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無論是Dubbo，還是Spring Cloud，大家可能都不會感到陌生。

那什么是Dubbo Spring Cloud呢？使用Dubbo Spring Cloud可以實現(xiàn)什么目的？基于其實現(xiàn)的路由和負載均衡又是怎樣的呢？

本文就帶大家來一探究竟！

以下節(jié)選自《深入理解Spring Cloud與實戰(zhàn)》一書。

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什么是Dubbo Spring Cloud

Dubbo Spring Cloud是Spring Cloud Alibaba項目內(nèi)部提供的一個可以使用Spring Cloud客戶端RestTemplate或OpenFeign調用Dubbo服務的模塊。

Apache Dubbo和Spring Cloud是兩套架構完全不同的開發(fā)框架。

在講解Dubbo Spring Cloud之前，我們先來看這個問題：Apache Dubbo暴露的服務都是接口級別的，而Spring Cloud暴露的服務是應用級別的，RestTemplate或OpenFeign發(fā)起調用服務都會有對應的URL Path、Query Parameter、Header等內(nèi)容（這是HTTP協(xié)議調用），如何讓這些內(nèi)容關聯(lián)Dubbo服務呢？

針對上述問題，Dubbo Spring Cloud實現(xiàn)了以應用為粒度的注冊機制，每個Dubbo應用注冊到注冊中心后有且僅有一個服務。那么原先以接口為維度的那些接口信息去哪里了？

Dubbo Spring Cloud 定義了 DubboMetadataService 元數(shù)據(jù)服務的概念。這是一個專門用于存儲 Dubbo 服務的元數(shù)據(jù)接口。DubboMetadataService 接口定義如下：

public interface DubboMetadataService {
    // 最核心的接口，用于獲取 Dubbo 服務的 Rest 元數(shù)據(jù)    String getServiceRestMetadata();
    // 返回所有 Dubbo 服務的 ServiceKey 集合    Set<String> getAllServiceKeys();
    // 返回所有對外暴露的Dubbo服務。key為ServiceKey，value為URL的json格式    Map<String, String> getAllExportedURLs();
    // 基于接口名分組及版本獲取到 URL 的 json 格式    String getExportedURLs(String serviceInterface, String group, String version);
}

核心方法 getServiceRestMetadata 獲取 Dubbo 服務的 Rest 元數(shù)據(jù)是指：當一個 Dubbo 服務同時也被 SpringMVC 相關注解修飾時，SpringMVC 相關注解修飾的內(nèi)容就是這些 Rest 元數(shù)據(jù)。這些 Rest 元數(shù)據(jù)由 RestMethodMetadata 類修飾，比如，這個 Dubbo 服務 RestService 接口，其定義如下：

@Service@RestControllerpublic class SpringRestService implements RestService {
    @Override    @GetMapping("/param")    public String param(@RequestParam String param) {        return param;    }
}

RestService服務對應的Rest元數(shù)據(jù)內(nèi)容如下：

RestMethodMetadata{method=MethodMetadata{name='param', returnType='java.lang.String', params=[MethodParameterMetadata{index=0, name='param', type='java.lang.String'}], method=public java.lang.String com.alibaba.cloud.dubbo.service.SpringRestService.param(java.lang.String)}, request=RequestMetadata{method='GET', path='/param', params={param=[{param}]}, headers=[], consumes=[], produces=[]}, urlIndex=null, bodyIndex=null, headerMapIndex=null, queryMapIndex=null, queryMapEncoded=false, returnType='java.lang.String', bodyType='null', indexToName={0=[param]}, formParams=[], indexToEncoded={}}

除了SpringMVC相關注解，當Dubbo服務自身也暴露Rest協(xié)議的時候，這些JAX-RS相關注解修飾的內(nèi)容也會被解析成Rest元數(shù)據(jù)。比如，這個Dubbo服務RestService接口的代碼如下：

@Service(protocol = { "dubbo", "rest" })@Path("/")public class StandardRestService implements RestService {
    @Override    @Path("param")    @GET    public String param(@QueryParam("param") String param) {        return param;    }
}

RestService服務對應的Rest元數(shù)據(jù)內(nèi)容如下：

RestMethodMetadata{method=MethodMetadata{name='param', returnType='java.lang.String', params=[MethodParameterMetadata{index=0, name='param', type='java.lang.String'}], method=public java.lang.String com.alibaba.cloud.dubbo.service.SpringRestService.param(java.lang.String)}, request=RequestMetadata{method='GET', path='/param', params={param=[{param}]}, headers=[], consumes=[], produces=[]}, urlIndex=null, bodyIndex=null, headerMapIndex=null, queryMapIndex=null, queryMapEncoded=false, returnType='java.lang.String', bodyType='null', indexToName={0=[param]}, formParams=[], indexToEncoded={}}

從這兩個例子的RestMethodMetadata內(nèi)容可看出，SpringMVC和JAX-RS的Rest元數(shù)據(jù)是一致的。

Rest元數(shù)據(jù)出現(xiàn)的意義是為了匹配RestTemplate或OpenFeign的HTTP協(xié)議內(nèi)容，匹配HTTP協(xié)議內(nèi)容的目的是為了讓HTTP協(xié)議內(nèi)容關聯(lián)上Dubbo服務。

