展开菜单
首页 精品内容 本月促销 装机必备 Windows PDF教程 macOS软件 IOS软件 Android AI 专题
全部分类

当前位置:

首页 > 编程开发 > java开发分布式服务框架Dubbo原理机制的示例分析

java开发分布式服务框架Dubbo原理机制的示例分析

前言在介绍Dubbo之前先了解一下基本概念:Dubbo是一个RPC框架,RPC,即RemoteProcedureCall(远程过程调用),相对的就是本地过程调用,在分布式架构之前的单体应用架构和垂直应用架构运用的都是本地过程调用。它允许程序调用另外一个地址空间(通常是网络共享的另外一台机器)的过程或函数,并且不用程序员显式编码这个远程调用的细节。而分布式架构应用与应用之间的远程调用就需要RPC框架来做,目的就是为了让远程调用像本地调用一样简单。Dubbo框架有以下部件Consumer即调用远程服务的服务消

    前言

    在介绍Dubbo之前先了解一下基本概念:

    Dubbo是一个RPC框架,RPC,即Remote Procedure Call(远程过程调用),相对的就是本地过程调用,在分布式架构之前的单体应用架构和垂直应用架构运用的都是本地过程调用。它允许程序调用另外一个地址空间(通常是网络共享的另外一台机器)的过程或函数,并且不用程序员显式编码这个远程调用的细节。

    而分布式架构应用与应用之间的远程调用就需要RPC框架来做,目的就是为了让远程调用像本地调用一样简单。

    java开发分布式服务框架Dubbo原理机制的示例分析

    Dubbo框架有以下部件

    Consumer

    即调用远程服务的服务消费方,消费者需要面向接口编程,知道了哪些接口可以调用了,具体实现需要框架提供一个代理类来为接口提供具体实现,让消费者只管调用什么接口,而具体实现的获取由代理类来处理。

    消费者还需要提供调用方法名以及方法的参数值。

    但是代理类此时还不知道需要调用哪个服务器上的远程方法,此时需要一个注册中心,通过注册中心获取可以调用的远程服务列表。

    远程服务器一般都是集群部署,那么调用哪个服务器则需要通过负载均衡来选择一个最合适的服务器来调用。

    同时还需要有集群容错机制,因为各种原因,可能远程调用会失败,此时需要容错机制来重试调用,保证远程调用的稳定性。

    同时与服务提供方约定好通信协议和序列化格式,方便通信以及数据传输。

    Provider

    即暴露服务的服务提供方,服务提供方内部实现具体的接口,然后将接口暴露出去,再将服务注册到注册中心,服务消费方调用服务,提供者接收到调用请求后,通过约定好的通信协议来处理该请求,然后做反序列化,完成后,将请求放入线程池中处理,某个线程接收到这个请求然后找到对应的接口实现进行调用,然后将调用结果原路返回。

    Registry

    即服务注册与发现的注册中心,注册中心负责服务地址的注册与查找,相当于服务目录,服务提供者和消费者只会再启动时与注册中心交互,注册中心不转发请求,压力小。

    java开发分布式服务框架Dubbo原理机制的示例分析

    注册中心还可以集中化处理配置以及动态地将变更通知订阅方。

    但是为什么需要注册中心呢?没有注册中心不可以吗?

    在没有注册中心,各服务之间的调用关系是这样的:

    java开发分布式服务框架Dubbo原理机制的示例分析

    当服务越来越多时,服务URL配置管理变得非常困难,硬件负载均衡器的单点压力也越来越大,而有了注册中心之后,就可以实现服务的统一管理,并且实现软负载均衡,降低硬件成本,以下为注册中心示意图:

    java开发分布式服务框架Dubbo原理机制的示例分析

    Monitor

    即统计服务调用次数和调用时间的监控中心,面对众多服务,精细化的监控和方便的运维是不可或缺的,对后期维护相当重要。

    Container

    即服务运行的容器。

    架构

    java开发分布式服务框架Dubbo原理机制的示例分析

    图中的各个节点充当的角色已经介绍过了,以下是各节点之间调用关系:

