《我想進(jìn)大廠》之Dubbo普普通通9問
這是面試專題系列第四篇，Dubbo系列。Dubbo本身并不復(fù)雜，而且官方文檔寫的非常清楚詳細(xì)，面試中dubbo的問題一般不會很多，從分層到工作原理、負(fù)載均衡策略、容錯機(jī)制、SPI機(jī)制基本就差不多了，最大的一道大題一般就是怎么設(shè)計一個RPC框架了，但是如果你工作原理分層都搞明白了這個問題其實(shí)也就相當(dāng)于回答了不是嗎。
說說Dubbo的分層？
從大的范圍來說，dubbo分為三層，business業(yè)務(wù)邏輯層由我們自己來提供接口和實(shí)現(xiàn)還有一些配置信息，RPC層就是真正的RPC調(diào)用的核心層，封裝整個RPC的調(diào)用過程、負(fù)載均衡、集群容錯、代理，remoting則是對網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的封裝。
劃分到更細(xì)的層面，就是圖中的10層模式，整個分層依賴由上至下，除開business業(yè)務(wù)邏輯之外，其他的幾層都是SPI機(jī)制。
能說下Dubbo的工作原理嗎？
服務(wù)啟動的時候，provider和consumer根據(jù)配置信息，連接到注冊中心register，分別向注冊中心注冊和訂閱服務(wù)
register根據(jù)服務(wù)訂閱關(guān)系，返回provider信息到consumer，同時consumer會把provider信息緩存到本地。如果信息有變更，consumer會收到來自register的推送
consumer生成代理對象，同時根據(jù)負(fù)載均衡策略，選擇一臺provider，同時定時向monitor記錄接口的調(diào)用次數(shù)和時間信息
拿到代理對象之后，consumer通過代理對象發(fā)起接口調(diào)用
provider收到請求后對數(shù)據(jù)進(jìn)行反序列化，然后通過代理調(diào)用具體的接口實(shí)現(xiàn)
為什么要通過代理對象通信？
主要是為了實(shí)現(xiàn)接口的透明代理，封裝調(diào)用細(xì)節(jié)，讓用戶可以像調(diào)用本地方法一樣調(diào)用遠(yuǎn)程方法，同時還可以通過代理實(shí)現(xiàn)一些其他的策略，比如：
1、調(diào)用的負(fù)載均衡策略
2、調(diào)用失敗、超時、降級和容錯機(jī)制
3、做一些過濾操作，比如加入緩存、mock數(shù)據(jù)
4、接口調(diào)用數(shù)據(jù)統(tǒng)計
說說服務(wù)暴露的流程？
在容器啟動的時候，通過ServiceConfig解析標(biāo)簽，創(chuàng)建dubbo標(biāo)簽解析器來解析dubbo的標(biāo)簽，容器創(chuàng)建完成之后，觸發(fā)ContextRefreshEvent事件回調(diào)開始暴露服務(wù) 通過ProxyFactory獲取到invoker，invoker包含了需要執(zhí)行的方法的對象信息和具體的URL地址 再通過DubboProtocol的實(shí)現(xiàn)把包裝后的invoker轉(zhuǎn)換成exporter，然后啟動服務(wù)器server，監(jiān)聽端口 最后RegistryProtocol保存URL地址和invoker的映射關(guān)系，同時注冊到服務(wù)中心
說說服務(wù)引用的流程？
服務(wù)暴露之后，客戶端就要引用服務(wù)，然后才是調(diào)用的過程。
首先客戶端根據(jù)配置文件信息從注冊中心訂閱服務(wù)
之后DubboProtocol根據(jù)訂閱的得到provider地址和接口信息連接到服務(wù)端server，開啟客戶端client，然后創(chuàng)建invoker
invoker創(chuàng)建完成之后，通過invoker為服務(wù)接口生成代理對象，這個代理對象用于遠(yuǎn)程調(diào)用provider，服務(wù)的引用就完成了
有哪些負(fù)載均衡策略？
加權(quán)隨機(jī)：假設(shè)我們有一組服務(wù)器 servers = [A, B, C]，他們對應(yīng)的權(quán)重為 weights = [5, 3, 2]，權(quán)重總和為10。現(xiàn)在把這些權(quán)重值平鋪在一維坐標(biāo)值上，[0, 5) 區(qū)間屬于服務(wù)器 A，[5, 8) 區(qū)間屬于服務(wù)器 B，[8, 10) 區(qū)間屬于服務(wù)器 C。接下來通過隨機(jī)數(shù)生成器生成一個范圍在 [0, 10) 之間的隨機(jī)數(shù)，然后計算這個隨機(jī)數(shù)會落到哪個區(qū)間上就可以了。
