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RPC

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概念

RPC（Remote Procedure Call） 即远程过程调用，是为了让调用远程方法就像调用本地方法一样简单。

组成：

• 客户端：即服务消费者；
• 客户端Stub（桩）：即消费者代理类，用于将调用信息发送到服务端Stub；
• 网络传输：用于网络通信，如Netty;
• 服务端 Stub（桩）：非代理类，用于接收客户端Stub发送的调用信息，然后执行对应的方法并返回结果。
• 服务端（服务提供端）：即服务提供者。

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Dubbo

采用微内核（Microkernel）+插件（Plugin）模式，微内核只负责组装插件。

• Invoker：实体域，是对远程调用的抽象，代表一个可执行体，分为服务提供Invoker和服务消费Invoker。
• Invocation：会话域，表示每次操作的瞬时状态，操作前创建，操作后销毁，其实就是调用信息，存放了调用的类名、方法名、参数等信息。
• Protocol：服务域，负责实体域和会话域的生命周期管理。

支持的功能

1. 负载均衡；
2. 服务链路生成；
3. 服务统计，资源调度治理；
4. 服务降级；

调用过程

调用代码 -> Proxy -> Invoker -> TCP/IP -> Exporter -> Invoker -> 服务实现

架构

• serivce：接口层，服务提供者和消费者自行实现；
• config：配置层，Dubbo相关的配置，以 ServiceConfig、ReferenceConfig为中心，通过ServiceConfig.export实例化服务提供者，ReferenceConfig.get实例化服务消费者对象；
• proxy：服务代理层，真实调用过程依赖代理类，代理类之间网络通信，以 ServiceProxy为中心；
• registry：注册中心层，封装服务地址的注册与发现；
• cluster：路由层，封装多个提供者的路由及负载均衡为Invoker，并桥接注册中心；
• monitor：监控层，以 Statistics 为中心；
• protocol：远程调用层，封装RPC调用，以Invocation、Result为中心。
• exchange：信息交换层，封装请求响应模式，同步转异步，以Request、Response为中心；
• transport：网络传输层，抽象网络传输框架（默认Netty）为统一接口，以Message为中心；
• serialize：数据序列化层，对需要在网络传输的数据进行序列化。

通信协议

• dubbo：基于TCP，使用单一长连接和NIO，hessian作为序列化协议，适用于高并发小数据，消费者远大于提供者场景。
• rmi：使用标准的RMI协议实现，多个短链接，JDK标准序列化方式，一般较少用。
• hessian：底层采用Http通讯，使用Servlet暴露服务，默认使用Jetty作为服务器，使用hessian序列化协议和多个短连接，适用于提供者数量比消费者数量还多的情况，适用于文件的传输，一般较少用。
• http：基于http表单提交，使用Spring的HttpInvoke实现，多个短链接，传输协议http，同步，适合跨语言调用。

负载均衡策略

1. RandomLoadBalance：默认策略，生成权重分布坐标，使用随机数确认区间选择对应服务器；
2. LeastActiveLoadBalance：最小活跃数，活跃数表示当前正处理的请求数量，实现上还会考虑加权，如果相同则使用RandomLoadBalance；
3. ConsistentHashLoadBalance：使用一致性哈希算法，为了避免数据倾斜会添加虚拟节点；
4. RoundRobinLoadBalance：平滑加权轮询。

Cluster容错策略

• Failover：失败自动切换，默认方式，找到可用的地址并重试指定的次数，适合读操作；
• Failfast：失败自动恢复，失败直接抛出异常，适合于非幂等的写操作，因为服务提供者可能已经完成了操作，所以不应该重试；
• Failsafe：失败安全，出错只打印异常并返回空结果，适用于不重要的场景，如记录日志；
• fallback：如果失败先返回一个空结果，然后不断重试直到成功，适合发送消息等。
• Forking：并行调用，同时发起多个调用只要一个成功即返回结果，适用于对实时性要求高的操作，且要考虑幂等。
• Broadcast：广播模式，会逐个调用所有提供者，一个失败则视作失败，适合集群通知操作，如全局更新缓存等。

服务暴露

1. Spring容器刷新完成后，首先完成初始化装配ServiceConfig对象；
2. 检查及更新ServiceConfig对象，如果没有设置延迟暴露则开始暴露服务；
3. 向注册中心注册服务，同时也会注册到本地ServiceRepository；
4. 解析需要暴露的服务和协议然后构建URL，默认情况下会同时暴露到本地和远程；
5. 暴露服务到本地，使用injvm协议，创建InjvmExporter，不监听本地端口，不走网络传输，但是会走Filter和Listener；
6. 暴露服务到远程，通过proxyFactory.getInvoker()方法，默认使用javassist字节码技术，生成invoker对象；
7. 根据协议将invoker对象封装为export对象，封装到exportedMap中，供远程调用查找；
8. 将提供者信息注册到注册中心；
9. 最后订阅Configurations节点。

延迟暴露

为了解决平滑发布的问题，即在生产者启动后延时一段时间才暴露服务。serviceBean是Spring容器初始化完成后在执行export方法，如果设置了延迟，则通过定时线程池去延迟执行export方法。

服务引用

支持饿汉式和懒汉式，默认懒汉式，即只有当服务被引用到其他类中才开启服务引用，首先构建要引用服务的URL对象，然后向注册中心注册消费者，并订阅提供者、配置、路由等节点，使用指定的集群容错策略包装invoker，然后通过proxyFactory.getInvoker()获取代理类。

服务检查

如果出现了循环引用或者由于服务的启动顺序，会出现引用的服务不存在而抛出异常的情况，需要在消费者端关闭服务检查。

服务请求流程

1. 提供者启动时，往注册中心注册所有接口，并订阅动态配置节点；
2. 消费者启动时，会在注册中心订阅需要引用的提供者、配置、路由节点；
3. 信息变更时，注册中心基于长连接推送变更给消费者；
4. 消费者从提供者地址列表中，根据负载均衡策略选择一个提供者调用，如果失败则使用集群容错策略；
5. 服务提供者和消费者自身统计调用信息，并每分钟发送一次到监控中心。

角色

• Container：服务运行容器，负责加载、运行服务提供者。
• Provider：暴露服务的服务提供方，会向注册中心注册自己提供的服务。
• Consumer：调用远程服务的服务消费方，会向注册中心订阅自己所需的服务。
• Registry：注册中心，用于服务注册与发现，注册中心会返回服务提供者地址列表给消费者。
  • 非必须，可以通过直连，而且故障也不会影响，因为会缓存提供者地址。
• Monitor：服务统计和监控中心，服务消费者和提供者会定时发送统计数据到监控中心，非必须。

优雅上下线

1. Kill-9或容器stop命令会通知到进程；
2. 使用JDK的shutdown hook实现关闭清理动作，同时Spring也注册了钩子方法，可以直接监听ApplicationEvent；
3. 提供者会把自身标记为不接受请求，新请求直接报错，剩余请求及任务处理完成；
4. 消费方，不再发起请求，未返回的响应等待完成；
5. 同时提供者下线后注册中心会通知到所有消费者。

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Open Feign

是RPC框架，是基于HTTP协议实现。

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gRPC

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