Dubbo的使用简介
一、Dubbo是什么
官方定义
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，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。
详细理解，就是
Dubbo是阿里巴巴公司开源的一个高性能优秀的服务框架，使得应用可通过高性能的 RPC 实现服务的输出和输入功能，可以和spring框架无缝集成。是一个分布式服务框架，以及SOA治理方案。其功能主要包括：高性能NIO通讯及多协议集成，服务动态寻址与路由，软负载均衡与容错，依赖分析与降级等。
这里有几个专业名词：1.RPC，2.分布式，3.SOA，如果这几个名词有不懂的，可能理解起来就有点吃力，要回去做功课了。
通俗理解，就是在分布式系统中的一种RPC技术，通过Dubbo可以实现系统或应用之间的通信，实现应用间的解耦合（或者最大限度地松耦合）等。
二、Dubbo的由来
1.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。
2.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。
以上是Dubbo最基本的几个需求，更多服务治理问题参见：
http://code.alibabatech.com/blog/experience_1402/service-governance-process.html
3.架构设计图
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。
4.Dubbo的总体架构
Dubbo框架设计一共划分了10个层，而最上面的Service层是留给实际想要使用Dubbo开发分布式服务的开发者实现业务逻辑的接口层。图中左边淡蓝背景的为服务消费方使用的接口，右边淡绿色背景的为服务提供方使用的接口， 位于中轴线上的为双方都用到的接口。
下面，结合Dubbo官方文档，我们分别理解一下框架分层架构中，各个层次的设计要点：
1.服务接口层（Service）：该层是与实际业务逻辑相关的，根据服务提供方和服务消费方的业务设计对应的接口和实现。 2.配置层（Config）：对外配置接口，以ServiceConfig和ReferenceConfig为中心，可以直接new配置类，也可以通过spring解析配置生成配置类。 3.服务代理层（Proxy）：服务接口透明代理，生成服务的客户端Stub和服务器端Skeleton，以ServiceProxy为中心，扩展接口为ProxyFactory。 4.服务注册层（Registry）：封装服务地址的注册与发现，以服务URL为中心，扩展接口为RegistryFactory、Registry和RegistryService。可能没有服务注册中心，此时服务提供方直接暴露服务。 5.集群层（Cluster）：封装多个提供者的路由及负载均衡，并桥接注册中心，以Invoker为中心，扩展接口为Cluster、Directory、Router和LoadBalance。将多个服务提供方组合为一个服务提供方，实现对服务消费方来透明，只需要与一个服务提供方进行交互。 6.监控层（Monitor）：RPC调用次数和调用时间监控，以Statistics为中心，扩展接口为MonitorFactory、Monitor和MonitorService。 7.远程调用层（Protocol）：封将RPC调用，以Invocation和Result为中心，扩展接口为Protocol、Invoker和Exporter。Protocol是服务域，它是Invoker暴露和引用的主功能入口，它负责Invoker的生命周期管理。Invoker是实体域，它是Dubbo的核心模型，其它模型都向它靠扰，或转换成它，它代表一个可执行体，可向它发起invoke调用，它有可能是一个本地的实现，也可能是一个远程的实现，也可能一个集群实现。 8.信息交换层（Exchange）：封装请求响应模式，同步转异步，以Request和Response为中心，扩展接口为Exchanger、ExchangeChannel、ExchangeClient和ExchangeServer。 9.网络传输层（Transport）：抽象mina和netty为统一接口，以Message为中心，扩展接口为Channel、Transporter、Client、Server和Codec。 10.数据序列化层（Serialize）：可复用的一些工具，扩展接口为Serialization、 ObjectInput、ObjectOutput和ThreadPool。
从上图可以看出，Dubbo对于服务提供方和服务消费方，从框架的10层中分别提供了各自需要关心和扩展的接口，构建整个服务生态系统（服务提供方和服务消费方本身就是一个以服务为中心的）。
根据官方提供的，对于上述各层之间关系的描述，如下所示：
> 在RPC中，Protocol是核心层，也就是只要有Protocol + Invoker + Exporter就可以完成非透明的RPC调用，然后在Invoker的主过程上Filter拦截点。 > 图中的Consumer和Provider是抽象概念，只是想让看图者更直观的了解哪些类分属于客户端与服务器端，不用Client和Server的原因是Dubbo在很多场景下都使用Provider、Consumer、Registry、Monitor划分逻辑拓普节点，保持统一概念。 > 而Cluster是外围概念，所以Cluster的目的是将多个Invoker伪装成一个Invoker，这样其它人只要关注Protocol层Invoker即可，加上Cluster或者去掉Cluster对其它层都不会造成影响，因为只有一个提供者时，是不需要Cluster的。 > Proxy层封装了所有接口的透明化代理，而在其它层都以Invoker为中心，只有到了暴露给用户使用时，才用Proxy将Invoker转成接口，或将接口实现转成Invoker，也就是去掉Proxy层RPC是可以Run的，只是不那么透明，不那么看起来像调本地服务一样调远程服务。 > 而Remoting实现是Dubbo协议的实现，如果你选择RMI协议，整个Remoting都不会用上，Remoting内部再划为Transport传输层和Exchange信息交换层，Transport层只负责单向消息传输，是对Mina、Netty、Grizzly的抽象，它也可以扩展UDP传输，而Exchange层是在传输层之上封装了Request-Response语义。 > Registry和Monitor实际上不算一层，而是一个独立的节点，只是为了全局概览，用层的方式画在一起。
