開個新坑，和大家一起學(xué)習(xí)Dubbo 3.X。我們按照一個由淺入深順序來學(xué)習(xí)，先從使用Dubbo開始，再深入Dubbo的核心原理。

今天我們就從認(rèn)識Dubbo開始，整體的內(nèi)容可以分為3個部分：

• Dubbo是什么
• RPC是什么
• Dubbo的架構(gòu)

正式開始前我先疊個甲，通常網(wǎng)上很多資料將RPC稱之為協(xié)議，并將RPC與HTTP進(jìn)行比較，目前來看這已經(jīng)成為“不太正確”但主流的說法了。而我個人是個原教旨主義者，更傾向使用RPC原初的解釋，因此可能和你看到的部分文章有一定的差別。另外，因個人能力有限，若出現(xiàn)錯誤希望大家不吝賜教。

Tips：RPC的章節(jié)主要參考Andrew D. Birrell與Bruce Jay Nelson于1984年發(fā)表的論文《Implementing Remote Procedure Calls》，通常認(rèn)為這篇文章是“現(xiàn)代”RPC的起源（實(shí)際上，1976年就有文獻(xiàn)開始討論RPC了）。

Dubbo是什么？

我們來看Apache Dubbo社區(qū)是怎樣描述Dubbo的：

Apache Dubbo是一款RPC服務(wù)開發(fā)框架，用于解決微服務(wù)架構(gòu)下的服務(wù)治理與通信問題，官方提供了Java、Golang等多語言SDK實(shí)現(xiàn)。使用Dubbo開發(fā)的微服務(wù)原生具備相互之間的遠(yuǎn)程地址發(fā)現(xiàn)與通信能力， 利用Dubbo提供的豐富服務(wù)治理特性，可以實(shí)現(xiàn)諸如服務(wù)發(fā)現(xiàn)、負(fù)載均衡、流量調(diào)度等服務(wù)治理訴求。Dubbo被設(shè)計(jì)為高度可擴(kuò)展，用戶可以方便的實(shí)現(xiàn)流量攔截、選址的各種定制邏輯。

Dubbo是具有高性能，可拓展等特性的RPC框架，除此之外，Dubbo還提供了服務(wù)治理的能力。

Dubbo的“野心”不僅僅在于提供一套完整的RPC調(diào)用及服務(wù)治理框架，更是將Dubbo與編程語言解綁，提供了大部分主流語言的版本。

Tips：該圖截自Apache Dubbo社區(qū)在B站上發(fā)布的《5分鐘快速了解Apache Dubbo》。

RPC是什么？

既然Dubbo的本質(zhì)是RPC框架，那么在繼續(xù)深入學(xué)習(xí)Dubbo前，我們有必要先來了解下RPC是什么。

RPC（Remote Procedure Call），即遠(yuǎn)程過程調(diào)用?！禝mplementing Remote Procedure Calls》中是這么解釋的：

The idea of remote procedure calls (hereinafter called RPC) is quite simple. It is based on the observation that procedure calls are a well-known and well-understood mechanism for transfer of control and data within a program running on a single computer.Therefore, it is proposed that this same mechanism be extended to provide for transfer of control and data across a communication network.

RPC的思想是基于對單機(jī)程序中的傳輸和處理數(shù)據(jù)的過程調(diào)用的觀察，并建議將相同的機(jī)制拓展到遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)通信上的結(jié)果。

是不是有點(diǎn)難理解？沒關(guān)系，我們換一個簡單點(diǎn)的說法，來看Sahn Lam在油管視頻《What is RPC? gRPC Introduction》中的解釋，視頻中他通過本地過程調(diào)用與遠(yuǎn)程過程調(diào)用的對比進(jìn)行解釋：

A local procedure call is a function call within a process to execute some code.A remote procedure call enables one machine to invoke some code on another machine as if it is a local fuction call from a user's perspective.

