Dubbo的基礎知識

Dubbo的核心架構是怎樣的？

• Registry：注冊中心。 負責服務地址的注冊與查找，服務的 Provider 和 Consumer 只在啟動時與注冊中心交互。注冊中心通過長連接感知 Provider 的存在，在 Provider 出現宕機的時候，注冊中心會立即推送相關事件通知 Consumer；

• Provider：服務提供者。 在它啟動的時候，會向 Registry 進行注冊操作，將自己服務的地址和相關配置信息封裝成 URL 添加到 ZooKeeper 中；

• Consumer

  ：服務消費者。 在它啟動的時候，會向 Registry 進行訂閱操作。訂閱操作會從 ZooKeeper 中獲取 Provider 注冊的 URL，并在 ZooKeeper 中添加相應的監聽器。

  • 獲取到 Provider URL 之后，Consumer 會根據負載均衡算法從多個 Provider 中選擇一個 Provider 并與其建立連接，最后發起對 Provider 的 RPC 調用；
  • 如果 Provider URL 發生變更，Consumer 將會通過之前訂閱過程中在注冊中心添加的監聽器，獲取到最新的 Provider URL 信息，進行相應的調整，比如斷開與宕機 Provider 的連接，并與新的 Provider 建立連接；
  • Consumer 與 Provider 建立的是長連接，且 Consumer 會緩存 Provider 信息，所以一旦連接建立，即使注冊中心宕機，也不會影響已運行的 Provider 和 Consumer；

• Monitor：監控中心。 用于統計服務的調用次數和調用時間。Provider 和 Consumer 在運行過程中，會在內存中統計調用次數和調用時間，定時每分鐘發送一次統計數據到監控中心。監控中心在上面的架構圖中并不是必要角色，監控中心宕機不會影響 Provider、Consumer 以及 Registry 的功能，只會丟失監控數據而已。

為什么說Dubbo是基于URL驅動的？

• URL 在 Dubbo 中被當作是“公共的契約”。一個 URL 可以包含非常多的擴展點參數，URL 作為上下文信息貫穿整個擴展點設計體系；
• Dubbo 基于 URL驅動的好處：
  • 統一數據格式規范，讓交互變得簡單化；
  • 使用URL作為方法參數，便于參數擴展，新參數只需要以k/v形式追加到URL即可，不需要改變入參或返回值的數據結構；

Dubbo的URL由哪些部分組成？

• 下面是Provider 注冊到 ZooKeeper 上的 URL 例子：

dubbo://172.17.32.91:20880/org.apache.dubbo.demo.DemoService ?anyhost=true&application=dubbo-demo-api-provider&dubbo=2.0.2 &interface=org.apache.dubbo.demo.DemoService&methods=sayHello,sayHelloAsync&pid=32508&release= &side=provider&timestamp=1593253404714dubbo://172.17.32.91:20880/org.apache.dubbo.demo.DemoService ?anyhost=true&application=dubbo-demo-api-provider&dubbo=2.0.2 &interface=org.apache.dubbo.demo.DemoService&methods=sayHello,sayHelloAsync &pid=32508&release=&side=provider&timestamp=1593253404714

• protocol：dubbo 協議；
• host/port：172.17.32.91:20880；
• path：org.apache.dubbo.demo.DemoService；
• parameters：參數鍵值對，這里是問號后面的參數。

相較于JDK SPI而言，Dubbo SPI做了哪些改進？

• JDK SPI 會一次性實例化擴展點所有實現，如果有擴展實現初始化很耗時，但如果沒用上也加載，會很浪費資源，而Dubbo SPI可以按需進行加載，實例化后會進行緩存；
• Dubbo按照SPI配置文件的用途，將其分為了三個目錄：
  • META-INF/services/：該目錄下的 SPI 配置文件用來兼容 JDK SPI ；
  • META-INF/dubbo/：該目錄用于存放用戶自定義 SPI 配置文件；
  • META-INF/dubbo/internal/：該目錄用于存放 Dubbo 內部使用的 SPI 配置文件。
• Dubbo 將 SPI 配置文件改成了 KV 格式，key被稱為擴展名，我們可以指定擴展名來查找具體的實現，從而實現按需加載；
• 擴展名更利于我們排查異常，Dubbo SPI在拋出異常時，會攜帶擴展名信息，而不是簡單提升具體實現類無法加載，提升我們排查問題的效率。

Dubbo的擴展點有哪些分類？

• 普通擴展類：最基礎的，配置在SPI配置文件中的擴展類實現；
• 包裝擴展類：Wrapper類是一種裝飾者模式，在構造方法中傳入一個具體擴展接口的實現，屬于Dubbo的自動包裝特性。在ExtensionLoader在加載擴展時，如果發現這個擴展類包含其它擴展點作為構造函數參數，則這個擴展類就會被認定為是Wrapper類；
• 自適應擴展類：一個擴展接口會有多種實現類，具體使用哪個實現類可以不寫死在配置或代碼中，在運行時，通過傳入URL中的某些參數動態確定，這屬于擴展點的自適應特性。

