2017年------阿里大神带你详解Dubbo架构设计

1、Dubbo的设计角色

（1）系统角色
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。1
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。
（2）调用关系
服务容器负责启动，加载，运行服务提供者。
服务提供者在启动时，向注册中心注册本身提供的服务。
服务消费者在启动时，向注册中心订阅本身所需的服务。
注册中心返回服务提供者地址列表给消费者，若是有变动，注册中心将基于长链接推送变动数据给消费者。
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，若是调用失败，再选另外一台调用。
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
2、Dubbo是如何架构的

Dubbo的整体架构如图所示：

框架分层架构中，各个层次的设计要点：
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。
配置层（Config）：对外配置接口，以ServiceConfig和ReferenceConfig为中心，能够直接new配置类，也能够经过spring解析配置生成配置类。
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。
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。
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，只须要与一个服务提供方进行交互。
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。
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，它表明一个可执行体，可向它发起invoke调用，它有多是一个本地的实现，也多是一个远程的实现，也可能一个集群实现。
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。
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。
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。
3、Dubbo的底层实现

（1）协议支持
Dubbo支持多种协议，以下所示：
Dubbo协议 Hessian协议
HTTP协议 RMI协议
WebService协议
Thrift协议 Memcached协议 Redis协议
在通讯过程当中，不一样的服务等级通常对应着不一样的服务质量，那么选择合适的协议即是一件很是重要的事情。你能够根据你应用的建立来选择。例如，使用RMI协议，通常会受到防火墙的限制，因此对于外部与内部进行通讯的场景，就不要使用RMI协议，而是基于HTTP协议或者Hessian协议。
（2）默认使用Dubbo协议
链接个数：单链接
链接方式：长链接
传输协议：TCP
传输方式：NIO异步传输
序列化：Hessian二进制序列化
适用范围：传入传出参数数据包较小（建议小于100K），消费者比提供者个数多，单一消费者没法压满提供者，尽可能不要使用dubbo协议传输大文件或超大字符串
使用场景：常规远程服务方法调用
从上面的适用范围总结，dubbo适合小数据量大并发的服务调用，以及消费者机器远大于生产者机器数的状况，不适合传输大数据量的服务好比文件、视频等，除非请求量很低。
（3）Dubbo源码模块图
Dubbo以包结构来组织各个模块，各个模块及其关系，如图所示：

能够经过Dubbo的代码（使用Maven管理）组织，与上面的模块进行比较。简单说明各个包的状况：
dubbo-common 公共逻辑模块，包括Util类和通用模型。
dubbo-remoting 远程通信模块，至关于Dubbo协议的实现，若是RPC用RMI协议则不须要使用此包。
dubbo-rpc 远程调用模块，抽象各类协议，以及动态代理，只包含一对一的调用，不关心集群的管理。
dubbo-cluster 集群模块，将多个服务提供方假装为一个提供方，包括：负载均衡、容错、路由等，集群的地址列表能够是静态配置的，也能够是由注册中心下发。
dubbo-registry 注册中心模块，基于注册中心下发地址的集群方式，以及对各类注册中心的抽象。
dubbo-monitor 监控模块，统计服务调用次数，调用时间的，调用链跟踪的服务。
dubbo-config 配置模块，是Dubbo对外的API，用户经过Config使用Dubbo，隐藏Dubbo全部细节。
dubbo-container 容器模块，是一个Standalone的容器，以简单的Main加载Spring启动，由于服务一般不须要Tomcat/JBoss等Web容器的特性，不必用Web容器去加载服务。
4、服务暴露和消费的详细过程

（1）服务提供者暴露一个服务的详细过程
服务提供者暴露服务的主过程：

首先ServiceConfig类拿到对外提供服务的实际类ref(如：HelloWorldImpl),而后经过ProxyFactory类的getInvoker方法使用ref生成一个AbstractProxyInvoker实例，
到这一步就完成具体服务到Invoker的转化。接下来就是Invoker转换到Exporter的过程。
Dubbo处理服务暴露的关键就在Invoker转换到Exporter的过程(如上图中的红色部分)，下面咱们以Dubbo和RMI这两种典型协议的实现来进行说明：
Dubbo的实现
Dubbo协议的Invoker转为Exporter发生在DubboProtocol类的export方法，它主要是打开socket侦听服务，并接收客户端发来的各类请求，通信细节由Dubbo本身实现。
RMI的实现
RMI协议的Invoker转为Exporter发生在RmiProtocol类的export方法，
它经过Spring或Dubbo或JDK来实现RMI服务，通信细节这一块由JDK底层来实现，这就省了很多工做量。
（2）服务消费者消费一个服务的详细过程
服务消费的主过程：

首先ReferenceConfig类的init方法调用Protocol的refer方法生成Invoker实例(如上图中的红色部分)，这是服务消费的关键。
接下来把Invoker转换为客户端须要的接口(如：HelloWorld)。
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