Go微服务--常见的微服务框架

Python09

Go微服务--常见的微服务框架,第1张

近几年诞生了很多微服务框架,比如JAVA的Spring Cloud、DubboGolang的GoKit和GoMicro以及NodeJs的Seneca。几乎每种主流语言都有其对应的微服务框架。

Go在微服务框架中有其独特的优势,至于优势在哪,自行google。

1、GoKit框架

这是一个工具包的集合,可以帮助攻城狮构建强大、可靠和可维护的微服务。提供了用于实现系统监控和弹性模式组件的库,例如日志、跟踪、限流、熔断等。

基于这个框架的应用程序架构由三个主要的部分组成:

传输层:用于网络通信,服务通常使用HTTP或者gRPC等网络传输协议,或者使用NATS等发布订阅系统相互通信。

接口层:是服务器和客户端的基本构建块。每个对外提供的接口方法都会定义为一个Endpoint,一遍在服务器和客户端之间进行网络通信,每个端点使用传输层通过HTTP或gRPC等具体通信模式对外提供服务

服务成:具体的业务逻辑实现

2、GoMicro框架

这是一个基于Go语言实现的插件化RPC微服务框架。提供了服务发现、负载均衡、同步传输、异步通信以及事件驱动等机制,尝试简化分布式系统之间的通信,让开发者更专注于自身业务逻辑的开发。

GoMicro的设计哲学是可插拔的架构理念,提供了可快速构建系统的组件,并且可以根据自身的需求对GoMicro提供的默认实现进行定制。所有插件都可在仓库github.com/micro/go-plugins 中找到。

Protocol 还有一个实现分支是 AbstractProxyProtocol,如下图所示:

从图中我们可以看到:gRPC、HTTP、WebService、Hessian、Thrift 等协议对应的 Protocol 实现,都是继承自 AbstractProxyProtocol 抽象类。

目前互联网的技术栈百花齐放,很多公司会使用 Node.js、Python、Rails、Go 等语言来开发 一些 Web 端应用,同时又有很多服务会使用 Java 技术栈实现,这就出现了大量的跨语言调用的需求。Dubbo 作为一个 RPC 框架,自然也希望能实现这种跨语言的调用,目前 Dubbo 中使用“HTTP 协议 + JSON-RPC”的方式来达到这一目的,其中 HTTP 协议和 JSON 都是天然跨语言的标准,在各种语言中都有成熟的类库。

下面就重点来分析 Dubbo 对 HTTP 协议的支持。首先,会介绍 JSON-RPC 的基础,并通过一个示例,快速入门,然后介绍 Dubbo 中 HttpProtocol 的具体实现,也就是如何将 HTTP 协议与 JSON-RPC 结合使用,实现跨语言调用的效果。

Dubbo 中支持的 HTTP 协议实际上使用的是 JSON-RPC 协议。

JSON-RPC 是基于 JSON 的跨语言远程调用协议。Dubbo 中的 dubbo-rpc-xml、dubbo-rpc-webservice 等模块支持的 XML-RPC、WebService 等协议与 JSON-RPC 一样,都是基于文本的协议,只不过 JSON 的格式比 XML、WebService 等格式更加简洁、紧凑。与 Dubbo 协议、Hessian 协议等二进制协议相比,JSON-RPC 更便于调试和实现,可见 JSON-RPC 协议还是一款非常优秀的远程调用协议。

在 Java 体系中,有很多成熟的 JSON-RPC 框架,例如 jsonrpc4j、jpoxy 等,其中,jsonrpc4j 本身体积小巧,使用方便,既可以独立使用,也可以与 Spring 无缝集合,非常适合基于 Spring 的项目。

下面先来看看 JSON-RPC 协议中请求的基本格式:

JSON-RPC请求中各个字段的含义如下:

在 JSON-RPC 的服务端收到调用请求之后,会查找到相应的方法并进行调用,然后将方法的返回值整理成如下格式,返回给客户端:

JSON-RPC响应中各个字段的含义如下:

