Day09_09_Dubbo教程之Dubbo相关面试题

10_Dubbo教程之Dubbo相关面试题

1. Dubbo是什么？

Dubbo 是一个分布式、高性能、透明化的 RPC 服务框架,提供服务自动注册、自动发现等高效服务治理方案,可以和 Spring框架无缝集成.

2. Dubbo的由来？

互联网的快速发展,Web应用程序的规模不断扩大,一般会经历如下四个发展阶段:


单一应用架构:当网站流量很小时,只需一个应用,将所有功能都部署在一起即可.



垂直应用架构:当访问量逐渐增大,单一应用按照有业务线拆成多个应用,以提升效率.



分布式服务架构:当垂直应用越来越多,应用之间交互不可避免,将核心业务抽取出来,作为独立的服务,逐渐形成稳定的服务中心,使前端应用能更快速的响应多变的市场需求.此时,用于提高业务复用及整合的分布式服务框架(RPC)是关键.



流动计算架构:当服务越来越多,容量的评估,小服务资源的浪费等问题逐渐显现,此时需增加一个调度中心基于访问压力实时管理集群容量,提高集群利用率.此时,用于提高机器利用率的资源调度和治理中心(SOA)是关键.

3. Dubbo的主要应用场景？

• 透明化的远程方法调用: 就像调用本地方法一样调用远程方法,只需简单配置,没有任何API侵入;

• 软负载均衡及容错机制: 可在内网替代F5等硬件负载均衡器,降低成本,减少单点故障;

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• 服务自动注册与发现: 不再需要写死服务提供方地址,注册中心基于接口名查询服务提供者的IP地址,并且能够平滑添加或删除服务提供者.

4. Dubbo的核心功能？

主要就是如下3个核心功能:

• Remoting: 网络通信框架,提供对多种NIO框架抽象封装,包括“同步转异步”和“请求-响应”模式的信息交换方式;

• Cluster: 服务框架,提供基于接口方法的透明远程过程调用,包括多协议支持,以及软负载均衡,失败容错,地址路由,动态配置等集群支持;

• Registry: 服务注册,基于注册中心目录服务,使服务消费方能动态的查找服务提供方,使地址透明,使服务提供方可以平滑增加或减少机器.

5. Dubbo的核心组件？



6. Dubbo服务注册与发现的流程？



流程说明:

• 1️⃣.Provider(提供者)绑定到指定端口并启动服务;

• 2️⃣.服务提供者连接到注册中心,并发送本机IP、端口、应用等信息,并发送到注册中心进行存储;

• 3️⃣.Consumer(消费者)连接到注册中心,并发送应用信息和所请求的服务信息到注册中心;

• 4️⃣.注册中心根据 消费者 所请求的服务信息匹配对应的服务提供者列表,然后发送到 Consumer端进行应用的缓存;

• 5️⃣.Consumer 在发起远程调用时基于缓存的消费者列表,选择其一发起调用;

• 6️⃣.Provider 的状态变更会实时通知注册中心,再由注册中心实时推送至Consumer.

设计的原因:

• Consumer 与Provider 解偶,双方都可以横向增减节点数;

• 注册中心对本身可做对等集群,可动态增减节点,并且任意一台宕掉后,将自动切换到另一台;

• 去中心化,双方不直接依懒注册中心,即使注册中心全部宕机短时间内也不会影响服务的调用;

• 服务提供者无状态,任意一台宕掉后,不影响使用.
  

7. Dubbo的架构设计？



Dubbo框架设计一共划分了10个层:

• 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;

• 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;

• 服务代理层(Proxy): 服务接口的透明代理,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;

• 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;

• 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;

• 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;

• 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;

• 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;

• 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.

8. Dubbo的服务调用流程？



9. Dubbo支持哪些协议,每种协议的应用场景,优缺点?

支持的协议

• dubbo://(推荐)
• rmi://
• hessian://
• http://
• WebService://
• thrift://
• memcached://
• redis://
• rest://

协议详情

• dubbo: 单一长连接和NIO异步通讯,适合大并发小数据量的服务调用,以及消费者远大于提供者的场景.传输协议TCP,异步,Hessian序列化;

• rmi: 采用JDK标准的rmi协议实现,传输参数和返回参数对象需要实现Serializable接口,使用java标准序列化机制,使用阻塞式短连接,传输数据包大小混合,消费者和提供者个数差不多,可传文件.传输协议TCP,多个短连接,TCP协议传输,同步传输,适用常规的远程服务调用和rmi互操作.依赖低版本的Common-Collections包,java序列化存在安全漏洞;

