Dubbo 跨语言调用神兽：dubbo-go-pixiu
Pixiu 是什么
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在回答 Pixiu 是什么之前，我們簡單解釋一下 Dubbo 是什么。Dubbo 是一個開源的高性能 RPC 框架，有著豐富的服務治理能力以及優秀的擴展能力。Dubbo 更擴展出 Dubbo-go?，為用戶提供了 Golang 的 Dubbo 解決方案，打通了兩種語言之間的隔閡，使 Dubbo 更加貼近云原生。
Dubbo-go 作為 Golang 服務，實現與 Dubbo 服務之間的相互調用。然而，在日常使用場景中，用戶往往有把 Dubbo 服務以 RESTful 風格向外暴露的需求同時也要兼顧內部 Dubbo 調用。為了解決這種場景，作為 Dubbo API 網關的 Pixiu? (中文: 貔貅， 曾用名 dubbo-go-proxy) 便應運而生。之所以采用 Pixiu 這個名稱，是因為 Java 同類產品 Zuul 的意象是一個西方怪獸，Pixiu 作為一個國產產品，就用了我們中國的一個類似的神獸貔貅作為項目名稱。也同時表達了 Dubbo 社區希望擴展出一整套云原生生態鏈的決心。
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目前 Dubbo 多語言生態，發展最好的自然是 Java，其次是 Golang，其他語言都差強人意。dubbo-go-pixiu 項目是一個基于 dubbo-go 發展起來的項目，目前接口協議層支持的是七層的 HTTP 請求調用，計劃在未來的 0.5 版本中支持 gRPC 請求調用，其另外一個使命是作為一種新的 dubbo 多語言解決方案。
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為什么使用 Pixiu
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Pixiu 是基于 Dubbogo 的云原生、高性能、可擴展的微服務 API 網關。作為一款網關產品，Pixiu 幫助用戶輕松創建、發布、維護、監控和保護任意規模的 API ，接受和處理成千上萬個并發 API 調用，包括流量管理、 CORS 支持、授權和訪問控制、限制、監控，以及 API 版本管理。除此以外，作為 Dubbo 的衍生產品，Pixiu可以幫助 Dubbo 用戶進行協議轉換，實現跨系統、跨協議的服務能力互通。
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Pixiu 的整體設計遵守以下原則：
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Pixiu 的特性及核心功能
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- 為 RESTful API 和 Dubbo API 提供支持
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非 RESTful 風格的 API 和 Dubbo 協議的服務往往需要修改才可以以 RESTful API 風格對外開放。Pixiu 提供協議轉換功能，通過 Pixiu，開發者可以將自己的 HTTP API 或 Dubbo API 通過配置，以 RESTful API 風格對外開放。v0.2.1 版本已支持基于泛化調用的 HTTP 至 Dubbo 的協議轉換以及 HTTP 協議的轉發。在后續的版本，社區將會增加對 gRPC 和 http2 協議的支持。
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- 面向用戶的配置方式
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一般的網關的配置往往繁瑣且復雜。Pixiu，目標作為一款易用的網關產品，在設計上擁有三層配置層級，Gateway 層全局配置， API resource 層配置以及 HTTP verbs 方法層配置。通過三個不同層級的配置，既可以實現深度的定制，亦支持統一的默認配置；同時，支持本地的配置文件，亦可使用統一配置服務器。另外，還提供控制臺模塊，通過控制臺模塊，支持配置的熱更新。Pixiu 配套配套的控制臺界面也在同步開發中。
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- 通用功能的集成
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重試、熔斷、流量控制、訪問控制等通用功能不再需要在每個后端服務上重復實現。使用 Pixiu，通過配置 filter ，開發者可以進行全局的控制，亦可以根據 API 配置各自的規則。因此開發者可以專注于業務邏輯和服務，而不是將時間用在維護基礎設施上。
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- 可擴展
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不同的使用場景有著各自獨特的需求。為滿足不同用戶的定制化需求，Pixiu 使用了插件模式。開發者可以通過編寫 go plugin，將自身特有的業務邏輯以 filter 形式內嵌至 Pixiu 網關中，實現諸如企業登錄鑒權等功能。
圖 1: Pixiu 核心功能列表
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Pixiu 的架構設計
貔貅: 即 dubbo-go-pixiu，由四個主要模塊：Listener、Router、Filters 和 Clients 組成；
Dubbo Cluster: Dubbo 服務所在集群，包含一個或多個 Dubbo Services；
Other Cluster: Dubbo 以外的服務所在集群，現支持 HTTP 服務，未來將拓展支持 gRPC 等其他服務；
Registry Center: 注冊中心，維護每個業務服務的調用地址信息；
Metadata Center: 元數據中心，維護每個業務服務的配置信息以及存儲 Pixiu 本身的配置信息。
作為 Dubbo 所衍生的 API 網關，Pixiu 使用 Golang 搭建，主要因為: 1. Golang 的 G-M-P，net poller 等特性使 Golang 非常適合構建IO密集型應用；2. 使用 Golang 可以直接引入 Dubbo-go 中的一些組建，簡化開發。
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整個Pixiu大致可以拆分為四個主要模塊：Listener、Router、Filters 和 Client。
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1、Listener
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在 Pixiu 中，Listener 代表外部可以訪問Pixiu的方式。通過配置指定協議類型，地址，端口等屬性，暴露 Gateway?，F階段暫支持 HTTP 協議，未來將會加入 gRPC。
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2、Router
