServieBean的BeanDefinition
5.1.3 加载配置文件
配置的加载
5.2 服务导出
面试题:Dubbo3是什么时候进行服务导出的?
Dubbo3通过DubboDeployApplicationListener监听Spring的启动,当Spring启动会发送ContextRefreshedEvent事件,DubboDeployApplicationListener监听这个事件进行服务导出,会把我们服务注册到注册中心,并且启动本地服务。
问题: 服务导出 :获取服务配置 + 服务注册(服务) + 启动服务(Netty/Tomcat),那先注册再启动,还是先启动再注册?
先启动再注册,如果先注册再启动,那么注册完还没有启动的时候,别的服务就调用进来这就会出现调用失败
这里注意有接口级的注册和应用的注册
5.2.1 入口分析
我们通过DubboDeployApplicationListener
如下图这里就是核心内容
5.2.2 接口级注册
5.2.2.1 判断注册方式
exportServices是进行接口级注册,由于他的调用链路比较长我们直接来到 ServiceConfig#doExportUrls
通过配置的模式获取对应注册地址
可以看到这里简化的配置比较容易理解了
- 双注册模式配置查询 对应参数为dubbo.application.register-mode ,默认值为all
- 如果用户配置了接口注册模式配置则只走接口级配置 这里默认值为interface
- 满足应用级注册就添加一个应用级注册的地址
- 满足接口级注册配置就添加一个接口级注册地址
这个方法是根据服务注册模式来判断使用接口级注册地址还是应用级注册地址分别如下所示: 配置信息: dubbo.application.register-mode 配置值:
- interface
- 接口级注册
- instance
- 应用级注册
- all
- 接口级别和应用级都注册
最终的注册地址配置如下: 接口级注册地址
registry://127.0.0.1:2181/org.apache.dubbo.registry.RegistryService?application=dubbo-demo-api-provider&dubbo=2.0.2&pid=9008®istry=zookeeper&release=3.0.8×tamp=1653703292768
应用级注册地址:
service-discovery-registry://127.0.0.1:2181/org.apache.dubbo.registry.RegistryService?application=dubbo-demo-api-provider&dubbo=2.0.2&pid=10275®istry=zookeeper&release=3.0.8×tamp=1653704425920
前面说了这个注册服务的配置地址会由Dubbo内部进行判断如果判断是all的话会自动将一个配置的注册地址转变为两个一个是传统的接口级注册,一个是应用级注册使用的配置地址
5.2.2.2 生成invoke
我们来看key1:获取对应的invoke
然后我们再看注册中心,注册服务数据的源码 如果想要查看源码细节可以在RegistryProtocol类型的export(final Invoker originInvoker) 方法的如下代码位置打断点:
RegistryProtocol的export方法的注册中心注册数据代码如下:
1、暴露本地服务,就是提供给调用方一个调用的接口服务,这个我们后面来说
2、获取注册Registry ,这里如果是接口级注册则是ZookeeperRegistry,如果应用级注册:ServiceDiscoveryRegistry
3、我们看一下registry
5.2.2.3 接口级注册
我们再ZookeeperRegistry#doRegistry打上端点
堆栈信息中我们可以看到调用它的方法是
5.2.2.4 应用级注册:将服务提供者数据转换到本地内存的元数据信息中
5.2.2.5 映射数据注册(应用)
5.2.3 应用级注册
5.2.3.1 应用元数据信息注册
5.2.3.2 实例信息
这里最终会调用到ZookeeperServiceDiscovery#doRegister
6、本地服务暴露
那我们注意点如果是dubbo我们应该用netty绑定一个端口
这里最终会调用到 NettyServer#doOpen
7、Consumer的订阅服务
7.1 订阅入口
来到关键入口类DefaultModuleDeployer#startSync 方法
这里分两点:1、是创建一个远程调用 invoke,2、创建代理类
我们先看第1点
7.2 接口级订阅
这里我们进入选择应用级订阅、接口级订阅、应用和接口级订阅, 我们进入应用和接口级订阅
首先进入接口级订阅:
最终会到 FailbackRegistry#subscribe
上面是进行目录 创建,有则忽略,没有则创建, 让后给子节点增加监听器
最后将数据urls放到缓存
7.3 应用级订阅
这里我们进入选择应用级订阅、接口级订阅、应用和接口级订阅, 我们进入应用和接口级订阅
应用级订阅
最终会调用到ServiceDiscoveryRegistry#doSubscribe
这里面设计到两个关键点、
1、获取接口对应的应用名称
2、subscribedServices为接口所对应的应用名,接下来就会取获取该应用的所有实例
获取对应实例的元数据信息
循环发送事件ServiceInstancesChangedEvent,ServiceInstancesChangedListener#onEvent获取对应事件来获取对应的元数据信息
这里我们重点分析一下从远端获取数据
7.4 智能选择 接口级还是应用级
如果应用级注册为空,接口级注册不为空,则是使用接口级注册
如果接口级注册为空,应用级注册不为空,则是使用应用级注册
如果接口级和应用级都不为空,则用应用级
7.5 创建代理类
最终回到用到JavassistProxyFactory
7.6 @DubboReference标注对象的引入
我们看一下ReferenceAnnotationBeanPostProcessor的继承关系
它继承BeanFactoryPostProcessor,所以他一定为实现postProcessBeanFactory
后面会将@DubboReference标注类对应的BeanDefinition进行实例化,我们看一下对应class类ReferenceBean
问题:我们如果想往IOC容器中注入一个对象应该怎样处理
使用@Bean进行方法的标注 或者实现接口FactoryBean
所以此时应该关注ReferenceBean#getObject