    Container服务容器负责启动,加载以及运行

    Provider服务提供者Provider服务提供者启动时,需要将自身暴露出去让远程服务器可以发现,同时向Registry注册中心注册自己提供的服务

    Consumer服务消费者启动时,向Registry注册中心订阅所需要的服务

    Registry注册中心返回服务提供者列表给消费者,同时如果发生变更,注册中心将基于长连接推送实时数据给消费者

    服务消费者需要调用远程服务时,会从提供者的地址列表中,基于负载均衡算法选出一台提供者服务器进行调用,如果调用失败,会基于集群容错策略进行调用重试

    服务消费者与提供者会在内存中统计调用次数和调用时间,然后通过定时任务将数据发送给Monitor监控中心

    高可用性

    • 监控中心宕机后不会对服务造成影响,只是丢失部分统计数据

    • 注册中心集群后,任意一台宕机后,将自动切换到其他注册中心

    • 当所有注册中心均宕机后,服务提供者和消费者之间仍然能通过本地记录了彼此信息的缓存进行通讯,但是如果一方产生变更,另外一方无法感知

    • 服务提供者无状态,任意一台服务器宕机后不影响使用,会有其他服务提供者提供服务

    • 当所有服务提供者宕机后,服务消费者无法正常使用,将进行无限次重连等待服务提供者重新连线恢复

    框架设计

    java开发分布式服务框架Dubbo原理机制的示例分析

    大的分层为Business(业务逻辑层)、RPC层和Remoting层。

    再细分下来,Dubbo一共有十层架构,作用分别如下:

    Service,业务层,即日常开发中的业务逻辑层

    Config,配置层,对外配置接口,以ServiceConfig 和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和客户端Skeleton,负责远程调用和返回结果

    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,拓展接口为RegistryFactory,Registry,RegistryService

    Cluster路由和集群容错层,封装了多个提供者的路由、负载均衡以及集群容错,并桥接注册中心,负责通过负载均衡选取调用具体的节点,处理特殊调用请求和负责远程调用失败的容错措施

    Monitor,监控层,负责监控统计RPC调用次数和调用时间

    Portocol,远程调用层,主要封装RPC远程调用方法

    Exchange,信息交换层,用于封装请求响应模型

    Transport,网络传输层,抽象化网络传输统一接口,有Mina和Netty可供使用

    Serialize,序列化层,将数据序列化成二进制流进行传输,也可以反序列化接收数据

    服务暴露过程

    首先Provider启动,Protocal通过Proxy代理将需要暴露的接口封装成Invoker,是一个可执行体,然后通过Exporter包装并发送到注册中心完成注册,至此服务就暴露完成。

    java开发分布式服务框架Dubbo原理机制的示例分析

    服务消费过程

    java开发分布式服务框架Dubbo原理机制的示例分析

    注:上图中蓝色部分为服务消费者,绿色部分为服务提供者。

    服务消费者启动时会向注册中心订阅并拉取所需服务提供者的信息,并保存到本地缓存,由此即使所有注册中心宕机后,服务提供者和服务消费者也可以通过本地缓存进行通讯,只是一方出现了信息变更,另一方无法感知,但并不影响服务的进行。

    之后整个服务消费流程从图中的Proxy开始,由代理类完成处理,以此到达透明无感知。

    ProxyFactory生成一个Proxy代理类,Proxy持有一个Invoker可执行对象,调用invoke之后需要通过Cluster从Directory中获取所有可调用的远程服务Invoker列表,如果配置了某些路由规则,还需要再过滤一遍Invoker列表。

    剩下的Invoker再通过LoadBalance做负载均衡选取一个,还需要再通过Filter进行一些数据统计,之后将这些数据保存下来,定时发送给Monitor。

    接下来用Client做数据传输,一般用Netty进行传输。

    传输需要通过Codec接口进行协议构造,然后再通过Serialization进行序列化,最后将序列化后的二进制流发送至给对应的服务提供者。

    服务提供者接收到二进制流后也会进行Codec协议处理,然后进行反序列化(此处的处理与传输之前的处理是呈对称的)后将请求放入线程池中处理,某个线程会根据请求找到对应的Exporter,然后再通过Filter进行层层过滤得到Invoker,最终调用对应的实现类然后将结果原路返回。

    本站声明:本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系bd@zhengruan.com
    作者最新文章
    编程开发 Java Dubbo
    相关文章 更多
    精品专题 更多
    装机必备

    正软商城装机必备专区,精选办公、浏览器、安全防护、影音播放、压缩解压、设计创作和系统工具等电脑常用正版软件,帮助用户快速完成新电脑软件配置。

    Windows

    正软商城Windows软件专区,汇集适用于Windows电脑的办公、设计、安全防护、影音播放、开发工具和系统优化软件,提供软件介绍、系统要求、正版授权及购买下载服务。