• WebService: 基于WebService的远程调用协议,集成CXF实现,提供和原生WebService的互操作,多个短连接.基于HTTP传输,同步传输,适用系统集成和跨语言调用;

• http: 基于Http表单提交的远程调用协议,使用Spring的HttpInvoke实现,多个短连接.传输协议HTTP,传入参数大小混合,提供者个数多于消费者,需要给应用程序和浏览器JS调用;

• hessian: 集成Hessian服务,基于HTTP通讯,采用Servlet暴露服务,Dubbo内嵌Jetty作为服务器时默认实现,提供与Hession服务互操作.多个短连接,同步HTTP传输,Hessian序列化,传入参数较大,提供者大于消费者,提供者压力较大,可传文件;

• memcache: 基于memcached实现的RPC协议;

• redis: 基于redis实现的RPC协议.

10. dubbo推荐用什么协议？

推荐使用dubbo协议.

11. Dubbo有些哪些注册中心？

Multicast注册中心: Multicast注册中心不需要任何中心节点,只要广播地址,就能进行服务注册和发现,基于网络中组播传输实现;

Zookeeper注册中心: 基于分布式协调系统Zookeeper实现,采用Zookeeper的watch机制实现数据变更;

Redis注册中心: 基于redis实现,采用key/Map存储,住key存储服务名和类型,Map中key存储服务URL,value服务过期时间,基于redis的发布/订阅模式通知数据变更;

Simple注册中心.

12. Dubbo默认采用注册中心？

采用Zookeeper注册中心.

13. 为什么需要服务治理？



• 过多的服务URL配置困难;

• 负载均衡分配节点压力过大的情况下也需要部署集群;

• 服务依赖混乱,启动顺序不清晰;

• 过多服务导致性能指标分析难度较大,需要监控.

14. Dubbo的注册中心集群挂掉,发布者和订阅者之间还能通信么？

可以的,启动dubbo时,消费者会zookeeper拉取注册的生产者的地址接口等数据,缓存在本地.

每次调用时,按照本地存储的地址进行调用.

15. Dubbo与Spring的关系？

Dubbo采用全Spring配置方式,透明化接入应用,对应用没有任何API侵入,只需用Spring加载Dubbo的配置即可,Dubbo基于Spring的Schema扩展进行加载.

16. Dubbo使用的是什么通信框架?

Dubbo默认使用 Netty 框架,也是推荐的选择,另外内容还集成有Mina、Grizzly.

17. Dubbo集群提供了哪些负载均衡策略？



• Random LoadBalance: 随机选取提供者策略,有利于动态调整提供者权重.截面碰撞率高,调用次数越多,分布越均匀;

• RoundRobin LoadBalance: 轮循选取提供者策略,平均分布,但是存在请求累积的问题;

• LeastActive LoadBalance: 最少活跃调用策略,解决慢提供者接收更少的请求;

• ConstantHash LoadBalance: 一致性Hash策略,使相同参数请求总是发到同一提供者,一台机器宕机,可以基于虚拟节点,分摊至其他提供者,避免引起提供者的剧烈变动;

• 缺省时为Random随机调用.

18. Dubbo的集群容错方案有哪些？



• Failover Cluster:失败自动切换,当出现失败,重试其它服务器,通常用于读操作,但重试会带来更长延迟.

• Failfast Cluster:快速失败,只发起一次调用,失败立即报错,通常用于非幂等性的写操作,比如新增记录.

• Failsafe Cluster:失败安全,出现异常时直接忽略,通常用于写入审计日志等操作.

• Failback Cluster:失败自动恢复,后台记录失败请求,定时重发,通常用于消息通知操作.

• Forking Cluster:并行调用多个服务器,只要一个成功即返回,通常用于实时性要求较高的读操作,但需要浪费更多服务资源,可通过 forks="2" 来设置最大并行数.

• Broadcast Cluster:广播调用所有提供者,逐个调用,任意一台报错则报错,通常用于通知所有提供者更新缓存或日志等本地资源信息.

19. Dubbo的默认集群容错方案？

Failover Cluster.

20. Dubbo支持哪些序列化方式？

默认使用Hessian序列化,还有Duddo、FastJson、Java自带序列化.

