Dubbo的基礎(chǔ)知識

Dubbo的核心架構(gòu)是怎樣的？

• Registry：注冊中心。 負責服務(wù)地址的注冊與查找，服務(wù)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(xiàn)宕機的時候，注冊中心會立即推送相關(guān)事件通知 Consumer；

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

• Consumer

  ：服務(wù)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(yīng)的監(jiān)聽器。

  • 獲取到 Provider URL 之后，Consumer 會根據(jù)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(fā)起對 Provider 的 RPC 調(diào)用；
  • 如果 Provider URL 發(fā)生變更，Consumer 將會通過之前訂閱過程中在注冊中心添加的監(jiān)聽器，獲取到最新的 Provider URL 信息，進行相應(yīng)的調(diào)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(jiān)控中心。 用于統(tǒng)計服務(wù)的調(diào)用次數(shù)和調(diào)用時間。Provider 和 Consumer 在運行過程中，會在內(nèi)存中統(tǒng)計調(diào)用次數(shù)和調(diào)用時間，定時每分鐘發(fā)送一次統(tǒng)計數(shù)據(jù)到監(jiān)控中心。監(jiān)控中心在上面的架構(gòu)圖中并不是必要角色，監(jiān)控中心宕機不會影響 Provider、Consumer 以及 Registry 的功能，只會丟失監(jiān)控數(shù)據(jù)而已。

為什么說Dubbo是基于URL驅(qū)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(shù)，URL 作為上下文信息貫穿整個擴展點設(shè)計體系；
• Dubbo 基于 URL驅(qū)動的好處：
  • 統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式規(guī)范，讓交互變得簡單化；
  • 使用URL作為方法參數(shù)，便于參數(shù)擴展，新參數(shù)只需要以k/v形式追加到URL即可，不需要改變?nèi)雲(yún)⒒蚍祷刂档臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；

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(xié)議；
• host/port：172.17.32.91:20880；
• path：org.apache.dubbo.demo.DemoService；
• parameters：參數(shù)鍵值對，這里是問號后面的參數(shù)。

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(xiàn)，如果有擴展實現(xiàn)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(nèi)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(xiàn)，從而實現(xiàn)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(xiàn)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(chǔ)的，配置在SPI配置文件中的擴展類實現(xiàn)；
• 包裝擴展類：Wrapper類是一種裝飾者模式，在構(gòu)造方法中傳入一個具體擴展接口的實現(xiàn)，屬于Dubbo的自動包裝特性。在ExtensionLoader在加載擴展時，如果發(fā)現(xiàn)這個擴展類包含其它擴展點作為構(gòu)造函數(shù)參數(shù)，則這個擴展類就會被認定為是Wrapper類；
• 自適應(yīng)擴展類：一個擴展接口會有多種實現(xiàn)類，具體使用哪個實現(xiàn)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(shù)動態(tài)確定，這屬于擴展點的自適應(yīng)特性。

Dubbo的@Adaptive注解與@Activate注解的區(qū)別是什么？

• @Adaptive稱為自適應(yīng)擴展點注解。自適應(yīng)擴展指的是，一個擴展接口往往會有多種實現(xiàn)類，因為Dubbo是基于URL驅(qū)動，所以在運行時，通過傳入URL中的某些參數(shù)來動態(tài)控制具體實現(xiàn)；
  • @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(tài)的Adaptive類，是一種動態(tài)代理的模式，方法里會有一些抽象的通用邏輯，根據(jù)解析URL得到的信息，找到并調(diào)用真正的實現(xiàn)類；
    • 修飾類級別時，省略了生成動態(tài)代理類的過程，由該類中決定具體實現(xiàn)，可理解為是一種靜態(tài)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(xiàn)、需要同時根據(jù)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(xiàn)的是不同的功能；
  • @Activate的參數(shù)：

參數(shù)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(wù)通信

如何設(shè)計一個rpc框架？

• 主要的模塊：
  • protocol：簡易版 RPC 框架的自定義協(xié)議；
  • serialization：提供了自定義協(xié)議對應(yīng)的序列化、反序列化的相關(guān)工具類；
  • codec：提供了自定義協(xié)議對應(yīng)的編碼器和解碼器；
  • transport：基于 Netty 提供了底層網(wǎng)絡(luò)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(xiàn)了簡易版本的注冊中心功能；
  • proxy：使用 JDK 動態(tài)代理實現(xiàn)了一層代理。

一次rpc請求的流程是怎樣的?

• Client 首先會調(diào)用本地的代理，也就是圖中的 Proxy；
• Client 端 Proxy 會按照協(xié)議（Protocol），將調(diào)用中傳入的數(shù)據(jù)序列化成字節(jié)流；
• 之后 Client 會通過網(wǎng)絡(luò)，將字節(jié)數(shù)據(jù)發(fā)送到 Server 端；
• Server 端接收到字節(jié)數(shù)據(jù)之后，會按照協(xié)議進行反序列化，得到相應(yīng)的請求信息；
• Server 端 Proxy 會根據(jù)序列化后的請求信息，調(diào)用相應(yīng)的業(yè)務(wù)邏輯；
• Server 端業(yè)務(wù)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(tài)信息轉(zhuǎn)化為可存儲或傳輸?shù)男问竭^程，也就是把對象轉(zhuǎn)化為字節(jié)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(jié)數(shù)組反序列化為對象。

