Dubbo 源码分析 ---【1】入门简介

背景

随着互联网的发展，网站应用的规模不断扩大，常规的垂直应用架构已无法应对，分布式服务架构以及流动计算架构势在必行，亟需一个治理系统确保架构有条不紊的演进。

单一应用架构

当网站流量很小时，只需一个应用，将所有功能都部署在一起，以减少部署节点和成本。此时，用于简化增删改查工作量的数据访问框架(ORM)是关键。

垂直应用架构

当访问量逐渐增大，单一应用增加机器带来的加速度越来越小，将应用拆成互不相干的几个应用，以提升效率。此时，用于加速前端页面开发的 Web 框架(MVC)是关键。

分布式服务架构

当垂直应用越来越多，应用之间交互不可避免，将核心业务抽取出来，作为独立的服务，逐渐形成稳定的服务中心，使前端应用能更快速的响应多变的市场需求。此时，用于提高业务复用及整合的分布式服务框架(RPC)是关键。

流动计算架构

当服务越来越多，容量的评估，小服务资源的浪费等问题逐渐显现，此时需增加一个调度中心基于访问压力实时管理集群容量，提高集群利用率。此时，用于提高机器利用率的资源调度和治理中心(SOA)是关键。

需求

当服务越来越多时，服务 URL 配置管理变得非常困难，F5 硬件负载均衡器的单点压力也越来越大。 此时需要一个服务注册中心，动态的注册和发现服务，使服务的位置透明。并通过在消费方获取服务提供方地址列表，实现软负载均衡和 Failover，降低对 F5 硬件负载均衡器的依赖，也能减少部分成本。

当进一步发展，服务间依赖关系变得错踪复杂，甚至分不清哪个应用要在哪个应用之前启动，架构师都不能完整的描述应用的架构关系。 这时，需要自动画出应用间的依赖关系图，以帮助架构师理清理关系。

接着，服务的调用量越来越大，服务的容量问题就暴露出来，这个服务需要多少机器支撑？什么时候该加机器？ 为了解决这些问题，第一步，要将服务现在每天的调用量，响应时间，都统计出来，作为容量规划的参考指标。其次，要可以动态调整权重，在线上，将某台机器的权重一直加大，并在加大的过程中记录响应时间的变化，直到响应时间到达阈值，记录此时的访问量，再以此访问量乘以机器数反推总容量。

架构

节点角色说明

调用关系说明

1. 服务容器负责启动，加载，运行服务提供者。
2. 服务提供者在启动时，向注册中心注册自己提供的服务。
3. 服务消费者在启动时，向注册中心订阅自己所需的服务。
4. 注册中心返回服务提供者地址列表给消费者，如果有变更，注册中心将基于长连接推送变更数据给消费者。
5. 服务消费者，从提供者地址列表中，基于软负载均衡算法，选一台提供者进行调用，如果调用失败，再选另一台调用。
6. 服务消费者和提供者，在内存中累计调用次数和调用时间，定时每分钟发送一次统计数据到监控中心。

Dubbo 架构具有以下几个特点，分别是连通性、健壮性、伸缩性、以及向未来架构的升级性。

连通性

• 注册中心负责服务地址的注册与查找，相当于目录服务，服务提供者和消费者只在启动时与注册中心交互，注册中心不转发请求，压力较小
• 监控中心负责统计各服务调用次数，调用时间等，统计先在内存汇总后每分钟一次发送到监控中心服务器，并以报表展示
• 服务提供者向注册中心注册其提供的服务，并汇报调用时间到监控中心，此时间不包含网络开销
• 服务消费者向注册中心获取服务提供者地址列表，并根据负载算法直接调用提供者，同时汇报调用时间到监控中心，此时间包含网络开销
• 注册中心，服务提供者，服务消费者三者之间均为长连接，监控中心除外
• 注册中心通过长连接感知服务提供者的存在，服务提供者宕机，注册中心将立即推送事件通知消费者
• 注册中心和监控中心全部宕机，不影响已运行的提供者和消费者，消费者在本地缓存了提供者列表
• 注册中心和监控中心都是可选的，服务消费者可以直连服务提供者

健壮性

• 监控中心宕掉不影响使用，只是丢失部分采样数据
• 数据库宕掉后，注册中心仍能通过缓存提供服务列表查询，但不能注册新服务
• 注册中心对等集群，任意一台宕掉后，将自动切换到另一台
• 注册中心全部宕掉后，服务提供者和服务消费者仍能通过本地缓存通讯
• 服务提供者无状态，任意一台宕掉后，不影响使用
• 服务提供者全部宕掉后，服务消费者应用将无法使用，并无限次重连等待服务提供者恢复

伸缩性

• 注册中心为对等集群，可动态增加机器部署实例，所有客户端将自动发现新的注册中心
• 服务提供者无状态，可动态增加机器部署实例，注册中心将推送新的服务提供者信息给消费者

升级性

当服务集群规模进一步扩大，带动 IT 治理结构进一步升级，需要实现动态部署，进行流动计算，现有分布式服务架构不会带来阻力。下图是未来可能的一种架构：

节点角色说明

用法

本地服务 Spring 配置

local.xml:

<bean id=“xxxService” class=“com.xxx.XxxServiceImpl” />
<bean id=“xxxAction” class=“com.xxx.XxxAction”>
    <property name=“xxxService” ref=“xxxService” />
</bean>