這個解釋就非常清晰了，RPC的核心是希望遠(yuǎn)程調(diào)用可以像本地函數(shù)調(diào)用一樣簡單。Birrell與Nelson正是基于此目標(biāo)，給出了RPC服務(wù)的設(shè)計(jì)參考：

Birrell與Nelson的設(shè)計(jì)是基于存根（stub，即圖中的User-stub和Server-stub）這個概念的，系統(tǒng)整體包含5個部分：

• 用戶端，服務(wù)調(diào)用方；
• 用戶端存根，保存函數(shù)聲明，負(fù)責(zé)請求參數(shù)的打包與響應(yīng)參數(shù)的解包；
• RPC Runtime，選擇合適的方式（協(xié)議）傳輸數(shù)據(jù)；
• 服務(wù)端存根，保存函數(shù)聲明，負(fù)責(zé)請求參數(shù)的解包與響應(yīng)參數(shù)的打包；
• 服務(wù)端，服務(wù)提供方。

用戶端和服務(wù)端的開發(fā)者只需要從存根中獲取并調(diào)用目標(biāo)函數(shù)，而無需考慮目標(biāo)函數(shù)所在服務(wù)器的地址和傳輸數(shù)據(jù)的方式，是非常契合“遠(yuǎn)程調(diào)用可以像本地函數(shù)調(diào)用一樣簡單”這樣的愿景的。

好了，到這里我們已經(jīng)對“原教旨主義”的RPC有了整體的認(rèn)知，現(xiàn)在來回答一個不太“正經(jīng)”的問題：既然有了HTTP為什么還要RPC？

這是個挺常見的初學(xué)誤區(qū)，將RPC與HTTP劃上了等號。首先RPC是一種思想（我覺得更像是簡化遠(yuǎn)程服務(wù)調(diào)用的目標(biāo)），而HTTP是應(yīng)用層的傳輸協(xié)議，上圖中“兩個”RPC Runtime傳輸數(shù)據(jù)時可以使用HTTP，也可以是其它能夠完成數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞健Ｆ浯?，“現(xiàn)代”RPC的理論誕生于1984年，而HTTP是1989年發(fā)起的，因此這個問題反過來問還顯得稍微合理些。最后，HTTP的誕生的目的是接收和發(fā)布HTML頁面，即在瀏覽器與服務(wù)端之間進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，而不是應(yīng)用在兩個服務(wù)端之間的數(shù)據(jù)傳輸。

Tips：

• Sahn Lam和Alex Xu是油管頻道ByteByteGo的管理者，擁有有43萬粉絲，另外他們也是《System Design Interview》的作者；
• RPC的系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖截自《Implementing Remote Procedure Calls》；
• 實(shí)際的項(xiàng)目中，沒有嚴(yán)格的用戶端與服務(wù)端的區(qū)分，服務(wù)都可以提供對外的接口，也可以使用外部服務(wù)的接口。

Dubbo的架構(gòu)

Dubbo 3.0開始，Dubbo的官方文檔使用了新的抽象架構(gòu)：

將Dubbo從整體劃分了兩層：

• Dubbo數(shù)據(jù)面：提供RPC功能的核心部分，通過RPC協(xié)議進(jìn)行通信，定義了調(diào)用規(guī)范，完成了數(shù)據(jù)交互的編碼和解碼功能做；
• 服務(wù)治理控制面：服務(wù)治理的抽象，包含了注冊中心，流量管控策略，Dubbo Admin控制臺等。

Dubbo 3.0之前，官方給出了一張非常復(fù)雜的Dubbo 2.X的設(shè)計(jì)圖（以下的部分是官方原文）：

圖例說明

• 圖中左邊淡藍(lán)背景的為服務(wù)消費(fèi)方使用的接口，右邊淡綠色背景的為服務(wù)提供方使用的接口，位于中軸線上的為雙方都用到的接口；
• 圖中從下至上分為十層，各層均為單向依賴，右邊的黑色箭頭代表層之間的依賴關(guān)系，每一層都可以剝離上層被復(fù)用，其中，Service和Config層為API，其它各層均為SPI；
• 圖中綠色小塊的為擴(kuò)展接口，藍(lán)色小塊為實(shí)現(xiàn)類，圖中只顯示用于關(guān)聯(lián)各層的實(shí)現(xiàn)類；
• 圖中藍(lán)色虛線為初始化過程，即啟動時組裝鏈，紅色實(shí)線為方法調(diào)用過程，即運(yùn)行時調(diào)時鏈，紫色三角箭頭為繼承，可以把子類看作父類的同一個節(jié)點(diǎn)，線上的文字為調(diào)用的方法。