    PDF教程

    正软商城PDF教程频道提供PDF编辑、转换、合并、拆分、压缩及格式处理方法,同时介绍常用PDF软件和工具的使用技巧。

    macOS软件

    正软商城macOS软件专区,精选适用于Mac电脑的办公、设计、影音、效率、开发和系统工具,提供软件功能介绍、macOS兼容版本、正版授权及购买下载服务。

    IOS软件

    正软商城iOS软件专区,精选适用于iPhone和iPad的办公、学习、影音、设计、效率及AI应用,提供功能介绍、适用设备、系统要求和正版获取方式等信息。

    AI

    正软商城AI软件专区,汇集AI写作、AI绘画、AI视频、AI办公、AI编程、AI翻译、智能客服和数据分析等人工智能工具,提供功能介绍、适用平台、收费方式及正版购买信息。

    Mac软件 更多
    Shapr3D macOS版
    Shapr3D macOS版

    Shapr3D是一款面向工业设计、机械工程、建筑概念和三维打印工作流的CAD软件。Mac版采用Parasolid建模内核,支持草图约束、实体建模、工程图、可视化渲染及常见CAD格式交换,并可通过账户在多台设备之间同步项目。

    REAPER macOS版
    REAPER macOS版

    REAPER是Cockos开发的数字音频工作站,提供多轨音频与MIDI录制、剪辑、处理、混音和母带制作工具。Mac版兼容Intel与Apple芯片,支持AU、VST、VST3、CLAP等插件格式,并提供高度可定制的工作流程。

    Ableton Live macOS版
    Ableton Live macOS版

    Ableton Live 是面向音乐制作人与现场表演者的数字音频工作站,提供编曲视图、独具特色的现场视图、音频录制、MIDI创作、实时变速、乐器及效果器。Mac版原生支持Apple芯片,并可连接音频接口、MIDI控制器和第三方插件。

    Adobe After Effects macOS版
    Adobe After Effects macOS版

    Adobe After Effects 是面向动态图形、影视特效与视频合成的专业创作软件。它提供关键帧动画、遮罩抠像、运动跟踪、三维空间、文字动画和表达式等工具,并可与 Premiere Pro、Photoshop、Illustrator

    Adobe Audition macOS版
    Adobe Audition macOS版

    Adobe Audition 是面向播客、影视后期、音乐制作及内容创作者的专业音频工作站,提供波形精修、多轨录制与混音、频谱编辑、降噪修复、响度匹配和效果处理工具,并可与 Adobe Premiere 协同完成视频声音制作。

    Adobe Bridge macOS版
    Adobe Bridge macOS版

    Adobe Bridge 是面向摄影师、设计师及内容团队的免费数字资产管理工具,可集中预览照片、视频和 Adobe 项目文件,并利用评级、标签、关键词、元数据、筛选与收藏集完成分类检索。它还支持批量重命名、格式导出、相机导入及 Camera

    Adobe Illustrator macOS版
    Adobe Illustrator macOS版

    Adobe Illustrator 是 Adobe 推出的专业矢量图形设计软件,适合在 Mac 上制作标志、图标、插画、包装、信息图及印刷版面。它以路径和锚点构建可无损缩放的图形,并提供钢笔、形状、文字、图像描摹、渐变、画板及生成式功能。

    Adobe InDesign macOS版
    Adobe InDesign macOS版

    Adobe InDesign 是面向印刷品与数字出版物的专业版面设计软件,可在 Mac 上制作书籍、杂志、宣传册、海报、报告及交互式文档。它提供精细的文字样式、网格、母版、长文档管理和印前输出能力。

    Adobe Lightroom Classic macOS版
    Adobe Lightroom Classic macOS版

    Adobe Lightroom Classic 是面向桌面摄影工作流的照片管理与后期处理软件,可将原始照片保存在本地硬盘,通过目录、关键词、评分和收藏夹高效整理图库,并提供 RAW 冲印、蒙版、镜头校正、批量同步及多格式导出等功能。

    Adobe Media Encoder macOS版
    Adobe Media Encoder macOS版

    Adobe Media Encoder 是 Adobe 推出的专业音视频编码与转码工具,可通过队列、预设和监视文件夹批量完成格式转换、代理文件创建及多平台成片输出,并与 Premiere Pro、After Effects 等软件紧密协作。