5.设计的优势
(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：
三、如何使用Dubbo
由于Dubbo无缝的集成了spring，所以我们使用起来还是很方便的，
本地服务：(Spring配置)
local.xml
1 <bean id=“xxxService” class=“com.xxx.XxxServiceImpl” /> 2 3 <bean id=“xxxAction” class=“com.xxx.XxxAction”> 4 <property name=“xxxService” ref=“xxxService” /> 5 </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：
服务提供者：remote-provider.xml
1 <bean id=“xxxService” class=“com.xxx.XxxServiceImpl” /> <!-- 和本地服务一样实现远程服务 --> 2 3 <dubbo:service interface=“com.xxx.XxxService” ref=“xxxService” /> <!-- 增加暴露远程服务配置 -->
服务消费者：remote-consumer.xml
1 <dubbo:reference id=“xxxService” interface=“com.xxx.XxxService” /> <!-- 增加引用远程服务配置 --> 2 3 <bean id=“xxxAction” class=“com.xxx.XxxAction”> <!-- 和本地服务一样使用远程服务 --> 4 <property name=“xxxService” ref=“xxxService” /> 5 </bean>
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。
1.示例
服务提供者
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)
|
1
2
3
4
5
6
7
|
package com.alibaba.dubbo.demo; public interface DemoService { String sayHello(String name); } |
在服务提供方实现接口：(对服务消费方隐藏实现)
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
|
package com.alibaba.dubbo.demo.provider; import com.alibaba.dubbo.demo.DemoService; public class DemoServiceImpl implements DemoService { public String sayHello(String name) { return "Hello " + name; } } |
用Spring配置声明暴露服务：provider.xml
1 <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> 2 <beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans" 3 xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" 4 xmlns:dubbo="http://code.alibabatech.com/schema/dubbo" 5 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"> 6 7 <!-- 提供方应用信息，用于计算依赖关系 --> 8 <dubbo:application name="hello-world-app" /> 9 10 <!-- 使用multicast广播注册中心暴露服务地址 --> 11 <dubbo:registry address="multicast://224.5.6.7:1234" /> 12 13 <!-- 用dubbo协议在20880端口暴露服务 --> 14 <dubbo:protocol name="dubbo" port="20880" /> 15 16 <!-- 声明需要暴露的服务接口 --> 17 <dubbo:service interface="com.alibaba.dubbo.demo.DemoService" ref="demoService" /> 18 19 <!-- 和本地bean一样实现服务 --> 20 <bean id="demoService" class="com.alibaba.dubbo.demo.provider.DemoServiceImpl" /> 21 22 </beans>
加载Spring配置：
1 import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;
2
3 public class Provider {
4
5 public static void main(String[] args) throws Exception {
6 ClassPathXmlApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext(new String[] {"http://10.20.160.198/wiki/display/dubbo/provider.xml"});
7 context.start();
8
9 System.in.read(); // 按任意键退出
10 }
11
12 }
服务消费者
通过Spring配置引用远程服务：consumer.xml
