2021-Java后端工程师必会知识点-(分布式RPC框架Dubbo)

2022-07-29 09:01:06 浏览数 (1)

前言

“文本已收录至我的GitHub仓库，欢迎Star：https://github.com/bin392328206/six-finger 种一棵树最好的时间是十年前，其次是现在 ”

Tips

面试指南系列，很多情况下不会去深挖细节，是小六六以被面试者的角色去回顾知识的一种方式，所以我默认大部分的东西，作为面试官的你，肯定是懂的。

“https://www.processon.com/view/link/600ed9e9637689349038b0e4 ”

上面的是脑图地址

叨絮

Dubbo这个框架怎么说呢？我觉得至少有一半小伙伴的公司的分布式技术栈是它，所以今天小六六给大家一起来复习复习它。能问的其实还是很多的，哈哈。

然后下面是前面的文章汇总

  • 2021-Java后端工程师面试指南-(引言)
  • 2021-Java后端工程师面试指南-(Java基础篇）
  • 2021-Java后端工程师面试指南-(并发-多线程)
  • 2021-Java后端工程师面试指南-(JVM）
  • 2021-Java后端工程师面试指南-(MySQL）
  • 2021-Java后端工程师面试指南-(Redis）
  • 2021-Java后端工程师面试指南-(Elasticsearch）
  • 2021-Java后端工程师面试指南-(消息队列）
  • 2021-Java后端工程师面试指南-(SSM）
  • 2021-Java后端工程师面试指南-(SpringBoot SpringCloud）
  • 2021-Java后端工程师面试指南-(分布式理论 Zookeeper）
  • 2021-Java后端工程师面试指南-(计算机网络）
  • 2021-Java后端工程师必会知识点-(操作系统)

你用过dubbo嘛，知道他是干嘛的嘛？

Apache Dubbo 是一款高性能、轻量级的开源 Java 服务框架

提供了六大核心能力：面向接口代理的高性能RPC调用，智能容错和负载均衡，服务自动注册和发现，高度可扩展能力，运行期流量调度，可视化的服务治理与运维。其实Dubbo呢就是一个RPC框架。

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那你说说什么是RPC

RPC（Remote Procedure Call）—远程过程调用，它是一种通过网络从远程计算机程序上请求服务，而不需要了解底层网络技术的协议。比如两个不同的服务 A、B 部署在两台不同的机器上，那么服务 A 如果想要调用服务 B 中的某个方法该怎么办呢？使用 HTTP请求当然可以，但是可能会比较麻烦。RPC 的出现就是为了让你调用远程方法像调用本地方法一样简单。

其实就我而言RPC的范围还是挺广的，比如举几个简单生产的情况

  • 首先我觉得很少读者公司用的fegin其实也算一个简单的RPC吧？因为它也是屏蔽了底层的调用，让我们调用远程方法像调用本地方一样的方便。
  • 第二个就是我们说的dubbo，那他跟fegin的一个最大的区别，我觉得就是网络传输的方式不一样，但是他也是一个RPC框架，并且性能更好，但是他目前不支持跨语言调用。
  • 第三个thrift,小六六为啥提到它呢?当一个公司比较大的时候，比如说一个大的互联网公司，肯定不同的部门用的语言不一样，那么你就得上他了，我们这边就有这样的服务。。

小伙子可以，那你说说RPC的原理吧

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  • 服务消费方（client）调用以本地调用方式调用服务；
  • client stub接收到调用后负责将方法、参数等组装成能够进行网络传输的消息体；
  • client stub找到服务地址，并将消息发送到服务端；
  • server stub收到消息后进行解码；
  • server stub根据解码结果调用本地的服务；
  • 本地服务执行并将结果返回给server stub；
  • server stub将返回结果打包成消息并发送至消费方；
  • client stub接收到消息，并进行解码；
  • 服务消费方得到最终结果。

其实还是蛮简单的，你想清楚就知道是啥了，嘿嘿。大家可以理解记忆，一定要理解

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我们重新聊Dubbo,你对Dubbo的各个模块熟悉呢？知道每个模块的作用不

  • config 配置层：对外配置接口，以 ServiceConfig, ReferenceConfig 为中心，可以直接初始化配置类，也可以通过 spring 解析配置生成配置类
  • proxy 服务代理层：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
  • registry 注册中心层：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, RegistryService
  • cluster 路由层：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, LoadBalance
  • monitor 监控层：RPC 调用次数和调用时间监控，以 Statistics 为中心，扩展接口为 MonitorFactory, Monitor, MonitorService
  • protocol 远程调用层：封装 RPC 调用，以 Invocation, Result 为中心，扩展接口为 Protocol, Invoker, Exporter
  • exchange 信息交换层：封装请求响应模式，同步转异步，以 Request, Response 为中心，扩展接口为 Exchanger, ExchangeChannel, ExchangeClient, ExchangeServer
  • transport 网络传输层：抽象 mina 和 netty 为统一接口，以 Message 为中心，扩展接口为 Channel, Transporter, Client, Server, Codec
  • serialize 数据序列化层：可复用的一些工具，扩展接口为 Serialization, ObjectInput, ObjectOutput, ThreadPool