Dubbo服務(wù)發(fā)布的流程是怎樣的？

• dubbo的service本質(zhì)是一個被Spring管理的ServiceBean，ServiceBean實現(xiàn)了眾多Spring提供的接口；
  • afterPropertiesSet：解析配置；
  • onApplicationEvent：執(zhí)行發(fā)布流程；
• 服務(wù)發(fā)布流程：

基于Spring進行配置解析，將配置屬性轉(zhuǎn)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(gòu)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(fā)布服務(wù)）；

啟動一個NettyServer。

Dubbo服務(wù)引用的流程是怎樣的？

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

生成遠程服務(wù)的代理；

通過注冊中心獲得目標服務(wù)的url地址；

實現(xiàn)遠程網(wǎng)絡(luò)通信；

實現(xiàn)負載均衡；

實現(xiàn)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(zhuǎn)換成它，它代表一個可執(zhí)行體，可向它發(fā)起 invoke 調(diào)用，它有可能是一個本地的實現(xiàn)，也可能是一個遠程的實現(xiàn)，也可能一個集群實現(xiàn)；
• 在服務(wù)提供方，Invoker 用于調(diào)用服務(wù)提供類。在服務(wù)消費方，Invoker 用于執(zhí)行遠程調(diào)用。Invoker 是由 Protocol 實現(xiàn)類構(gòu)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(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)交互、集群策略以及 Dubbo 內(nèi)部的 Invoker 等概念，提供給上層使用的是業(yè)務(wù)接口；
• Provider 端的 Wrapper 是將個性化的業(yè)務(wù)接口實現(xiàn)，統(tǒng)一轉(zhuǎn)換成 Dubbo 內(nèi)部的 Invoker 接口實現(xiàn)；
• 正是由于 Proxy 和 Wrapper 這兩個組件的存在，Dubbo 才能實現(xiàn)內(nèi)部接口和業(yè)務(wù)接口的無縫轉(zhuǎn)換。

集群

Dubbo的Directory（服務(wù)目錄）是什么？

• Directory中存儲了一些和服務(wù)提供者有關(guān)的信息，通過Directory，服務(wù)消費者可獲取到服務(wù)提供者的信息，比如 ip、端口、服務(wù)協(xié)議等。通過這些信息，服務(wù)消費者就可通過 Netty 等客戶端進行遠程調(diào)用。
• 一個服務(wù)集群中，provider的數(shù)量是會動態(tài)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(yīng)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(tài)調(diào)整。

Dubbo Cluster的作用是什么？

• 在Dubbo體系中，集群模塊是服務(wù)提供者和服務(wù)消費者的中間層，為服務(wù)消費者屏蔽了服務(wù)提供者的情況，這樣服務(wù)消費者就可以專心處理遠程調(diào)用相關(guān)事宜。比如發(fā)請求，接受服務(wù)提供者返回的數(shù)據(jù)等；
• 集群 Cluster 用途是將多個服務(wù)提供者合并為一個 Cluster Invoker，并將這個 Invoker 暴露給服務(wù)消費者。這樣一來，服務(wù)消費者只需通過這個 Invoker 進行遠程調(diào)用即可，至于具體調(diào)用哪個服務(wù)提供者，以及調(diào)用失敗后如何處理等問題，現(xiàn)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(wù)消費者初始化期間，集群 Cluster 實現(xiàn)類為服務(wù)消費者創(chuàng)建 Cluster Invoker 實例；
• 第二個階段：
  • 服務(wù)消費者進行遠程調(diào)用時，Cluster Invoker 首先會調(diào)用 Directory 的 list 方法列舉 Invoker 列表；
  • 然后調(diào)用 Router 的 route 方法進行路由，過濾掉不符合路由規(guī)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(diào)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(xiàn)請求失敗時，會重試其它服務(wù)器?？梢酝ㄟ^retries設(shè)置重試次數(shù)，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(jié)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(xiàn)異常時，直接忽略異常。適用于佛系調(diào)用場景，即不關(guān)心調(diào)用是否成功，也不想影響外層的調(diào)用，例如不重要的日志同步等。
Failback	失敗自動恢復(fù)：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(diào)用：同時調(diào)用多個相同的服務(wù)，只要有一個返回，則立即返回結(jié)果，可通過forks設(shè)置并行數(shù)。適用于某些對實時性要求極高的調(diào)用上，但也會浪費更多的資源。
Broadcast	廣播調(diào)用：廣播調(diào)用所有可用的服務(wù)，任意一個節(jié)點報錯則報錯。適用于服務(wù)測試。
Available	最簡單的調(diào)用：請求不會做負載均衡，遍歷所有服務(wù)列表，找到第一個可用的節(jié)點，直接請求并返回，如果沒有可用節(jié)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(quán)重設(shè)置隨機概率，調(diào)用量越大分布月均勻
RoundRobin LoadBalance	輪詢可以根據(jù)權(quán)重設(shè)置輪詢比例。
LeastActive LoadBalance	最少活躍調(diào)用數(shù)根據(jù)活躍度進行分配調(diào)用，使慢的提供者收到更少的請求，如果活躍數(shù)相同則隨機調(diào)用，活躍數(shù)是指調(diào)用前后的計數(shù)差。
ConsistentHash LoadBalance	一致性Hash相同參數(shù)的請求總是發(fā)到同一提供者，當某臺提供者掛掉時，基于虛擬節(jié)點，相應(yīng)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(xiàn)限流的？

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

Dubbo中如何實現(xiàn)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(diào)優(yōu)

如何根據(jù)參數(shù)對Dubbo進行調(diào)優(yōu)？

• Schema 配置參考手冊 | Apache Dubbo

總結(jié)

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(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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