1 <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> 2 <beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans" 3 xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" 4 xmlns:dubbo="http://code.alibabatech.com/schema/dubbo" 5 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"> 6 7 <!-- 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 --> 8 <dubbo:application name="consumer-of-helloworld-app" /> 9 10 <!-- 使用multicast广播注册中心暴露发现服务地址 --> 11 <dubbo:registry address="multicast://224.5.6.7:1234" /> 12 13 <!-- 生成远程服务代理，可以和本地bean一样使用demoService --> 14 <dubbo:reference id="demoService" interface="com.alibaba.dubbo.demo.DemoService" /> 15 16 </beans>
加载Spring配置，并调用远程服务：(也可以使用IoC注入)
1 import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;
2 import com.alibaba.dubbo.demo.DemoService;
3
4 public class Consumer {
5
6 public static void main(String[] args) throws Exception {
7 ClassPathXmlApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext(new String[] {"http://10.20.160.198/wiki/display/dubbo/consumer.xml"});
8 context.start();
9
10 DemoService demoService = (DemoService)context.getBean("demoService"); // 获取远程服务代理
11 String hello = demoService.sayHello("world"); // 执行远程方法
12
13 System.out.println( hello ); // 显示调用结果
14 }
15
16 }
2.其他广播方式
示例中使用的是multicast广播暴露和发现服务的，当然还有其他的方式，现在使用最多的是ZooKeeper
如果使用ZooKeeper则配置修改为：
1 <dubbo:registry address="multicast://224.5.6.7:1234" /> 2 替换为 3 <dubbo:registry protocol="zookeeper" address="192.168.17.129:2181,192.168.17.129:2182,192.168.17.129:2183" /> 或者 4 <dubbo:registry address="zookeeper://192.168.17.129:2181?backup=192.168.17.129:2182,192.168.17.129:2183" />
服务提供者和服务消费者做相同的修改
3.说明
以上是Dubbo的XML配置，Dubbo还支持属性配置，注解配置，API配置，下面介绍下API配置，另外两种配置方式，感兴趣的朋友可以去Dubbo官网去看下：Dubbo
如果不想使用Spring配置，而希望通过API的方式进行调用（官方不推荐）则
(1) 服务提供者：
1 import com.alibaba.dubbo.rpc.config.ApplicationConfig;
2 import com.alibaba.dubbo.rpc.config.RegistryConfig;
3 import com.alibaba.dubbo.rpc.config.ProviderConfig;
4 import com.alibaba.dubbo.rpc.config.ServiceConfig;
5 import com.xxx.XxxService;
6 import com.xxx.XxxServiceImpl;
7
8 // 服务实现
9 XxxService xxxService = new XxxServiceImpl();
10
11 // 当前应用配置
12 ApplicationConfig application = new ApplicationConfig();
13 application.setName("xxx");
14
15 // 连接注册中心配置
16 RegistryConfig registry = new RegistryConfig();
17 registry.setAddress("10.20.130.230:9090");
18 registry.setUsername("aaa");
19 registry.setPassword("bbb");
20
21 // 服务提供者协议配置
22 ProtocolConfig protocol = new ProtocolConfig();
23 protocol.setName("dubbo");
24 protocol.setPort(12345);
25 protocol.setThreads(200);
26
27 // 注意：ServiceConfig为重对象，内部封装了与注册中心的连接，以及开启服务端口
28
29 // 服务提供者暴露服务配置
30 ServiceConfig<XxxService> service = new ServiceConfig<XxxService>(); // 此实例很重，封装了与注册中心的连接，请自行缓存，否则可能造成内存和连接泄漏
31 service.setApplication(application);
32 service.setRegistry(registry); // 多个注册中心可以用setRegistries()
33 service.setProtocol(protocol); // 多个协议可以用setProtocols()