Dubbo提供了非常豐富的接口，這些都是Dubbo的可被用戶自定義的拓展點(diǎn)。Dubbo自身也采用了Microkernel+Plugin（微內(nèi)核+拓展）的模式，Microkernel只負(fù)責(zé)組裝Dubbo對Plugin的默認(rèn)實(shí)現(xiàn)。

各層說明

• config配置層：對外配置接口，以ServiceConfig，ReferenceConfig為中心，可以直接初始化配置類，也可以通過Spring解析配置生成配置類
• proxy服務(wù)代理層：服務(wù)接口透明代理，生成服務(wù)的客戶端Stub和服務(wù)器端Skeleton, 以ServiceProxy為中心，擴(kuò)展接口為ProxyFactory
• registry注冊中心層：封裝服務(wù)地址的注冊與發(fā)現(xiàn)，以服務(wù)URL為中心，擴(kuò)展接口為RegistryFactory，Registry，RegistryService
• cluster路由層：封裝多個提供者的路由及負(fù)載均衡，并橋接注冊中心，以Invoker為中心，擴(kuò)展接口為Cluster，Directory，Router，LoadBalance
• monitor監(jiān)控層：RPC調(diào)用次數(shù)和調(diào)用時間監(jiān)控，以Statistics為中心，擴(kuò)展接口為MonitorFactory，Monitor，MonitorService
• protocol遠(yuǎn)程調(diào)用層：封裝RPC調(diào)用，以Invocation，Result為中心，擴(kuò)展接口為Protocol，Invoker，Exporter
• exchange信息交換層：封裝請求響應(yīng)模式，同步轉(zhuǎn)異步，以Request，Response為中心，擴(kuò)展接口為Exchanger，ExchangeChannel，ExchangeClient。ExchangeServer
• transport網(wǎng)絡(luò)傳輸層：抽象Mina和Netty為統(tǒng)一接口，以Message為中心，擴(kuò)展接口為Channel，Transporter，Client，Server，Codec
• serialize數(shù)據(jù)序列化層：可復(fù)用的一些工具，擴(kuò)展接口為Serialization，ObjectInput，ObjectOutput，ThreadPool

有些文章會將Service納入Dubbo的層級結(jié)構(gòu)中，但實(shí)際上Service是用戶業(yè)務(wù)邏輯的部分，嚴(yán)格意義上并不是Dubbo自身的組成。

支持協(xié)議

協(xié)議是RPC框架的核心功能，定義了數(shù)據(jù)的傳輸格式，除了數(shù)據(jù)本身外，還應(yīng)包含控制信息，如：序列化方式，超時時間等。

Dubbo支持了非常多的協(xié)議，在這里我將它們分成5類：

不要看到Dubbo支持了這么多協(xié)議就害怕，它雖然支持的多，但我們不必每個協(xié)議都深入。未來我們在學(xué)習(xí)到協(xié)議的部分是，會重點(diǎn)的學(xué)習(xí)Dubbo協(xié)議，Dubbo 3.X主推的Triple協(xié)議以及支持HTTP/2的gRPC，其余協(xié)議我們大致了解其特性即可。

Tips：實(shí)際上Dubbo 2.X的官方文檔中有非常詳細(xì)的設(shè)計(jì)文檔，不知道為什么Dubbo 3.0中刪除了這部分內(nèi)容。

結(jié)語

好了，到目前為止希望你能夠建立起一個對Dubbo設(shè)計(jì)的整體認(rèn)知。設(shè)計(jì)雖然復(fù)雜，支持的協(xié)議雖然很多，但我們今天的目的不是“一文弄懂”。我們以理解RPC和Birrell與Nelson給出的設(shè)計(jì)為主，其次我們需要建立對Dubbo的設(shè)計(jì)的整體認(rèn)知，看看它Dubbo在Birrell與Nelson的基礎(chǔ)上做出了哪些拓展。如果有興趣的話，可以參考Birrell與Nelson給出的架構(gòu)來設(shè)計(jì)自己的RPC服務(wù)，需要考慮如何將服務(wù)保存到存根中？使用哪種方式進(jìn)行交互？交互的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)該如何設(shè)計(jì)？