Dubbo 分支
Dubbo 目前有如图所示的 5 个分支,其中 2.7.1-release 只是一个临时分支,忽略不计,对其他 4 个分支进行介绍。
2.5.x 近期已经通过投票,Dubbo 社区即将停止对其的维护。
2.6.x 为长期支持的版本,也是 Dubbo 贡献给 Apache 之前的版本,其包名前缀为:com.alibaba,JDK 版本对应 1.6。
3.x-dev 是前瞻性的版本,对 Dubbo 进行一些高级特性的补充,如支持 rx 特性。
master 为长期支持的版本,版本号为 2.7.x,也是 Dubbo 贡献给 Apache 的开发版本,其包名前缀为:org.apache,JDK 版本对应 1.8。
如果想要研究 Dubbo 的源码,建议直接浏览 master 分支。
Dubbo 2.7 新特性
Dubbo 2.7.x 作为 Apache 的孵化版本,除了对代码进行优化之外,还新增了许多重磅的新特性,本文将介绍其中最典型的三个新特性:
异步化改造
三大中心改造
服务治理增强
异步化改造
4 种调用方式
在远程方法调用中,大致可以分为这 4 种调用方式。
oneway 指的是客户端发送消息后,不需要接受响应。对于那些不关心服务端响应的请求,比较适合使用 oneway 通信。
注意,void hello() 方法在远程方法调用中,不属于 oneway 调用,虽然 void 方法表达了不关心返回值的语义,但在 RPC 层面,仍然需要做通信层的响应。
sync 是最常用的通信方式,也是默认的通信方法。
future 和 callback 都属于异步调用的范畴,他们的区别是:在接收响应时,future.get() 会导致线程的阻塞;callback 通常会设置一个回调线程,当接收到响应时,自动执行,不会对当前线程造成阻塞。
异步化的优势在于,客户端不需要启动多线程即可完成并行调用多个远程服务,相比于多线程,异步化开销较小。
介绍 2.7 中的异步化改造之前,先回顾一下如何在 2.6 中使用 Dubbo 异步化的能力。
将同步接口声明成 async=true
<dubbo:reference id="asyncService" interface="org.apache.dubbo.demo.api.AsyncService" async="true"/>
public interface AsyncService {
String sayHello(String name);
}
通过上下文类获取 future
AsyncService.sayHello("Han Meimei");
Future<String> fooFuture = RpcContext.getContext().getFuture();
fooFuture.get();
可以看出,这样的使用方式,不太符合异步编程的习惯,竟然需要从一个上下文类中获取到 Future。如果同时进行多个异步调用,使用不当很容易造成上下文污染。而且,Future 并不支持 callback 的调用方式。这些弊端在 Dubbo 2.7 中得到了改进。
无需配置中特殊声明,显示声明异步接口即可
public interface AsyncService {
String sayHello(String name);
default CompletableFuture<String> sayHiAsync(String name) {
return CompletableFuture.completedFuture(sayHello(name));
}
}
使用 callback 方式处理返回值
CompletableFuture<String> future = asyncService.sayHiAsync("Han MeiMei");
future.whenComplete((retValue, exception) -> {
if (exception == null) {
System.out.println(retValue);
} else {
exception.printStackTrace();
}
});
Dubbo 2.7 中使用了 JDK1.8 提供的 CompletableFuture
原生接口对自身的异步化做了改进。 CompletableFuture
可以支持 future 和 callback 两种调用方式,用户可以根据自己的喜好和场景选择使用,非常灵活。
Q:如果 RPC 接口只定义了同步接口,有办法使用异步调用吗?
A:2.6 中的异步调用唯一的优势在于,不需要在接口层面做改造,又可以进行异步调用,这种方式仍然在 2.7 中保留;使用 Dubbo 官方提供的 compiler hacker,编译期自动重写同步方法,请在此[1]讨论和跟进具体进展。
Q:关于异步接口的设计问题,为何不提供编译插件,根据原接口,自动编译出一个 XxxAsync 接口?
A:Dubbo 2.7 采用采用过这种设计,但接口的膨胀会导致服务类的增量发布,而且接口名的变化会影响服务治理的一些相关逻辑,改为方法添加 Async 后缀相对影响范围较小。
Q:Dubbo 分为了客户端异步和服务端异步,刚刚你介绍的是客户端异步,为什么不提服务端异步呢?
A:Dubbo 2.7 新增了服务端异步的支持,但实际上,Dubbo 的业务线程池模型,本身就可以理解为异步调用,个人认为服务端异步的特性较为鸡肋。
三大中心改造
三大中心指的:注册中心,元数据中心,配置中心。
在 2.7 之前的版本,Dubbo 只配备了注册中心,主流使用的注册中心为 ZooKeeper。新增加了元数据中心和配置中心,自然是为了解决对应的痛点,下面我们来详细阐释三大中心改造的原因。
元数据定义为描述数据的数据,在服务治理中,例如服务接口名、重试次数和版本号等等,都可以理解为元数据。在 2.7 之前,元数据一股脑丢在了注册中心,这造成了一系列的问题:
推送量大 -> 存储数据量大 -> 网络传输量大 -> 延迟严重
生产者端注册 30+ 参数,有接近一半是不需要作为注册中心进行传递的;消费者端注册 25+ 参数,只有个别需要传递给注册中心。
有了以上的理论分析,Dubbo 2.7 进行了大刀阔斧的改动,只将真正属于服务治理的数据发布到注册中心之中,大大降低了注册中心的负荷。
同时,将全量的元数据发布到另外的组件中:元数据中心。元数据中心目前支持 Redis(推荐),ZooKeeper。这也为 Dubbo 2.7 全新的 Dubbo Admin 做了准备,关于新版的 Dubbo Admin,我将会后续准备一篇独立的文章进行介绍。
示例:使用 ZooKeeper 作为元数据中心:
<dubbo:metadata-report address="zookeeper://127.0.0.1:2181"/>
dubbo://30.5.120.185:20880/com.alibaba.dubbo.demo.DemoService?