使用RestTemplate或OpenFeign調用Dubbo服務會經(jīng)歷以下過程：

（1）根據(jù)服務名得到注冊中心的Dubbo服務DubboMetadataService。
（2）使用DubboMetadataService里提供的getServiceRestMetadata方法獲取要使用的Dubbo服務和對應的Rest元數(shù)據(jù)。
（3）基于Dubbo服務和Rest元數(shù)據(jù)構造GenericService。
（4）服務調用過程中使用GenericService發(fā)起泛化調用。

調用Dubbo服務的步驟

下面是使用Dubbo Spring Cloud調用Dubbo服務的開發(fā)步驟。

（1）引入spring-cloud-starter-dubbo依賴。

<dependency>    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>    <artifactId>spring-cloud-starter-dubbo</artifactId></dependency>

加上依賴后，將注冊中心改成 spring-cloud 注冊中心：

dubbo.registry.address=spring-cloud://localhost

（2）Provider 端接口加上 SpringMVC 相關注解或使用JAX-RS暴露Rest協(xié)議。

① 加上 SpringMVC 相關注解。

@Service(version = "1.0.0")@RestControllerpublic class SpringRestService implements RestService {    @Override    @GetMapping("/param")    public String param(@RequestParam String param) {        log("/param", param);        return param;    }    @Override    @PostMapping("/params")    public String params(@RequestParam int a, @RequestParam String b) {        log("/params", a + b);        return a + b;    }}

② 使用 JAX-RS 暴露 Rest 協(xié)議。

配置文件暴露 rest 協(xié)議：

dubbo.protocols.rest.name=restdubbo.protocols.rest.port=9090dubbo.protocols.rest.server=netty

接口使用 JAX-RS 注解修飾：

@Service(version = "1.0.0", protocol = { "dubbo", "rest" })@Path("/")public class StandardRestService implements RestService {    @Override    @Path("param")    @GET    public String param(@QueryParam("param") String param) {        log("/param", param);        return param;    }    @Override    @Path("params")    @POST    public String params(@QueryParam("a") int a, @QueryParam("b") String b) {        log("/params", a + b);        return a + b;    }}

（3）Consumer 客戶端加上 @DubboTransported 注解。

RestTemplate 和 OpenFeign 客戶端都支持 @DubboTransported 注解。

RestTemplate 的使用方式如下：

@Bean@LoadBalanced@DubboTransportedpublic RestTemplate restTemplate() {    return new RestTemplate();}

OpenFeign 的使用方式如下：

@FeignClient("nacos-provider-lb")@DubboTransported(protocol = "dubbo")public interface DubboFeignRestService {
    @GetMapping("/param")    String param(@RequestParam("param") String param);
    @PostMapping("/params")    String params(@RequestParam("b") String paramB, @RequestParam("a") int paramA);
}

（4）使用 RestTemplate 或 OpenFeign 調用 Dubbo 服務。

使用 RestTemplate調用的方式如下：

restTemplate.getForEntity(“http://dubbo-provider-service/param?param=deepinspringcloud”, String.class);

使用 OpenFeign調用的方式如下：

dubboFeignRestService.param(“deepinspringcloud”);

再談路由和負載均衡

基于Netflix Ribbon的Spring Cloud 負載均衡設計了以下兩個核心接口：

路由對應的ILoadBalancer 接口，獲取服務的 Server 實例列表。
負載均衡對應的 IRule 接口，從服務的 Server 實例列表中根據(jù)負載均衡算法獲取一個實例。

Spring Cloud應用的流量控制本質上就是對 Server 列表的控制：

自定義 ILoadBalancer 接口，重寫獲取 Server 列表的邏輯（找出與當前請求匹配的 Server 列表）。
自定義 IRule 接口，從所有的 Server 列表里找出與當前請求匹配的 Server。

很明顯，第一種基于 ILoadBalancer 的方式更加合理。

我們來看 Dubbo 路由 Router 的實現(xiàn)。

Route 方法會從 Invoker 列表中過濾一批 Invoker，得到另一批 Invoker 列表：

public interface Router extends Comparable<Router> {
    <T> List<Invoker<T>> route(List<Invoker<T>> invokers, URL url, Invocation invocation) throws RpcException;
}

然后 Router 在RouterChain 里被使用：

public class RouterChain<T> {
    public List<Invoker<T>> route(URL url, Invocation invocation) {        List<Invoker<T>> finalInvokers = invokers;        for (Router router : routers) {            finalInvokers = router.route(finalInvokers, url, invocation);        }        return finalInvokers;    }
}

RouterChain中的Router列表可以隨意被添加，開發(fā)者可以基于SPI添加各式各樣的Router。

筆者認為 Duboo 在路由側的實現(xiàn)更加優(yōu)雅。在Spring Cloud的設計中，Ribbon的路由設計與Request（流量）請求信息是解耦的，而 Dubbo 的 Router與Invocation（流量）是綁定的，這意味著路由過程可以直接基于流量特征進行動態(tài)操作，無須引入類似 ThreadLocal 的方式來傳遞流量特征。

另外，我們提到過Spring Cloud默認提供的ZoneAvoidanceRule這個IRule負載均衡策略，它內(nèi)部會依賴ServerStats去根據(jù)Server狀態(tài)摘除異常節(jié)點。

Spring Cloud 提供的其他 IRule 負載均衡策略并沒有這個能力，如果想在自定義的 IRule 負載均衡也擁有摘除異常節(jié)點的能力，需要在代碼里配合 ServerStats 使用。

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基于Netflix Ribbon的Spring Cloud 負載均衡設計了以下兩個核心接口：