34 service.setInterface(XxxService.class);
35 service.setRef(xxxService);
36 service.setVersion("1.0.0");
37
38 // 暴露及注册服务
39 service.export();
(2) 服务消费者：
1 import com.alibaba.dubbo.rpc.config.ApplicationConfig;
2 import com.alibaba.dubbo.rpc.config.RegistryConfig;
3 import com.alibaba.dubbo.rpc.config.ConsumerConfig;
4 import com.alibaba.dubbo.rpc.config.ReferenceConfig;
5 import com.xxx.XxxService;
6
7 // 当前应用配置
8 ApplicationConfig application = new ApplicationConfig();
9 application.setName("yyy");
10
11 // 连接注册中心配置
12 RegistryConfig registry = new RegistryConfig();
13 registry.setAddress("10.20.130.230:9090");
14 registry.setUsername("aaa");
15 registry.setPassword("bbb");
16
17 // 注意：ReferenceConfig为重对象，内部封装了与注册中心的连接，以及与服务提供方的连接
18
19 // 引用远程服务
20 ReferenceConfig<XxxService> reference = new ReferenceConfig<XxxService>(); // 此实例很重，封装了与注册中心的连接以及与提供者的连接，请自行缓存，否则可能造成内存和连接泄漏
21 reference.setApplication(application);
22 reference.setRegistry(registry); // 多个注册中心可以用setRegistries()
23 reference.setInterface(XxxService.class);
24 reference.setVersion("1.0.0");
25
26 // 和本地bean一样使用xxxService
27 XxxService xxxService = reference.get(); // 注意：此代理对象内部封装了所有通讯细节，对象较重，请缓存复用
四、Dubbo的一些相关疑问
1.Dubbo适用于哪些场景？
当网站变大后，不可避免的需要拆分应用进行服务化，以提高开发效率，调优性能，节省关键竞争资源等。
当服务越来越多时，服务的URL地址信息就会爆炸式增长，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。
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。
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？等等……
在遇到这些问题时，都可以用Dubbo来解决。
可参见：Dubbo的背景及需求
2.Dubbo的需求和依赖情况？
Dubbo运行JDK1.5之上，缺省依赖javassist、netty、spring等包，但不是必须依赖，通过配置Dubbo可不依赖任何三方库运行。
可参见：用户指南 - 依赖
3.Dubbo的性能如何？
Dubbo通过长连接减少握手，通过NIO及线程池在单连接上并发拼包处理消息，通过二进制流压缩数据，比常规HTTP等短连接协议更快。在阿里巴巴内部，每天支撑2000多个服务，30多亿访问量，最大单机支撑每天近1亿访问量。
可参见：Dubbo性能测试报告
4.和淘宝HSF相比，Dubbo的特点是什么？
- Dubbo比HSF的部署方式更轻量，HSF要求使用指定的JBoss等容器，还需要在JBoss等容器中加入sar包扩展，对用户运行环境的侵入性大，如果你要运行在Weblogic或Websphere等其它容器上，需要自行扩展容器以兼容HSF的ClassLoader加载，而Dubbo没有任何要求，可运行在任何Java环境中。
- Dubbo比HSF的扩展性更好，很方便二次开发，一个框架不可能覆盖所有需求，Dubbo始终保持平等对待第三方理念，即所有功能，都可以在不修改Dubbo原生代码的情况下，在外围扩展，包括Dubbo自己内置的功能，也和第三方一样，是通过扩展的方式实现的，而HSF如果你要加功能或替换某部分实现是很困难的，比如支付宝和淘宝用的就是不同的HSF分支，因为加功能时改了核心代码，不得不拷一个分支单独发展，HSF现阶段就算开源出来，也很难复用，除非对架构重写。
- HSF依赖比较多内部系统，比如配置中心，通知中心，监控中心，单点登录等等，如果要开源还需要做很多剥离工作，而Dubbo为每个系统的集成都留出了扩展点，并已梳理干清所有依赖，同时为开源社区提供了替代方案，用户可以直接使用。
- Dubbo比HSF的功能更多，除了ClassLoader隔离，Dubbo基本上是HSF的超集，Dubbo也支持更多协议，更多注册中心的集成，以适应更多的网站架构。
5.Dubbo在安全机制方面是如何解决的？
Dubbo主要针对内部服务，对外的服务，阿里有开放平台来处理安全和流控，所以Dubbo在安全方面实现的功能较少，基本上只防君子不防小人，只防止误调用。
Dubbo通过Token令牌防止用户绕过注册中心直连，然后在注册中心上管理授权。Dubbo还提供服务黑白名单，来控制服务所允许的调用方。
可参见：Dubbo的令牌验证
五、Dubbo开发团队
钱钟书曾说 "鸡蛋好吃就行了,为什么还要认识下蛋的母鸡"，但是我们还是要认识一下Dubbo的开发团队的，都是哪些大牛？
Dubbo共有六个开发人员参与开发和测试，每一个开发人员都是很有经验，团队合作很默契，开发过程也很有节奏，有完善质量保障流程。团队组成：
- 梁飞 （开发人员/产品管理）
- 刘昊旻 （开发人员/过程管理）
- 刘超 （开发人员/用户支持）
- 李鼎 （开发人员/用户支持）
- 陈雷 （开发人员/质量保障）
- 闾刚 （开发人员/开源运维）
从左至右：刘超，梁飞，闾刚，陈雷，刘昊旻，李鼎