anyhost=true&
application=demo-provider&
interface=com.alibaba.dubbo.demo.DemoService&
methods=sayHello&
bean.name=com.alibaba.dubbo.demo.DemoService&
dubbo=2.0.2&
executes=4500&
generic=false&
owner=kirito&
pid=84228&
retries=7&
side=provider&
timestamp=1552965771067
从本地的 ZooKeeper 中取出一条服务数据,通过解码之后,可以看出,的确有很多参数是不必要。
在 2.7 中,如果不进行额外的配置,ZooKeeper 中的数据格式仍然会和 Dubbo 2.6 保持一致,这主要是为了保证兼容性,让 Dubbo 2.6 的客户端可以调用 Dubbo 2.7 的服务端。如果整体迁移到 2.7,则可以为注册中心开启简化配置的参数:
<dubbo:registry address=“zookeeper://127.0.0.1:2181” simplified="true"/>
Dubbo 将会只上传那些必要的服务治理数据,一个简化过后的数据如下所示:
dubbo://30.5.120.185:20880/org.apache.dubbo.demo.api.DemoService?
application=demo-provider&
dubbo=2.0.2&
release=2.7.0&
timestamp=1552975501873
对于那些非必要的服务信息,仍然全量存储在元数据中心之中:
元数据中心的数据可以被用于服务测试,服务 MOCK 等功能。目前注册中心配置中 simplified 的默认值为 false,因为考虑到了迁移的兼容问题,在后续迭代中,默认值将会改为 true。
衡量配置中心的必要性往往从三个角度出发:
分布式配置统一管理
动态变更推送
安全性
Spring Cloud Config,Apollo,Nacos 等分布式配置中心组件都对上述功能有不同程度的支持。
在 2.7 之前的版本中,ZooKeeper 中设置了部分节点:configurators 和 routers,用于管理部分配置和路由信息,它们可以理解为 Dubbo 配置中心的雏形。在 2.7 中,Dubbo 正式支持了配置中心开源组件,目前支持的几种配置中心有:ZooKeeper,Apollo,Nacos(2.7.1-release 支持)。
在 Dubbo 中,配置中心主要承担了两个作用:
外部化配置。启动配置的集中式存储;
服务治理。服务治理规则的存储与通知;
示例:使用 ZooKeeper 作为配置中心
<dubbo:config-center address="zookeeper://127.0.0.1:2181"/>
引入配置中心后,需要注意配置项的覆盖问题,优先级如图所示:
服务治理增强
我更倾向于将 Dubbo 当做一个服务治理框架,而不仅仅是一个 RPC 框架。
在 2.7 中,Dubbo 对其服务治理能力进行了增强,增加了标签路由的能力,并抽象出了应用路由和服务路由的概念。在最后一个特性介绍中,着重对标签路由 TagRouter 进行探讨。
在服务治理中,路由层和负载均衡层的对比。区别 1,Router:m 选 n,LoadBalance:n 选 1;区别 2,路由往往是叠加使用的,负载均衡只能配置一种。
在很长的一段时间内,Dubbo 社区经常有人提的一个问题是:Dubbo 如何实现流量隔离和灰度发布,直到 2.7 提供了标签路由,用户可以使用这个功能,来实现上述的需求。
标签路由提供了这样一个能力:当调用链路为 A -> B -> C -> D 时,用户给请求打标,最典型的打标方式可以借助 attachment(他可以在分布式调用中传递下去),调用会优先请求那些匹配的服务端,如 A -> B,C -> D,由于集群中未部署 C 节点,则会降级到普通节点。
打标方式会收到集成系统差异的影响,从而导致很大的差异,所以 Dubbo 只提供了 RpcContext.getContext().setAttachment()
这样的基础接口,用户可以使用 SPI 扩展,或者 server filter 的扩展,对测试流量进行打标,引导进入隔离环境/灰度环境。
新版的 Dubbo Admin 提供了标签路由的配置项:
Dubbo 用户可以在自己系统的基础上对标签路由进行二次扩展,或者借鉴标签路由的设计,实现自己系统的流量隔离,灰度发布。
总结
本文介绍了 Dubbo 2.7 比较重要的三大新特性:异步化改造,三大中心改造,服务治理增强。此外,Dubbo 2.7 还包含了很多功能优化、特性升级,可以在项目源码的 CHANGES.md[2] 中浏览全部的改动点。最后,提供一份 Dubbo 2.7 的升级文档:2.7迁移文档[3],欢迎体验。
相关链接:
[1] compile hacker
https://github.com/dubbo/dubbo-async-processor#compiler-hacker-processer
[2] CHANGES.md
https://github.com/apache/incubator-dubbo/blob/master/CHANGES.md
[3] 2.7迁移文档
http://dubbo.incubator.apache.org/zh-cn/docs/user/versions/version-270.html
本文作者:
徐靖峰(花名:岛风)
GitHub ID lexburner,阿里巴巴高级开发工程师,负责阿里巴巴服务治理框架的研发工作,关注微服务、服务治理和软件设计等领域。
文章缩略图
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/ Dubbo x 网易考拉? /
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