Dubbo的@Adaptive注解與@Activate注解的區別是什么？

• @Adaptive稱為自適應擴展點注解。自適應擴展指的是，一個擴展接口往往會有多種實現類，因為Dubbo是基于URL驅動，所以在運行時，通過傳入URL中的某些參數來動態控制具體實現；
  • @Adaptive可以修飾類級別與方法級別：
    • 修飾方法級別時，Dubbo初始化擴展點時會自動生成和編譯一個動態的Adaptive類，是一種動態代理的模式，方法里會有一些抽象的通用邏輯，根據解析URL得到的信息，找到并調用真正的實現類；
    • 修飾類級別時，省略了生成動態代理類的過程，由該類中決定具體實現，可理解為是一種靜態代理的模式。另外對于同一個擴展點，類級別的Adaptive只能有一個。
• @Activate稱為自動激活擴展點注解。主要使用在有多個擴展點實現、需要同時根據不同條件被激活的場景中，如Filter需要多個同時激活，因為每個Filter實現的是不同的功能；
  • @Activate的參數：

參數名效果

String[] group()	URL中的分組如果匹配則激活
String[] value()	URL中如果包含該key值，則會激活
String[] before()	填寫擴展點列表，表示哪些擴展點要在本擴展點之前激活
String[] after()	表示哪些擴展點需要在本擴展點之后激活
int order()	排序信息

服務通信

如何設計一個rpc框架？

• 主要的模塊：
  • protocol：簡易版 RPC 框架的自定義協議；
  • serialization：提供了自定義協議對應的序列化、反序列化的相關工具類；
  • codec：提供了自定義協議對應的編碼器和解碼器；
  • transport：基于 Netty 提供了底層網絡通信的功能，其中會使用到 codec 包中定義編碼器和解碼器，以及 serialization 包中的序列化器和反序列化器；
  • registry：基于 ZooKeeper 和 Curator 實現了簡易版本的注冊中心功能；
  • proxy：使用 JDK 動態代理實現了一層代理。

一次rpc請求的流程是怎樣的?

• Client 首先會調用本地的代理，也就是圖中的 Proxy；
• Client 端 Proxy 會按照協議（Protocol），將調用中傳入的數據序列化成字節流；
• 之后 Client 會通過網絡，將字節數據發送到 Server 端；
• Server 端接收到字節數據之后，會按照協議進行反序列化，得到相應的請求信息；
• Server 端 Proxy 會根據序列化后的請求信息，調用相應的業務邏輯；
• Server 端業務邏輯的返回值，也會按照上述邏輯返回給 Client 端。

序列化的意義是什么？

• 簡單來說，序列化是把對象的狀態信息轉化為可存儲或傳輸的形式過程，也就是把對象轉化為字節序列的過程稱為對象的序列化。反序列化是序列化的逆向過程，把字節數組反序列化為對象。

Dubbo服務發布的流程是怎樣的？

• dubbo的service本質是一個被Spring管理的ServiceBean，ServiceBean實現了眾多Spring提供的接口；
  • afterPropertiesSet：解析配置；
  • onApplicationEvent：執行發布流程；
• 服務發布流程：

基于Spring進行配置解析，將配置屬性轉換成ServiceBean對象；

各種判斷校驗邏輯，保證信息的安全；

組裝URL(registry://、dubbo://、injvm://)；

構建invoker對象；

RegistryProtocol.export（向注冊中心注冊URL）；

各種wrapper的增強（gos、listener、filter鏈）；

DubboProtocol.export（發布服務）；

啟動一個NettyServer。

Dubbo服務引用的流程是怎樣的？

• Dubbo 的 consumer 會通過 ReferenceBean 實現服務引用；
• Dubbo 服務引用的時機有兩個：
  • 第一個是在 Spring 容器調用 ReferenceBean 的 afterPropertiesSet 方法時引用服務；
  • 第二個是在 ReferenceBean 對應的服務被注入到其他類中時引用，而入口都是getObject方法。
• 服務引用流程：

生成遠程服務的代理；

通過注冊中心獲得目標服務的url地址；

實現遠程網絡通信；

實現負載均衡；

實現集群容錯。

Dubbo的Invoker是什么？

• Invoker 是Dubbo 的核心模型，其它模型都向它靠攏，或轉換成它，它代表一個可執行體，可向它發起 invoke 調用，它有可能是一個本地的實現，也可能是一個遠程的實現，也可能一個集群實現；
• 在服務提供方，Invoker 用于調用服務提供類。在服務消費方，Invoker 用于執行遠程調用。Invoker 是由 Protocol 實現類構建而來。

