Dubbo 原理和機制詳解 (非常全面)
Dubbo 是一款Java RPC框架，致力於提供高效能的 RPC 遠端服務呼叫方案。作為主流的微服務架構之一，Dubbo 為開發人員帶來了非常多的便利。
大家好，我是 mikechen，專注分享「網際網路大廠架構技術」~
本文，我重點詳解 Dubbo 的原理機制 @mikechen
Dubbo核心功能
Dubbo主要提供了3大核心功能：面向介面的遠端方法呼叫，智慧容錯和負載均衡，以及服務自動註冊和發現。
1）遠端方法呼叫
網路通訊框架，提供對多種NIO框架抽象封裝，包括「同步轉非同步」和「請求-響應」模式的資訊交換方式。
2）智慧容錯和負載均衡
提供基於介面方法的透明遠端過程呼叫，包括多協定支援，以及軟負載均衡，失敗容錯，地址路由，動態設定等叢集支援。
3）服務註冊和發現
服務註冊，基於註冊中心目錄服務，使服務消費方能動態的查詢服務提供方，使地址透明，使服務提供方可以平滑增加或減少機器。
Dubbo核心元件
Dubbo角色，主要包含如下幾個核心元件：
1)註冊中心（registry）
生產者在此註冊並行布內容，消費者在此訂閱並接收發布的內容。
2)消費者（consumer）
使用者端，從註冊中心獲取到方法，可以呼叫生產者中的方法。
3)生產者（provider）
伺服器端，生產內容，生產前需要依賴容器（先啟動容器）。
4)容器（container）
生產者在啟動執行的時候，必須依賴容器才能正常啟動（預設依賴的是spring容器），
5)監控(Monitor)
統計服務的呼叫次數與時間等。
Dubbo的架構設計
Dubbo整體架構如下圖所示：
圖中左邊淡藍背景的為服務消費方使用的介面，右邊淡綠色背景的為服務提供方使用的介面， 位於中軸線上的為雙方都用到的介面。
Dubbo框架設計一共劃分了10個層：
1. 服務介面層（Service）
該層是與實際業務邏輯相關的，根據服務提供方和服務消費方的業務設計對應的介面和實現。
2. 設定層（Config）
對外設定介面，以ServiceConfig和ReferenceConfig為中心，可以直接new設定類，也可以通過spring解析設定生成設定類。
3.服務代理層（Proxy）
服務介面透明代理，生成服務的使用者端Stub和伺服器端Skeleton，以ServiceProxy為中心，擴充套件介面為ProxyFactory。
4.服務註冊層（Registry）
封裝服務地址的註冊與發現，以服務URL為中心，擴充套件介面為RegistryFactory、Registry和RegistryService。可能沒有服務註冊中心，此時服務提供方直接暴露服務。
5.叢集層（Cluster）
封裝多個提供者的路由及負載均衡，並橋接註冊中心，以Invoker為中心，擴充套件介面為Cluster、Directory、Router和LoadBalance。將多個服務提供方組合為一個服務提供方，實現對服務消費方來透明，只需要與一個服務提供方進行互動。
6.監控層（Monitor）
RPC呼叫次數和呼叫時間監控，以Statistics為中心，擴充套件介面為MonitorFactory、Monitor和MonitorService。
7.遠端呼叫層（Protocol）
封將RPC呼叫，以Invocation和Result為中心，擴充套件介面為Protocol、Invoker和Exporter。Protocol是服務域，它是Invoker暴露和參照的主功能入口，它負責Invoker的生命週期管理。Invoker是實體域，它是Dubbo的核心模型，其它模型都向它靠擾，或轉換成它，它代表一個可執行體，可向它發起invoke呼叫，它有可能是一個原生的實現，也可能是一個遠端的實現，也可能一個叢集實現。
8. 資訊交換層（Exchange）
封裝請求響應模式，同步轉非同步，以Request和Response為中心，擴充套件介面為Exchanger、ExchangeChannel、ExchangeClient和ExchangeServer。
9.網路傳輸層（Transport）
抽象mina和netty為統一介面，以Message為中心，擴充套件介面為Channel、Transporter、Client、Server和Codec。
10.資料序列化層（Serialize）
可複用的一些工具，擴充套件介面為Serialization、 ObjectInput、ObjectOutput和ThreadPool。
Dubbo呼叫流程
對照上面的整體架構圖，大致分為以下8大步驟：
1、服務提供者啟動，開啟Netty服務，建立Zookeeper使用者端，向註冊中心註冊服務；
2、服務消費者啟動，通過Zookeeper向註冊中心獲取服務提供者列表，與服務提供者通過Netty建立長連線；
3、服務消費者通過介面開始遠端呼叫服務，ProxyFactory通過初始化Proxy物件，Proxy通過建立動態代理物件；
4、動態代理物件通過invoke方法，層層包裝生成一個Invoker物件，該物件包含了代理物件；
5、Invoker通過路由，負載均衡選擇了一個最合適的服務提供者，在通過加入各種過濾器，協定層包裝生成一個新的DubboInvoker物件；
6、再通過交換成將DubboInvoker物件包裝成一個Reuqest物件，該物件通過序列化通過NettyClient傳輸到服務提供者的NettyServer端；
7、到了服務提供者這邊，再通過反序列化、協定解密等操作生成一個DubboExporter物件,再層層傳遞處理,會生成一個服務提供端的Invoker物件；
8、這個Invoker物件會呼叫本地服務，獲得結果再通過層層回撥返回到服務消費者，服務消費者拿到結果後，再解析獲得最終結果。
以上，是關於 Dubbo 原理機制及架構設計等的詳細解析。
本文對理解、掌握和使用 Dubbo 有所幫助，可以作為 Dubbo 的參考學習資料，建議收藏、時常溫顧。
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作者簡介
陳睿 | mikechen , 10年+大廠架構經驗,「mikechen 的網際網路架構」系列文章作者，專注網際網路架構技術。
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