RPC架构简介
一.一般网站架构随着业务的发展,逻辑越来越复杂,数据量越来越大,交互越来越多之后的常规方案演进历程。
ORM框架(单一映射框架)------->MVC框架(垂直性框架)------>RPC框架(远程过程调用架构)----->SOA框架(面向服务的架构)
1.定义:ORM(Object Relational Mapping)框架采用元数据来描述对象一关系映射细节,元数据一般采用XML格式,并且存放在专门的对象一映射文件中。
种类:目前流行的ORM框架主要有5种:Hibernate(Nhibernate),iBATIS,mybatis,EclipseLink,JFinal(只要提供了持久化类与表的映射关系,ORM框架在运行时就能参照映射文件的信息,把对象持久化到数据库中)
2.定义: MVC全名是Model View Controller,是模型(model)-视图(view)-控制器(controller)的缩写,一种软件设计典范,用一种业务逻辑、数据、界面显示分离的方法组织代码,将业务逻辑聚集到一个部件里面,在改进和个性化定制界面及用户交互的同时,不需要重新编写业务逻辑。
种类:目前流行的框架: C++语言的QT、MFC、gtk,Java语言的SSH 、SSI、SSM,php语言的
smarty(MVC模式),python语言的django(MTV模式)
3.定义:RPC是远程过程调用的简称,广泛应用在大规模分布式应用中,作用是有助于系统的垂直拆分,使系统更易拓展。
种类:目前流行的RPC(远程过程调用框架)主要有:RMI,Hessian,Dubbo框架
4. 定义:面向服务的架构(SOA)是一个组件模型,它将应用程序的不同功能单元(称为服务)通过这些服务之间定义良好的接口和契约联系起来。
种类:目前比较流行的SOA框架有:dubbo,dubbox,Mule,wso2,ESB component,cxf等
二,.可以先看一下dubbo的总体架构
下面,结合Dubbo官方文档,我们分别理解一下框架分层架构中,各个层次的设计要点:
1. 服务接口层(Service):该层是与实际业务逻辑相关的,根据服务提供方和服务消费方的业务设计对应的接口和实现。
2. 配置层(Config):对外配置接口,以ServiceConfig和ReferenceConfig为中心,可以直接new配置类,也可以通过spring解析配置生成配置类。
3. 服务代理层(Proxy):服务接口透明代理,生成服务的客户端Stub和服务器端Skeleton,以ServiceProxy为中心,扩展接口为ProxyFactory。
4. 服务注册层(Registry):封装服务地址的注册与发现,以服务URL为中心,扩展接口为RegistryFactory、Registry和RegistryService。可能没有服务注册中心,此时服务提供方直接暴露服务。
5. 集群层(Cluster):封装多个提供者的路由及负载均衡,并桥接注册中心,以Invoker为中心,扩展接口为Cluster、Directory、Router和LoadBalance。将多个服务提供方组合为一个服务提供方,实现对服务消费方来透明,只需要与一个服务提供方进行交互。
6. 监控层(Monitor):RPC调用次数和调用时间监控,以Statistics为中心,扩展接口为MonitorFactory、Monitor和MonitorService。
远程调用层(Protocol):封将RPC调用,以Invocation和Result为中心,扩展接口为Protocol、Invoker和Exporter。Protocol是服务域,它是Invoker暴露和引用的主功能入口,它负责Invoker的生命周期管理。Invoker是实体域,它是Dubbo的核心模型,其它模型都向它靠扰,或转换成它,它代表一个可执行体,可向它发起invoke调用,它有可能是一个本地的实现,也可能是一个远程的实现,也可能一个集群实现。
7. 信息交换层(Exchange):封装请求响应模式,同步转异步,以Request和Response为中心,扩展接口为Exchanger、ExchangeChannel、ExchangeClient和ExchangeServer。
8. 网络传输层(Transport):抽象mina和netty为统一接口,以Message为中心,扩展接口为Channel、Transporter、Client、Server和Codec。
9. 数据序列化层(Serialize):可复用的一些工具,扩展接口为Serialization、 ObjectInput、ObjectOutput和ThreadPool。
Dubbo作为一个分布式服务框架,主要具有如下几个核心的要点:
服务定义
服务是围绕服务提供方和服务消费方的,服务提供方实现服务,而服务消费方调用服务。
服务注册
对于服务提供方,它需要发布服务,而且由于应用系统的复杂性,服务的数量、类型也不断膨胀;对于服务消费方,它最关心如何获取到它所需要的服务,而面对复杂的应用系统,需要管理大量的服务调用。而且,对于服务提供方和服务消费方来说,他们还有可能兼具这两种角色,即既需要提供服务,有需要消费服务。
通过将服务统一管理起来,可以有效地优化内部应用对服务发布/使用的流程和管理。服务注册中心可以通过特定协议来完成服务对外的统一。Dubbo提供的注册中心有如下几种类型可供选择:
- Multicast注册中心
- Zookeeper注册中心
- Redis注册中心
- Simple注册中心
服务监控
无论是服务提供方,还是服务消费方,他们都需要对服务调用的实际状态进行有效的监控,从而改进服务质量。
远程通信与信息交换
远程通信需要指定通信双方所约定的协议,在保证通信双方理解协议语义的基础上,还要保证高效、稳定的消息传输。Dubbo继承了当前主流的网络通信框架,主要包括如下几个:
- Mina
- Netty
- Grizzly
下面从Dubbo官网直接拿来,看一下基于RPC层,服务提供方和服务消费方之间的调用关系,如图所示:
上图中,蓝色的表示与业务有交互,绿色的表示只对Dubbo内部交互。上述图所描述的调用流程如下:
- 服务提供方发布服务到服务注册中心;
- 服务消费方从服务注册中心订阅服务;
- 服务消费方调用已经注册的可用服务
注册/注销服务
服务的注册与注销,是对服务提供方角色而言,那么注册服务与注销服务的时序图,如图所示:
服务订阅/取消
为了满足应用系统的需求,服务消费方的可能需要从服务注册中心订阅指定的有服务提供方发布的服务,在得到通知可以使用服务时,就可以直接调用服务。反过来,如果不需要某一个服务了,可以取消该服务。下面看一下对应的时序图,如图所示:
协议支持
Dubbo支持多种协议,如下所示:
- Dubbo协议
- Hessian协议
- HTTP协议
- RMI协议
- WebService协议
- Thrift协议
- Memcached协议
- Redis协议
在通信过程中,不同的服务等级一般对应着不同的服务质量,那么选择合适的协议便是一件非常重要的事情。你可以根据你应用的创建来选择。例如,使用RMI协议,一般会受到防火墙的限制,所以对于外部与内部进行通信的场景,就不要使用RMI协议,而是基于HTTP协议或者Hessian协议。