在Dubbo中Proxy 和 Wrapper的作用是什么？

• Consumer 端的 Proxy 底層屏蔽了復雜的網絡交互、集群策略以及 Dubbo 內部的 Invoker 等概念，提供給上層使用的是業務接口；
• Provider 端的 Wrapper 是將個性化的業務接口實現，統一轉換成 Dubbo 內部的 Invoker 接口實現；
• 正是由于 Proxy 和 Wrapper 這兩個組件的存在，Dubbo 才能實現內部接口和業務接口的無縫轉換。

集群

Dubbo的Directory（服務目錄）是什么？

• Directory中存儲了一些和服務提供者有關的信息，通過Directory，服務消費者可獲取到服務提供者的信息，比如 ip、端口、服務協議等。通過這些信息，服務消費者就可通過 Netty 等客戶端進行遠程調用。
• 一個服務集群中，provider的數量是會動態變更的，Directory從注冊中心獲取provider的配置信息后，會為每條配置生成對應的Invoker對象，因此Directory 可以看成是一組Invoker 的集合，它會隨著注冊中心的變化而動態調整。

Dubbo Cluster的作用是什么？

• 在Dubbo體系中，集群模塊是服務提供者和服務消費者的中間層，為服務消費者屏蔽了服務提供者的情況，這樣服務消費者就可以專心處理遠程調用相關事宜。比如發請求，接受服務提供者返回的數據等；
• 集群 Cluster 用途是將多個服務提供者合并為一個 Cluster Invoker，并將這個 Invoker 暴露給服務消費者。這樣一來，服務消費者只需通過這個 Invoker 進行遠程調用即可，至于具體調用哪個服務提供者，以及調用失敗后如何處理等問題，現在都交給集群模塊去處理。

Dubbo Cluster的工作流程是怎樣的？

• 第一個階段：服務消費者初始化期間，集群 Cluster 實現類為服務消費者創建 Cluster Invoker 實例；
• 第二個階段：
  • 服務消費者進行遠程調用時，Cluster Invoker 首先會調用 Directory 的 list 方法列舉 Invoker 列表；
  • 然后調用 Router 的 route 方法進行路由，過濾掉不符合路由規則的 Invoker（例如黑名單過濾）；
  • 當Cluster Invoker 拿到 Directory 返回的 Invoker 列表后，它會通過 LoadBalance 從 Invoker 列表中選擇一個 Invoker，通過這個Invoker實例進行遠程調用。

Dubbo有哪些集群容錯策略？

名稱簡介

Failover	失敗自動切換：當出現請求失敗時，會重試其它服務器?？梢酝ㄟ^retries設置重試次數，默認為2次。該方式是dubbo默認的容錯機制，適用于讀操作或冪等的寫操作。
Failfast	快速失敗：當請求失敗后，快速返回異常結果，不做任何重試。適用于非冪等接口。
Failsafe	失敗安全：當請求出現異常時，直接忽略異常。適用于佛系調用場景，即不關心調用是否成功，也不想影響外層的調用，例如不重要的日志同步等。
Failback	失敗自動恢復：請求失敗后，會自動記錄在失敗隊列中，并由一個定時線程池定時重試。適用于一些異步請求或最終一致性的請求。
Forking	并行調用：同時調用多個相同的服務，只要有一個返回，則立即返回結果，可通過forks設置并行數。適用于某些對實時性要求極高的調用上，但也會浪費更多的資源。
Broadcast	廣播調用：廣播調用所有可用的服務，任意一個節點報錯則報錯。適用于服務測試。
Available	最簡單的調用：請求不會做負載均衡，遍歷所有服務列表，找到第一個可用的節點，直接請求并返回，如果沒有可用節點則拋出異常。

Dubbo有哪些負載均衡策略？

算法名稱說明

Random LoadBalance	隨機可以按權重設置隨機概率，調用量越大分布月均勻
RoundRobin LoadBalance	輪詢可以根據權重設置輪詢比例。
LeastActive LoadBalance	最少活躍調用數根據活躍度進行分配調用，使慢的提供者收到更少的請求，如果活躍數相同則隨機調用，活躍數是指調用前后的計數差。
ConsistentHash LoadBalance	一致性Hash相同參數的請求總是發到同一提供者，當某臺提供者掛掉時，基于虛擬節點，相應的請求會平攤到其它提供者，不會引起劇烈變動。

限流、熔斷、降級

Dubbo是如何實現限流的？

• 通過Dubbo Service注解的executes屬性配置最大并行數；
• 限流的具體邏輯由ExecuteLimitFilter實現，本質是基于信號量控制并發數；

Dubbo中如何實現熔斷？

• Dubbo沒有提供自動熔斷策略；

Dubbo是否支持降級？

• 可以通過Reference注解中的mock屬性返回默認值。

性能調優

如何根據參數對Dubbo進行調優？

• Schema 配置參考手冊 | Apache Dubbo

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Dubbo常见面试题与答案的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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