远程服务 Spring 配置

在本地服务的基础上，只需做简单配置，即可完成远程化：

• 将上面的 local.xml 配置拆分成两份，将服务定义部分放在服务提供方 remote-provider.xml，将服务引用部分放在服务消费方 remote-consumer.xml。
• 并在提供方增加暴露服务配置 ，在消费方增加引用服务配置 。

remote-provider.xml:

<!-- 和本地服务一样实现远程服务 -->
<bean id=“xxxService” class=“com.xxx.XxxServiceImpl” /> 
<!-- 增加暴露远程服务配置 -->
<dubbo:service interface=“com.xxx.XxxService” ref=“xxxService” /> 

remote-consumer.xml:

<!-- 增加引用远程服务配置 -->
<dubbo:reference id=“xxxService” interface=“com.xxx.XxxService” />
<!-- 和本地服务一样使用远程服务 -->
<bean id=“xxxAction” class=“com.xxx.XxxAction”> 
    <property name=“xxxService” ref=“xxxService” />
</bean>

以上完全摘抄于 Dubbo 官方文档 入门

源码构建

由于我们的目的是深入探究到 dubbo 的源码，所以我就直接拉取源码，从源码中的 DEMO 调试入手

拉取源码

git clone https://github.com/apache/incubator-dubbo.git dubbo

由于 Dubbo 使用 maven 作为构建工具，可以通过以下的构建命令来跳过单元测试

mvn install -Dmaven.test.skip

通过以下命令以构建 Dubbo 的源代码 jar 包，方便用来调试 Dubbo 源代码

mvn clean source:jar install -Dmaven.test.skip

推荐使用 Intellij Idea 打开项目，没有使用过这个工具的可以尝试一下。在 idea 打开之后是这样的

如果在 mac，运行生产者或消费者例子可能会出现以下异常：

在 MAC 系统中使用 dubbo 的 multicast 模式，启动报错：

Exception in thread "main" java.lang.IllegalStateException: Can't assign requested address

    at org.apache.dubbo.registry.multicast.MulticastRegistry.(MulticastRegistry.java:117)

    at org.apache.dubbo.registry.multicast.MulticastRegistryFactory.createRegistry(MulticastRegistryFactory.java:31)

    at org.apache.dubbo.registry.support.AbstractRegistryFactory.getRegistry(AbstractRegistryFactory.java:96)

    at org.apache.dubbo.registry.RegistryFactory$Adaptive.getRegistry(RegistryFactory$Adaptive.java)

    at org.apache.dubbo.registry.integration.RegistryProtocol.getRegistry(RegistryProtocol.java:204)

    at org.apache.dubbo.registry.integration.RegistryProtocol.export(RegistryProtocol.java:138)

    at org.apache.dubbo.rpc.protocol.ProtocolFilterWrapper.export(ProtocolFilterWrapper.java:98)

    at org.apache.dubbo.rpc.protocol.ProtocolListenerWrapper.export(ProtocolListenerWrapper.java:55)

    at org.apache.dubbo.rpc.Protocol$Adaptive.export(Protocol$Adaptive.java)

    at org.apache.dubbo.config.ServiceConfig.doExportUrlsFor1Protocol(ServiceConfig.java:512)

    at org.apache.dubbo.config.ServiceConfig.doExportUrls(ServiceConfig.java:357)

    at org.apache.dubbo.config.ServiceConfig.doExport(ServiceConfig.java:316)

    at org.apache.dubbo.config.ServiceConfig.export(ServiceConfig.java:215)

    at org.apache.dubbo.config.spring.ServiceBean.onApplicationEvent(ServiceBean.java:114)

    at org.apache.dubbo.config.spring.ServiceBean.onApplicationEvent(ServiceBean.java:49)

    at org.springframework.context.event.SimpleApplicationEventMulticaster.doInvokeListener(SimpleApplicationEventMulticaster.java:172)

    at org.springframework.context.event.SimpleApplicationEventMulticaster.invokeListener(SimpleApplicationEventMulticaster.java:165)

    at org.springframework.context.event.SimpleApplicationEventMulticaster.multicastEvent(SimpleApplicationEventMulticaster.java:139)

    at org.springframework.context.support.AbstractApplicationContext.publishEvent(AbstractApplicationContext.java:393)

    at org.springframework.context.support.AbstractApplicationContext.publishEvent(AbstractApplicationContext.java:347)

    at org.springframework.context.support.AbstractApplicationContext.finishRefresh(AbstractApplicationContext.java:883)

    at org.springframework.context.support.AbstractApplicationContext.refresh(AbstractApplicationContext.java:546)

    at org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext.(ClassPathXmlApplicationContext.java:139)

    at org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext.(ClassPathXmlApplicationContext.java:93)

    at org.apache.dubbo.demo.provider.Provider.main(Provider.java:29)

Caused by: java.net.SocketException: Can't assign requested address

    at java.net.PlainDatagramSocketImpl.join(Native Method)

    at java.net.AbstractPlainDatagramSocketImpl.join(AbstractPlainDatagramSocketImpl.java:178)

    at java.net.MulticastSocket.joinGroup(MulticastSocket.java:323)

    at org.apache.dubbo.registry.multicast.MulticastRegistry.(MulticastRegistry.java:90)

    ... 24 more

造成这种原因的主要是系统中开启了 IPV6 协议，java 网络编程经常会获取到 IPv6 的地址。解决方法：

添加 vm 参数

-Djava.net.preferIPv4Stack=true

分别执行生产者、消费者，即可看到 DEMO 的运行结果