说说Dubbo的架构吧

Dubbo 的架构图解

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  • 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（一般用的zk）
  • Monitor：统计服务的调用次数和调用时间的监控中心
  • Container：服务运行容器(Spring的容器)

“调用关系说明： ”

  • 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，向注册中心注册自己提供的服务。
  • 服务消费者在启动时，向注册中心订阅自己所需的服务。
  • 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。
  • 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。
  • 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。

聊聊Dubbo的架构设计方法SPI

对于一个中间件的设计原则，插件化设计，任何的功能都可以设计。

  • 协议扩展
  • 调用拦截扩展
  • 引用监听扩展
  • 暴露监听扩展
  • 集群扩展
  • 路由扩展
  • 负载均衡扩展
  • 合并结果扩展
  • 注册中心扩展
  • 监控中心扩展
  • 扩展点加载扩展
  • 动态代理扩展
  • 编译器扩展
  • Dubbo 配置中心扩展
  • 消息派发扩展
  • 线程池扩展
  • 序列化扩展
  • 网络传输扩展
  • 信息交换扩展
  • 组网扩展
  • Telnet 命令扩展
  • 状态检查扩展
  • 容器扩展
  • 缓存扩展
  • 验证扩展
  • 日志适配扩展

其实小六六觉得这个才是一个代码的设计原则，但是其实很多时候，我们做业务也可以这样设计，高内聚，低耦合嘛。

小伙子不错，那你说说Dubbo的通信协议有哪些

dubbo 支持不同的通信协议

  • dubbo 协议 默认就是走 dubbo 协议，单一长连接，进行的是 NIO 异步通信，基于 hessian 作为序列化协议。使用的场景是：传输数据量小（每次请求在 100kb 以内），但是并发量很高。

为了要支持高并发场景，一般是服务提供者就几台机器，但是服务消费者有上百台，可能每天调用量达到上亿次！此时用长连接是最合适的，就是跟每个服务消费者维持一个长连接就可以，可能总共就 100 个连接。基于我们的selector模式

  • rmi 协议 走 Java 二进制序列化，多个短连接，适合消费者和提供者数量差不多的情况，适用于文件的传输，一般较少用。
  • hessian 协议 走 hessian 序列化协议，多个短连接，适用于提供者数量比消费者数量还多的情况，适用于文件的传输，一般较少用。

那你说说它的序列化协议有哪些

dubbo 支持 hession、Java 二进制序列化、json、SOAP 文本序列化多种序列化协议，probuffer。但是 hessian 是其默认的序列化协议,其中probuffer是最快的。

为啥probuffer最快

  • 它使用 proto 编译器，自动进行序列化和反序列化，速度非常快，应该比 XML 和 JSON 快上了 20~100 倍；
  • 它的数据压缩效果好，就是说它序列化后的数据量体积小。因为体积小，传输起来带宽和速度上会有优化。

说说Dubbo 提供的负载均衡策略

  • Random LoadBalance(默认，基于权重的随机负载均衡机制)->随机,按权重设置随机概率。在一个截面上碰撞的概率高，但调用量越大分布越均匀，而且按概率使用权重后也比较均匀，有利于动态调整提供者权重。
  • RoundRobin LoadBalance->(不推荐，基于权重的轮询负载均衡机制)
  • LeastActive LoadBalance->最少活跃调用数，相同活跃数的随机，活跃数指调用前后计数差。使慢的提供者收到更少请求，因为越慢的提供者的调用前后计数差会越大。
  • ConsistentHash LoadBalance->一致性 Hash，相同参数的请求总是发到同一提供者。(如果你需要的不是随机负载均衡，是要一类请求都到一个节点，那就走这个一致性hash策略。),当某一台提供者挂时，原本发往该提供者的请求，基于虚拟节点，平摊到其它提供者，不会引起剧烈变动。

自己设计一个RPC框架，需要考虑些什么

哈哈，其实这个也是考虑一个大局观，问的还是很大，之前小六六写个一个简单的rpc轮子，大家可以看看 ,基本上就是把duboo包里面的每个模块自己简单的实现下。一个Web后端框架的轮子从处理Http请求【基于Netty的请求级Web服务器】 到mvc【接口封装转发)】，再到ioc【依赖注入】，aop【切面】，再到 rpc【远程过程调用】最后到orm【数据库操作】全部自己撸一个（简易）的轮子。

“https://github.com/bin392328206/six-finger-web ”

结束

其实Dubbo的东西很多，但是要深入讲，每一个点都可以去跟源码，后面有机会小六六去跟跟。其实我觉得Dubbo的官方文档写的真好，大家不管用不用dubbo的，我建议大家去读读，对于我们开发可以有很多的启发点，有机会我给大家说说。

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