最小活躍數(shù)：每個服務(wù)提供者對應(yīng)一個活躍數(shù) active，初始情況下，所有服務(wù)提供者活躍數(shù)均為0。每收到一個請求，活躍數(shù)加1，完成請求后則將活躍數(shù)減1。在服務(wù)運(yùn)行一段時間后，性能好的服務(wù)提供者處理請求的速度更快，因此活躍數(shù)下降的也越快，此時這樣的服務(wù)提供者能夠優(yōu)先獲取到新的服務(wù)請求。
一致性hash：通過hash算法，把provider的invoke和隨機(jī)節(jié)點(diǎn)生成hash，并將這個 hash 投射到 [0, 2^32 - 1] 的圓環(huán)上，查詢的時候根據(jù)key進(jìn)行md5然后進(jìn)行hash，得到第一個節(jié)點(diǎn)的值大于等于當(dāng)前hash的invoker。
加權(quán)輪詢：比如服務(wù)器 A、B、C 權(quán)重比為 5:2:1，那么在8次請求中，服務(wù)器 A 將收到其中的5次請求，服務(wù)器 B 會收到其中的2次請求，服務(wù)器 C 則收到其中的1次請求。
集群容錯方式有哪些？
Failover Cluster失敗自動切換：dubbo的默認(rèn)容錯方案，當(dāng)調(diào)用失敗時自動切換到其他可用的節(jié)點(diǎn)，具體的重試次數(shù)和間隔時間可用通過引用服務(wù)的時候配置，默認(rèn)重試次數(shù)為1也就是只調(diào)用一次。
Failback Cluster快速失敗：在調(diào)用失敗，記錄日志和調(diào)用信息，然后返回空結(jié)果給consumer，并且通過定時任務(wù)每隔5秒對失敗的調(diào)用進(jìn)行重試
Failfast Cluster失敗自動恢復(fù)：只會調(diào)用一次，失敗后立刻拋出異常
Failsafe Cluster失敗安全：調(diào)用出現(xiàn)異常，記錄日志不拋出，返回空結(jié)果
Forking Cluster并行調(diào)用多個服務(wù)提供者：通過線程池創(chuàng)建多個線程，并發(fā)調(diào)用多個provider，結(jié)果保存到阻塞隊(duì)列，只要有一個provider成功返回了結(jié)果，就會立刻返回結(jié)果
Broadcast Cluster廣播模式：逐個調(diào)用每個provider，如果其中一臺報錯，在循環(huán)調(diào)用結(jié)束后，拋出異常。
了解Dubbo SPI機(jī)制嗎？
SPI 全稱為 Service Provider Interface，是一種服務(wù)發(fā)現(xiàn)機(jī)制，本質(zhì)是將接口實(shí)現(xiàn)類的全限定名配置在文件中，并由服務(wù)加載器讀取配置文件，加載實(shí)現(xiàn)類，這樣可以在運(yùn)行時，動態(tài)為接口替換實(shí)現(xiàn)類。
Dubbo也正是通過SPI機(jī)制實(shí)現(xiàn)了眾多的擴(kuò)展功能，而且dubbo沒有使用java原生的SPI機(jī)制，而是對齊進(jìn)行了增強(qiáng)和改進(jìn)。
SPI在dubbo應(yīng)用很多，包括協(xié)議擴(kuò)展、集群擴(kuò)展、路由擴(kuò)展、序列化擴(kuò)展等等。
使用方式可以在META-INF/dubbo目錄下配置：
key=com.xxx.value
然后通過dubbo的ExtensionLoader按照指定的key加載對應(yīng)的實(shí)現(xiàn)類，這樣做的好處就是可以按需加載，性能上得到優(yōu)化。
如果讓你實(shí)現(xiàn)一個RPC框架怎么設(shè)計？
首先需要一個服務(wù)注冊中心，這樣consumer和provider才能去注冊和訂閱服務(wù) 需要負(fù)載均衡的機(jī)制來決定consumer如何調(diào)用客戶端，這其中還當(dāng)然要包含容錯和重試的機(jī)制 需要通信協(xié)議和工具框架，比如通過http或者rmi的協(xié)議通信，然后再根據(jù)協(xié)議選擇使用什么框架和工具來進(jìn)行通信，當(dāng)然，數(shù)據(jù)的傳輸序列化要考慮 除了基本的要素之外，像一些監(jiān)控、配置管理頁面、日志是額外的優(yōu)化考慮因素。
那么，本質(zhì)上，只要熟悉一兩個RPC框架，就很容易想明白我們自己要怎么實(shí)現(xiàn)一個RPC框架。
推薦閱讀
騰訊 Git 規(guī)范出爐，寫給開發(fā)者的指南!
最棒 Spring Boot 干貨總結(jié)（超詳細(xì)，建議收藏）