21. Dubbo超时时间怎样设置？

Dubbo超时时间设置有两种方式:

• 服务提供者端设置的超时时间: 在Dubbo的用户文档中,推荐能多在服务端配置就尽量多在服务端配置,因为服务提供者比消费者更清楚自己提供的服务特性.

• 服务消费者端设置的超时时间: 如果在消费者端设置了超时时间,以消费者端为主,即优先级更高,因为服务调用方设置超时时间控制性更灵活.如果消费方超时,服务端线程不会定制,会产生警告.

22. 服务调用超时问题怎么解决？

dubbo在调用服务不成功时,默认是会重试两次的.

23. Dubbo在安全机制方面是如何解决？

Dubbo通过Token令牌防止用户绕过注册中心直连,然后在注册中心上管理授权.Dubbo还提供服务黑白名单,来控制服务所允许的调用方.

24. Dubbo 和 Dubbox 之间的区别？

dubbox 基于 dubbo 上做了一些扩展,如添加了服务可以 restful 调用,更新了开源组件等.

25. Dubbo和Spring Cloud的关系？

Dubbo 是 SOA 时代的产物,它的关注点主要在于服务的调用,流量分发、流量监控和熔断;而 Spring Cloud 诞生于微服务架构时代,考虑的是微服务治理的方方面面,另外由于依托了 Spirng、Spirng Boot 的优势,两个框架在开始目标就不一致,Dubbo 定位服务治理,Spirng Cloud 是一个生态.

26. Dubbo和Spring Cloud的区别？

1️⃣. 通信方式不同
Dubbo 使用的是 RPC 通信,而 Spring Cloud 使用的是 HTTP RESTFul 方式;

2️⃣. 组成部分不同


最大的区别:
Dubbo底层是使用Netty这样的NIO框架,基于TCP协议传输的,配合以Hession序列化完成RPC通信.

而SpringCloud是基于Http协议+Rest接口调用远程过程的通信.相对来说,Http请求会有更大的报文,占的带宽也会更多,但是REST相比RPC更为灵活,服务提供方和调用方的依赖只依靠一纸契约,不存在代码级别的强依赖.

27. Dubbo 核心配置有哪些?



28. Dubbo内置了哪几种服务容器？

• Spring Container

• Jetty Container

• Log4j Container

Dubbo 的服务容器只是一个简单的 Main 方法,并加载一个简单的 Spring 容器,用于暴露服务.

29. Dubbo需要 Web 容器吗？

不需要,如果硬要用 Web 容器,只会增加复杂性,也浪费资源.

30. Dubbo启动时如果依赖的服务不可用会怎样？

Dubbo 缺省会在启动时检查依赖的服务是否可用,不可用时会抛出异常,阻止 Spring 初始化完成,默认 check="true",可以通过 check="false" 关闭检查.

31. Dubbo支持服务多协议吗？

Dubbo 允许配置多协议,在不同服务上支持不同协议或者同一服务上同时支持多种协议.

32. 服务上线怎么兼容旧版本？

可以用版本号(version)过渡,多个不同版本的服务注册到注册中心,版本号不同的服务相互间不引用,这个和服务分组的概念有一点类似.

多版本的实现:

<dubbo:service interface="com.syc.dubbo.DemoService" ref="demoService" version="1.0.0" />

利用dubbo的该特性,我们能够实现一些功能的灰度发布,实现步骤如下:

旧接口的实现定义version="1.0.0",
新接口的实现定义version="2.0.0",
Consumer端定义version="*".
这样定义Provider和Consumer后,新旧接口实现各承担50%的流量;

利用dubbo该特性,还能完成不兼容版本迁移:

在低压力时间段,先升级一半Provider为新版本;
再将所有消费者升级为新版本;
然后将剩下的一半提供者升级为新版本.

33. Dubbo可以对结果进行缓存吗？

可以,Dubbo 提供了声明式缓存,用于加速热门数据的访问速度,以减少用户加缓存的工作量.

34. Dubbo服务之间的调用是阻塞的吗？

默认是同步等待结果阻塞的,支持异步调用.
Dubbo 是基于 NIO 的非阻塞实现并行调用,客户端不需要启动多线程即可完成并行调用多个远程服务,相对多线程开销较小,异步调用会返回一个 Future 对象.