    Adobe Photoshop macOS版
    Adobe Photoshop macOS版

    Adobe Photoshop 是面向摄影师、设计师和内容创作者的专业图像处理软件,提供图层、蒙版、选区、修复、调色、文字排版、智能对象及生成式编辑等能力。Mac 版支持 Intel 与 Apple Silicon 处理器。

    Adobe Premiere Pro macOS版
    Adobe Premiere Pro macOS版

    Adobe Premiere Pro 是面向专业视频制作的非线性剪辑软件,提供多轨时间线、调色、音频处理、字幕、代理工作流和多格式输出能力,并可与 After Effects、Audition、Photoshop 及 Frame.io 协同

    WINDOWS 更多
    3dmax(3ds max)
    3dmax(3ds max)

    Autodesk 3ds Max 是一款专业的三维建模、动画与渲染软件,广泛应用于建筑可视化、游戏开发、影视动画、广告设计和产品展示等领域。

    photoshop
    photoshop

    Photoshop 2026 是 Adobe 推出的专业图像处理与视觉设计软件,支持 Windows、macOS 和 iPad 等平台,广泛应用于摄影修图、电商设计、平面海报、数字绘画及视觉合成等创作场景。

    Blender
    Blender

    Blender 是一款免费开源、跨平台的专业 3D 创作软件,集建模、动画、渲染、视频编辑与视觉合成等功能于一体,广泛应用于影视动画、游戏设计和建筑可视化等领域。软件支持 Cycles 物理渲染器与 Eevee 实时渲染引擎,并提供多边形建模、骨骼绑定、物理模拟等专业工具。Blender 兼容 Windows、macOS 和 Linux 系统,安装包轻巧、运行流畅,依托活跃的全球开发者社区持续更新,是从初学者到专业创作者都值得选择的正版 3D 创作工具。

    Windows 10
    Windows 10

    Windows 10 是一款微软推出的经典操作系统,拥有硬件兼容性与多任务处理能力。它更偏向把系统状态查看和常用调节动作放在一起,适合需要持续观察和微调设备状态的场景。

    极度公式
    极度公式

    极度公式是一款跨平台专业LaTeX公式识别编辑软件,支持OCR公式识别和多平台编辑。和使用说明,避免使用,享受完整功能与稳定支持。做扫描整理、文字提取和表格转换时,它能把识别后的处理步骤接得更顺,资料录入这类场景会省下不少时间。

    密码键盘
    密码键盘

    密码键盘是一款兼具安全性与便捷性的高效密码管理器。日常使用里的持续防护和信息管理会更突出,适合把安全控制放进长期使用流程中的场景。

    思源笔记
    思源笔记

    思源笔记是一款本地笔记软件,提供所见即所得的编辑方式,为长文写作带来顺滑的体验。记录、整理和输出之间的过渡会更自然,适合长期写作、做笔记或持续沉淀个人内容。

    傲梅轻松备份
    傲梅轻松备份

    傲梅轻松备份是一款专业易用的数据备份软件,为重要数据提供安全保障。日常使用里的持续防护和信息管理会更突出,适合把安全控制放进长期使用流程中的场景。

    Office 365简体中文
    Office 365简体中文

    一款文字处理软件,一种订阅式的跨平台办公软件,基于云平台提供多种服务,通过将 Excel 和 Outlook 等应用与 OneDrive 和 Microsoft Teams 等强大的云服务相结合,Office 365 可让任何人使用任何设备随时随地创建和共享内容。

    Wise Folder Hider Pro
    Wise Folder Hider Pro

    Wise Folder Hider Pro 是一款专业级文件和文件夹隐藏加密软件,为私密数据添加多重保护。高频操作更强调就近处理,浏览、整理和跨目录移动文件时,来回切换和重复点击都会少很多。

    WALTR PRO
    WALTR PRO

    WALTR是一款电脑至iOS文件传输转换工具,操作简单,快速实现文件识别与传送。做扫描整理、文字提取和表格转换时,它能把识别后的处理步骤接得更顺,资料录入这类场景会省下不少时间。

    CodeExpander
    CodeExpander

    CodeExpander 是一款快捷短语输入增强工具,通过键入缩写自动展开为自定义文段,提升工作效率。任务管理和过程控制会更完整,持续下载、批量同步或需要稳定传输流程的场景会更适合它。