Dubbo Spring Cloud :服务调用的新选择

2021-04-02 10:44:06 浏览数 (1)

01

什么是Dubbo Spring Cloud

Dubbo Spring Cloud是Spring Cloud Alibaba项目内部提供的一个可以使用Spring Cloud客户端RestTemplate或OpenFeign调用Dubbo服务的模块。

Apache Dubbo和Spring Cloud是两套架构完全不同的开发框架。

在讲解Dubbo Spring Cloud之前,我们先来看这个问题:Apache Dubbo暴露的服务都是接口级别的,而Spring Cloud暴露的服务是应用级别的,RestTemplate或OpenFeign发起调用服务都会有对应的URL Path、Query Parameter、Header等内容(这是HTTP协议调用),如何让这些内容关联Dubbo服务呢?

针对上述问题,Dubbo Spring Cloud实现了以应用为粒度的注册机制,每个Dubbo应用注册到注册中心后有且仅有一个服务。那么原先以接口为维度的那些接口信息去哪里了?

Dubbo Spring Cloud 定义了 DubboMetadataService 元数据服务的概念。这是一个专门用于存储 Dubbo 服务的元数据接口。DubboMetadataService 接口定义如下:

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public interface DubboMetadataService {

    // 最核心的接口,用于获取 Dubbo 服务的 Rest 元数据
    String getServiceRestMetadata();

    // 返回所有 Dubbo 服务的 ServiceKey 集合
    Set<String> getAllServiceKeys();

    // 返回所有对外暴露的Dubbo服务。key为ServiceKey,value为URL的json格式
    Map<String, String> getAllExportedURLs();

    // 基于接口名分组及版本获取到 URL 的 json 格式
    String getExportedURLs(String serviceInterface, String group, String version);

}

核心方法 getServiceRestMetadata 获取 Dubbo 服务的 Rest 元数据是指:当一个 Dubbo 服务同时也被 SpringMVC 相关注解修饰时,SpringMVC 相关注解修饰的内容就是这些 Rest 元数据。这些 Rest 元数据由 RestMethodMetadata 类修饰,比如,这个 Dubbo 服务 RestService 接口,其定义如下:

代码语言:javascript复制
@Service
@RestController
public class SpringRestService implements RestService {

    @Override
    @GetMapping("/param")
    public String param(@RequestParam String param) {
        return param;
    }

}

RestService服务对应的Rest元数据内容如下:

代码语言:javascript复制
RestMethodMetadata{method=MethodMetadata{name='param', 
returnType='java.lang.String', params=[MethodParameterMetadata{index=0, 
name='param', type='java.lang.String'}], method=public java.lang.String 
com.alibaba.cloud.dubbo.service.SpringRestService.param(java.lang.String)}, 
request=RequestMetadata{method='GET', path='/param', params={param=[{param}]}, 
headers=[], consumes=[], produces=[]}, urlIndex=null, bodyIndex=null, 
headerMapIndex=null, queryMapIndex=null, queryMapEncoded=false, 
returnType='java.lang.String', bodyType='null', indexToName={0=[param]}, 
formParams=[], indexToEncoded={}}

除了SpringMVC相关注解,当Dubbo服务自身也暴露Rest协议的时候,这些JAX-RS相关注解修饰的内容也会被解析成Rest元数据。比如,这个Dubbo服务RestService接口的代码如下:

代码语言:javascript复制
@Service(protocol = { "dubbo", "rest" })
@Path("/")
public class StandardRestService implements RestService {

    @Override
    @Path("param")
    @GET
    public String param(@QueryParam("param") String param) {
        return param;
    }

}

RestService服务对应的Rest元数据内容如下:

代码语言:javascript复制
RestMethodMetadata{method=MethodMetadata{name='param', 
returnType='java.lang.String', params=[MethodParameterMetadata{index=0, 
name='param', type='java.lang.String'}], method=public java.lang.String 
com.alibaba.cloud.dubbo.service.SpringRestService.param(java.lang.String)}, 
request=RequestMetadata{method='GET', path='/param', params={param=[{param}]}, 
headers=[], consumes=[], produces=[]}, urlIndex=null, bodyIndex=null, 
headerMapIndex=null, queryMapIndex=null, queryMapEncoded=false, 
returnType='java.lang.String', bodyType='null', indexToName={0=[param]}, 
formParams=[], indexToEncoded={}}

从这两个例子的RestMethodMetadata内容可看出,SpringMVC和JAX-RS的Rest元数据是一致的。

Rest元数据出现的意义是为了匹配RestTemplate或OpenFeign的HTTP协议内容,匹配HTTP协议内容的目的是为了让HTTP协议内容关联上Dubbo服务。

使用RestTemplate或OpenFeign调用Dubbo服务会经历以下过程:

(1)根据服务名得到注册中心的Dubbo服务DubboMetadataService。 (2)使用DubboMetadataService里提供的getServiceRestMetadata方法获取要使用的Dubbo服务和对应的Rest元数据。 (3)基于Dubbo服务和Rest元数据构造GenericService。 (4)服务调用过程中使用GenericService发起泛化调用。