异步调用流程图如下:


35. Dubbo支持分布式事务吗？

目前暂时不支持,后续可能采用基于 JTA/XA 规范实现,如以图所示:


36. Dubbo支持服务降级吗？

Dubbo 2.2.0 以上版本支持.

37. Dubbo如何优雅停机？

Dubbo 是通过 JDK 的 ShutdownHook 来完成优雅停机的,所以如果使用 kill -9 PID 等强制关闭指令,是不会执行优雅停机的,只有通过 kill PID 时,才会执行.

38. 服务提供者能实现失效踢出是什么原理？

服务失效踢出基于 Zookeeper 的临时节点原理.

39. 如何解决服务调用链过长的问题？

Dubbo 可以使用 Pinpoint 和 Apache Skywalking(Incubator)或者Zipkin等实现分布式服务追踪.

40. Dubbo的管理控制台能做什么？

管理控制台功能主要包含:路由规则,动态配置,服务降级,访问控制,权重调整,负载均衡等管理功能.

41. 说说 Dubbo 服务暴露的过程

Dubbo 会在 Spring 实例化完 bean 之后,在刷新容器最后一步也就是发布 ContextRefreshEvent 事件的时候,通知实现了 ApplicationListener 的 ServiceBean 类进行回调 onApplicationEvent 事件方法,Dubbo 会在这个方法中调用 ServiceBean 父类 ServiceConfig 的 export 方法,而该方法真正实现了服务的(异步或者非异步)发布.

42. Dubbo 能集成 Spring Boot 吗？

可以的,项目地址如下:
https://github.com/apache/incubator-dubbo-spring-boot-project

43. 在使用过程中都遇到了些什么问题？

Dubbo 的设计目的是为了满足高并发小数据量的 rpc 调用,在大数据量下的性能表现并不好,建议使用 rmi 或 http 协议.


44. 如果注册了多个同样的服务,如何测试指定的某个服务？

在开发及测试环境下,可以配置环境点对点直连,绕过注册中心,将以服务接口为单位,忽略注册中心的提供者列表,A 接口配置点对点,不影响 B 接口从注册中心获取列表.

直连Provider的实现:

用法如下:

#url指定的地址就是直连地址
<dubbo:reference id="demoService" interface="com.syc.dubbo.DemoService" version="1.0.0" url="dubbo://192.168.1.100:20888/" />

45. 本地暴露和远程暴露的区别?

为什么会有本地暴露和远程暴露呢?在dubbo中我们的一个服务可能既是Provider,又是Consumer,因此就存在它自己调用自己服务的情况,如果再通过网络去访问,那自然是舍近求远,因此dubbo中有本地暴露服务的这个设计.

从这里我们就知道这个两者的区别:

• 本地暴露是暴露在JVM中,不需要网络通信;

• 远程暴露是将ip,端口等信息暴露给远程客户端,调用时需要网络通信.

46. ZooKeeper的java客户端你使用过哪些

ZooKeeper的常用客户端有3种,分别是:ZooKeeper原生的、Apache Curator、开源的zkclient.

下面分别介绍它们:

• ZooKeeper自带的客户端是官方提供的,比较底层、使用起来写代码麻烦、不够直接;

• Apache Curator是Apache的开源项目,封装了ZooKeeper自带的客户端,使用相对简便,易于使用;

• zkclient是另一个开源的ZooKeeper客户端,其地址:https://github.com/adyliu/zkclient生产环境不推荐使用.

47. 简单谈谈你对一致性哈希算法的认识？

一致性Hash算法会把相同参数的请求总是发到同一个提供者,构建成一个环形的hash,将key值映射到 232-1 首尾相连的环上.

48. 最小活跃数算法中是如何统计这个活跃数的?

Dubbo负载均衡:最少活跃数(LeastActive)的实现分析.

最少活跃数的含义:最少活跃调用数,相同活跃数的随机,活跃数指调用前后计数差,使慢的机器收到更少.

例如,每个服务维护一个活跃数计数器,当A机器开始处理请求,该计数器加1,此时A还未处理完成,若处理完毕则计数器减1;而B机器接受到请求后很快处理完毕,那么A,B的活跃数分别是1，0.当又产生了一个新的请求,则选择B机器去执行(B活跃数最小),这样使慢的机器A收到更少的请求.

最少活跃数的实现分析:
LeastActiveLoadBalance 类实现了最小活跃负载均衡.


这个类总体上可分为两部分:

• 活跃数与权重统计;

• 选择invoker.