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Router 是 Pixiu 的路由組件。根據配置文件，Pixiu 將對外暴露的 URLs 以樹的形勢存儲于內存中，當請求到了 router 組件時，即會根據 URL 及 HTTP 方法查找到對應的后端服務及其 API 配置，并將信息封裝于請求中，為后續 filter，及 client 的調用提供足夠的內容。
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現階段，Router 提供以下功能:
- 支持請求一對一轉發路由配置或 wildcard 路由配置。
- 支持 HTTP 請求的轉發到后端 HTTP 服務。
- 支持 HTTP 請求轉化為 dubbo 泛化調用請求。
3、Filters
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Filter 是 Pixiu 實現額外功能及其擴展性的主要組件。其實現類似于 Dubbo-go 中的 filter，根據配置中 filter 的指定，生成調用鏈，從而在調用后端服務前，將各 filter 中的邏輯運行一遍，實現節流，日志等功能。
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用戶如果需要客制化的 filter，可通過編寫 go-plugin 實現。在配置中，可通過類似如下配置，加載 .so文件，并在 API config 中指定使用的 plugin group，plugin name 實現。
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4、Client
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Client 負責調用具體服務?，F階段，Pixiu 支持 HTTP 與 Dubbo 的后端服務。社區將逐漸增加 gRPC 等其他 Client 以滿足不同的協議。
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HTTP client 的實現相對簡單，根據 Router 中獲取的后端服務信息，通過 Golang 官方包 net/http 生成請求并調用。
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Dubbo client 的實現對比 HTTP client 會稍微復雜，其基礎為 Dubbo 服務的泛化調用。泛化調用技術是 Dubbo 提供的一個很基礎的功能只需要知道調用的方法名、參數類型和返回值類型，即可發起服務調用?？蛻舳藢Ψ斩说姆夯{用既可以通過注冊中心發現服務，也可以直連服務端，實現對服務的動態調用。
如下面代碼所示，Pixiu 通過動態配置 referenceConfig，然后通過 GetRPCService 生成 Dubbo 的 Generic Client（泛化調用客戶端）進行下一步的調用。
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實際上，在泛化調用的客戶端中，實際執行泛化調用的關鍵步驟是 Dubbo-go 中的 generic_filter (如下代碼片段)。在調用 generic_filter 的 Invoke 時，約定 invocation 參數列表第一個為方法名，第二個為參數類型列表，第三個為參數值列表。generic_filter 將用戶請求的參數值列表轉化為統一格式的 map（代碼中的 struct2MapAll ），將類（ golang 中為 struct ）的正反序列化操作變成 map 的正反序列化操作。這使得無需 POJO 描述通過硬編碼注入 hessain 庫，從而完成 Dubbo 服務的泛化調用。
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總結
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通過上面的四個模塊以及注冊中心的簡單介紹不難發現，當請求通過 listener 被 Pixiu 接收后，請求被傳入 router 中。router 根據接口的配置，從原請求中找到目標后端服務連同相關API配置下發到 filter 組件。filter 組件根據原請求、 API 配置等信息順序執行，最終請求到達 client， 通過 client 調用后端服務。
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Pixiu的未來
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Pixiu 作為網關產品外，其衍生項目也會在我們的未來計劃中，主要目的是提供更好的可用性。例如，由于 Golang 語言缺乏原生的注解， 因此 Dubbo-go 需要通過配置文件方式生成服務的元數據寫入注冊中心。開課啦教育公司相關同學寫了一個掃描代碼的工具 _https://github.com/jack15083/dubbo-go-proxy-tool_，在每個 RPC 服務方法前加上對應的注釋，從而在服務啟動前通過掃描注釋生成元數據。Pixiu 也計劃在未來的版本上通過提供 package，允許服務通過注釋借助 _https://github.com/MarcGrol/golangAnnotations _生成 API 配置并注冊到 Pixiu 上。
Pixiu 目前的定位是一個七層協議網關，其最初版本是被定義成一個 Dubbo 的服務網關。作為云時代的產品，Pixiu 的發展方向必然是面向云原生的。現在的版本為0.2.1, 已經實現基本的 Dubbo/Http 服務代理和部分的網關通用功能。目前正在開發中的 0.4 及其后續版本支持 gRPC 和 Spring Cloud 服務調用， 后續還將提供 MQ 服務支持。另外，社區將繼續優化配置方式，降低用戶的使用難度，繼續優化官方的 filter，使 Pixiu 可以在官方層面實現更多的網關通用功能。
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在未來的一年內，社區計劃支持 xDS API，將 Pixiu 演化為 Dubbo mesh 的 sidecar。其最終目的就是：在現有的 dubbo mesh 形態中演化出 Proxy Service Mesh 形態。基于這個形態，Js、Python、PHP、Ruby 和 Perl 等腳本語言程序除了收獲 dubbo mesh 原有的技術紅利之外，大概率還能收獲性能上的提升。
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Pixiu 在 Dubbo Mesh 中的終極目的是：把東西向和南北向數據面流量逐步統一 Pixiu 中的同時，讓它逐步具備 Application Runtime 的能力，作為 Dubbo 多語言生態的關鍵解決方案。
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dubbogo 社區【釘釘群號23331795】與 dubbogo 同在。
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馮振宇，Apache Dubbo Committer，目前負責管理香港一家消費品公司的IT部門整個團隊。2020 年夏天 偶然看到了介紹 dubbogo 的文章后加入了 dubbogo 社區，目前在主導 Pixiu 0.4.0 版本的開發。
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