02

调用Dubbo服务的步骤

下面是使用Dubbo Spring Cloud调用Dubbo服务的开发步骤

(1)引入spring-cloud-starter-dubbo依赖。

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<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-dubbo</artifactId>
</dependency>

加上依赖后,将注册中心改成 spring-cloud 注册中心:

代码语言:javascript复制
dubbo.registry.address=spring-cloud://localhost

(2)Provider 端接口加上 SpringMVC 相关注解或使用JAX-RS暴露Rest协议。

① 加上 SpringMVC 相关注解。

代码语言:javascript复制
@Service(version = "1.0.0")
@RestController
public class SpringRestService implements RestService {

    @Override
    @GetMapping("/param")
    public String param(@RequestParam String param) {
        log("/param", param);
        return param;
    }

    @Override
    @PostMapping("/params")
    public String params(@RequestParam int a, @RequestParam String b) {
        log("/params", a   b);
        return a   b;
    }

}

② 使用 JAX-RS 暴露 Rest 协议。

配置文件暴露 rest 协议:

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dubbo.protocols.rest.name=rest
dubbo.protocols.rest.port=9090
dubbo.protocols.rest.server=netty

接口使用 JAX-RS 注解修饰:

代码语言:javascript复制
@Service(version = "1.0.0", protocol = { "dubbo", "rest" })
@Path("/")
public class StandardRestService implements RestService {

    @Override
    @Path("param")
    @GET
    public String param(@QueryParam("param") String param) {
        log("/param", param);
        return param;
    }

    @Override
    @Path("params")
    @POST
    public String params(@QueryParam("a") int a, @QueryParam("b") String b) {
        log("/params", a   b);
        return a   b;
    }

}

(3)Consumer 客户端加上 @DubboTransported 注解。

RestTemplate 和 OpenFeign 客户端都支持 @DubboTransported 注解。

RestTemplate 的使用方式如下:

代码语言:javascript复制
@Bean
@LoadBalanced
@DubboTransported
public RestTemplate restTemplate() {
    return new RestTemplate();
}

OpenFeign 的使用方式如下:

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@FeignClient("nacos-provider-lb")
@DubboTransported(protocol = "dubbo")
public interface DubboFeignRestService {

    @GetMapping("/param")
    String param(@RequestParam("param") String param);

    @PostMapping("/params")
    String params(@RequestParam("b") String paramB, @RequestParam("a") int paramA);

}

(4)使用 RestTemplate 或 OpenFeign 调用 Dubbo 服务。

使用 RestTemplate调用的方式如下:

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restTemplate.getForEntity(“http://dubbo-provider-service/param?param=deepinspringcloud”, String.class);

使用 OpenFeign调用的方式如下:

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dubboFeignRestService.param(“deepinspringcloud”);

03

再谈路由和负载均衡

基于Netflix Ribbon的Spring Cloud 负载均衡设计了以下两个核心接口:

  • 路由对应的ILoadBalancer 接口,获取服务的 Server 实例列表。
  • 负载均衡对应的 IRule 接口,从服务的 Server 实例列表中根据负载均衡算法获取一个实例。

Spring Cloud应用的流量控制本质上就是对 Server 列表的控制:

  • 自定义 ILoadBalancer 接口,重写获取 Server 列表的逻辑(找出与当前请求匹配的 Server 列表)。
  • 自定义 IRule 接口,从所有的 Server 列表里找出与当前请求匹配的 Server。

很明显,第一种基于 ILoadBalancer 的方式更加合理。

我们来看 Dubbo 路由 Router 的实现。

Route 方法会从 Invoker 列表中过滤一批 Invoker,得到另一批 Invoker 列表:

代码语言:javascript复制
public interface Router extends Comparable<Router> {

    <T> List<Invoker<T>> route(List<Invoker<T>> invokers, URL url, Invocation invocation) throws RpcException;

}

然后 Router 在RouterChain 里被使用:

代码语言:javascript复制
public class RouterChain<T> {

    public List<Invoker<T>> route(URL url, Invocation invocation) {
        List<Invoker<T>> finalInvokers = invokers;
        for (Router router : routers) {
            finalInvokers = router.route(finalInvokers, url, invocation);
        }
        return finalInvokers;
    }

}

RouterChain中的Router列表可以随意被添加,开发者可以基于SPI添加各式各样的Router。

笔者认为 Duboo 在路由侧的实现更加优雅。在Spring Cloud的设计中,Ribbon的路由设计与Request(流量)请求信息是解耦的,而 Dubbo 的 Router与Invocation(流量)是绑定的,这意味着路由过程可以直接基于流量特征进行动态操作,无须引入类似 ThreadLocal 的方式来传递流量特征。

另外,我们提到过Spring Cloud默认提供的ZoneAvoidanceRule这个IRule负载均衡策略,它内部会依赖ServerStats去根据Server状态摘除异常节点。

Spring Cloud 提供的其他 IRule 负载均衡策略并没有这个能力,如果想在自定义的 IRule 负载均衡也拥有摘除异常节点的能力,需要在代码里配合 ServerStats 使用。

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