[网络协议]Dubbo面试突击

Dubbo本身并不复杂，而且官方文档写的非常清楚详细，面试中dubbo的问题一般不会很多，从分层到工作原理、负载均衡策略、容错机制、SPI机制基本就差不多了，最大的一道大题一般就是怎么设计一个RPC框架了。

Dubbo官网：Apache Dubbo

1. 说说Dubbo的分层？

从大的范围来说，dubbo分为三层，business业务逻辑层由我们自己来提供接口和实现还有一些配置信息，RPC层就是真正的RPC调用的核心层，封装整个RPC的调用过程、负载均衡、集群容错、代理，remoting则是对网络传输协议和数据转换的封装。

划分到更细的层面，就是图中的10层模式，整个分层依赖由上至下，除开business业务逻辑之外，其他的几层都是SPI机制。

2. 能说下Dubbo的工作原理吗？

1. 服务启动的时候，provider和consumer根据配置信息，连接到注册中心register，分别向注册中心注册和订阅服务

2. register根据服务订阅关系，返回provider信息到consumer，同时consumer会把provider信息缓存到本地。如果信息有变更，consumer会收到来自register的推送

3. consumer生成代理对象，同时根据负载均衡策略，选择一台provider，同时定时向monitor记录接口的调用次数和时间信息

4. 拿到代理对象之后，consumer通过代理对象发起接口调用

5. provider收到请求后对数据进行反序列化，然后通过代理调用具体的接口实现

3. 为什么要通过代理对象通信？

主要是为了实现接口的透明代理，封装调用细节，让用户可以像调用本地方法一样调用远程方法，同时还可以通过代理实现一些其他的策略，比如：

1. 调用的负载均衡策略

2. 调用失败、超时、降级和容错机制

3. 做一些过滤操作，比如加入缓存、mock数据

4. 接口调用数据统计

4. 说说服务暴露的流程？

1. 在容器启动的时候，通过ServiceConfig解析标签，创建dubbo标签解析器来解析dubbo的标签，容器创建完成之后，触发ContextRefreshEvent事件回调开始暴露服务
2. 通过ProxyFactory获取到invoker，invoker包含了需要执行的方法的对象信息和具体的URL地址
3. 再通过DubboProtocol的实现把包装后的invoker转换成exporter，然后启动服务器server，监听端口
4. 最后RegistryProtocol保存URL地址和invoker的映射关系，同时注册到服务中心
   

5. 说说服务引用的流程？

服务暴露之后，客户端就要引用服务，然后才是调用的过程。

1. 首先客户端根据配置文件信息从注册中心订阅服务

2. 之后DubboProtocol根据订阅的得到provider地址和接口信息连接到服务端server，开启客户端client，然后创建invoker

3. invoker创建完成之后，通过invoker为服务接口生成代理对象，这个代理对象用于远程调用provider，服务的引用就完成了

6. 有哪些负载均衡策略？

1. 加权随机：假设我们有一组服务器 servers = [A, B, C]，他们对应的权重为 weights = [5, 3, 2]，权重总和为10。现在把这些权重值平铺在一维坐标值上，[0, 5) 区间属于服务器 A，[5, 8) 区间属于服务器 B，[8, 10) 区间属于服务器 C。接下来通过随机数生成器生成一个范围在 [0, 10) 之间的随机数，然后计算这个随机数会落到哪个区间上就可以了。

2. 最小活跃数：每个服务提供者对应一个活跃数 active，初始情况下，所有服务提供者活跃数均为0。每收到一个请求，活跃数加1，完成请求后则将活跃数减1。在服务运行一段时间后，性能好的服务提供者处理请求的速度更快，因此活跃数下降的也越快，此时这样的服务提供者能够优先获取到新的服务请求。

3. 一致性hash：通过hash算法，把provider的invoke和随机节点生成hash，并将这个 hash 投射到 [0, 2^32 - 1] 的圆环上，查询的时候根据key进行md5然后进行hash，得到第一个节点的值大于等于当前hash的invoker。
   

4. 加权轮询：比如服务器 A、B、C 权重比为 5:2:1，那么在8次请求中，服务器 A 将收到其中的5次请求，服务器 B 会收到其中的2次请求，服务器 C 则收到其中的1次请求。

7. 集群容错方式有哪些？

1. Failover Cluster失败自动切换：dubbo的默认容错方案，当调用失败时自动切换到其他可用的节点，具体的重试次数和间隔时间可用通过引用服务的时候配置，默认重试次数为1也就是只调用一次。
2. Failback Cluster快速失败：在调用失败，记录日志和调用信息，然后返回空结果给consumer，并且通过定时任务每隔5秒对失败的调用进行重试
3. Failfast Cluster失败自动恢复：只会调用一次，失败后立刻抛出异常
4. Failsafe Cluster失败安全：调用出现异常，记录日志不抛出，返回空结果
5. Forking Cluster并行调用多个服务提供者：通过线程池创建多个线程，并发调用多个provider，结果保存到阻塞队列，只要有一个provider成功返回了结果，就会立刻返回结果
6. Broadcast Cluster广播模式：逐个调用每个provider，如果其中一台报错，在循环调用结束后，抛出异常。

8. 了解Dubbo SPI机制吗？

SPI 全称为 Service Provider Interface，是一种服务发现机制，本质是将接口实现类的全限定名配置在文件中，并由服务加载器读取配置文件，加载实现类，这样可以在运行时，动态为接口替换实现类。

Dubbo也正是通过SPI机制实现了众多的扩展功能，而且dubbo没有使用java原生的SPI机制，而是对齐进行了增强和改进。

SPI在dubbo应用很多，包括协议扩展、集群扩展、路由扩展、序列化扩展等等。

使用方式可以在META-INF/dubbo目录下配置：

key=com.xxx.value

然后通过dubbo的ExtensionLoader按照指定的key加载对应的实现类，这样做的好处就是可以按需加载，性能上得到优化。

9. 如果让你实现一个RPC框架怎么设计？

1. 首先需要一个服务注册中心，这样consumer和provider才能去注册和订阅服务
2. 需要负载均衡的机制来决定consumer如何调用客户端，这其中还当然要包含容错和重试的机制
3. 需要通信协议和工具框架，比如通过http或者rmi的协议通信，然后再根据协议选择使用什么框架和工具来进行通信，当然，数据的传输序列化要考虑
4. 除了基本的要素之外，像一些监控、配置管理页面、日志是额外的优化考虑因素。

那么，本质上，只要熟悉一两个RPC框架，就很容易想明白我们自己要怎么实现一个RPC框架。

参考：

Dubbo

Dubbo 一篇文章就够了：从入门到实战