Dubbo 使用 jsonrpc4j 库来实现 JSON-RPC 协议,下面使用 jsonrpc4j 编写一个简单的 JSON-RPC 服务端示例程序和客户端示例程序,并通过这两个示例程序说明 jsonrpc4j 最基本的使用方式。

首先,需要创建服务端和客户端都需要的 domain 类以及服务接口。先来创建一个 User 类,作为最基础的数据对象:

接下来创建一个 UserService 接口作为服务接口,其中定义了 5 个方法,分别用来创建 User、查询 User 以及相关信息、删除 User:

UserServiceImpl 是 UserService 接口的实现类,其中使用一个 ArrayList 集合管理 User 对象,具体实现如下:

整个用户管理业务的核心大致如此。下面我们来看服务端如何将 UserService 与 JSON-RPC 关联起来。

首先,创建 RpcServlet 类,它是 HttpServlet 的子类,并覆盖了 HttpServlet 的 service() 方法。我们知道,HttpServlet 在收到 GET 和 POST 请求的时候,最终会调用其 service() 方法进行处理;HttpServlet 还会将 HTTP 请求和响应封装成 HttpServletRequest 和 HttpServletResponse 传入 service() 方法之中。这里的 RpcServlet 实现之中会创建一个 JsonRpcServer,并在 service() 方法中将 HTTP 请求委托给 JsonRpcServer 进行处理:

最后,创建一个 JsonRpcServer 作为服务端的入口类,在其 main() 方法中会启动 Jetty 作为 Web 容器,具体实现如下:

这里使用到的 web.xml 配置文件如下:

完成服务端的编写之后,下面再继续编写 JSON-RPC 的客户端。在 JsonRpcClient 中会创建 JsonRpcHttpClient,并通过 JsonRpcHttpClient 请求服务端:

在 AbstractProxyProtocol 的 export() 方法中,首先会根据 URL 检查 exporterMap 缓存,如果查询失败,则会调用 ProxyFactory.getProxy() 方法将 Invoker 封装成业务接口的代理类,然后通过子类实现的 doExport() 方法启动底层的 ProxyProtocolServer,并初始化 serverMap 集合。具体实现如下:

在 HttpProtocol 的 doExport() 方法中,与前面介绍的 DubboProtocol 的实现类似,也要启动一个 RemotingServer。为了适配各种 HTTP 服务器,例如,Tomcat、Jetty 等,Dubbo 在 Transporter 层抽象出了一个 HttpServer 的接口。

dubbo-remoting-http 模块的入口是 HttpBinder 接口,它被 @SPI 注解修饰,是一个扩展接口,有三个扩展实现,默认使用的是 JettyHttpBinder 实现,如下图所示:

HttpBinder 接口中的 bind() 方法被 @Adaptive 注解修饰,会根据 URL 的 server 参数选择相应的 HttpBinder 扩展实现,不同 HttpBinder 实现返回相应的 HttpServer 实现。HttpServer 的继承关系如下图所示:

这里以 JettyHttpServer 为例简单介绍 HttpServer 的实现,在 JettyHttpServer 中会初始化 Jetty Server,其中会配置 Jetty Server 使用到的线程池以及处理请求 Handler:

可以看到 JettyHttpServer 收到的全部请求将委托给 DispatcherServlet 这个 HttpServlet 实现,而 DispatcherServlet 的 service() 方法会把请求委托给对应接端口的 HttpHandler 处理:

了解了 Dubbo 对 HttpServer 的抽象以及 JettyHttpServer 的核心之后,回到 HttpProtocol 中的 doExport() 方法继续分析。

在 HttpProtocol.doExport() 方法中会通过 HttpBinder 创建前面介绍的 HttpServer 对象,并记录到 serverMap 中用来接收 HTTP 请求。这里初始化 HttpServer 以及处理请求用到的 HttpHandler 是 HttpProtocol 中的内部类,在其他使用 HTTP 协议作为基础的 RPC 协议实现中也有类似的 HttpHandler 实现类,如下图所示:

在 HttpProtocol.InternalHandler 中的 handle() 实现中,会将请求委托给 skeletonMap 集合中记录的 JsonRpcServer 对象进行处理:

skeletonMap 集合中的 JsonRpcServer 是与 HttpServer 对象一同在 doExport() 方法中初始化的。最后,我们来看 HttpProtocol.doExport() 方法的实现:

介绍完 HttpProtocol 暴露服务的相关实现之后,下面再来看 HttpProtocol 中引用服务相关的方法实现,即 protocolBindinRefer() 方法实现。该方法首先通过 doRefer() 方法创建业务接口的代理,这里会使用到 jsonrpc4j 库中的 JsonProxyFactoryBean 与 Spring 进行集成,在其 afterPropertiesSet() 方法中会创建 JsonRpcHttpClient 对象:

下面来看 doRefer() 方法的具体实现:

在 AbstractProxyProtocol.protocolBindingRefer() 方法中,会通过 ProxyFactory.getInvoker() 方法将 doRefer() 方法返回的代理对象转换成 Invoker 对象,并记录到 Invokers 集合中,具体实现如下:

本文重点介绍了在 Dubbo 中如何通过“HTTP 协议 + JSON-RPC”的方案实现跨语言调用。首先介绍了 JSON-RPC 中请求和响应的基本格式,以及其实现库 jsonrpc4j 的基本使用;接下来我们还详细介绍了 Dubbo 中 AbstractProxyProtocol、HttpProtocol 等核心类,剖析了 Dubbo 中“HTTP 协议 + JSON-RPC”方案的落地实现。

Dubbo是 Alibaba 开源的分布式服务框架远程调用框架,在网络间传输数据,就需要通信协议和序列化

Dubbo支持dubbo、rmi、hessian、http、webservice、thrift、redis等多种协议,但是Dubbo官网是推荐我们使用Dubbo协议的,默认也是用的dubbo协议。

先介绍几种常见的协议:

缺省协议,使用基于mina1.1.7+hessian3.2.1的tbremoting交互。

连接个数:单连接

连接方式:长连接

传输协议:TCP

传输方式:NIO异步传输

序列化:Hessian二进制序列化

适用范围:传入传出参数数据包较小(建议小于100K),消费者比提供者个数多,单一消费者无法压满提供者,尽量不要用dubbo协议传输大文件或超大字符串。

适用场景:常规远程服务方法调用

1、dubbo默认采用dubbo协议,dubbo协议采用单一长连接和NIO异步通讯,适合于小数据量大并发的服务调用,以及服务消费者机器数远大于服务提供者机器数的情况

2、他不适合传送大数据量的服务,比如传文件,传视频等,除非请求量很低。

配置如下:

<dubbo:protocol name="dubbo" port="20880" />

<dubbo:protocol name=“dubbo” port=“9090” server=“netty” client=“netty” codec=“dubbo”

serialization=“hessian2” charset=“UTF-8” threadpool=“fixed” threads=“100” queues=“0” iothreads=“9”

buffer=“8192” accepts=“1000” payload=“8388608” />

3、Dubbo协议缺省每服务每提供者每消费者使用单一长连接,如果数据量较大,可以使用多个连接。

<dubbo:protocol name="dubbo" connections="2" />

4、为防止被大量连接撑挂,可在服务提供方限制大接收连接数,以实现服务提供方自我保护

<dubbo:protocol name="dubbo" accepts="1000" />

Java标准的远程调用协议。

连接个数:多连接

连接方式:短连接

传输协议:TCP

传输方式:同步传输

序列化:Java标准二进制序列化

适用范围:传入传出参数数据包大小混合,消费者与提供者个数差不多,可传文件。

适用场景:常规远程服务方法调用,与原生RMI服务互操作

RMI协议采用JDK标准的java.rmi.*实现,采用阻塞式短连接和JDK标准序列化方式 。

基于Hessian的远程调用协议。

连接个数:多连接

连接方式:短连接

传输协议:HTTP

传输方式:同步传输

序列化:表单序列化

适用范围:传入传出参数数据包大小混合,提供者比消费者个数多,可用浏览器查看,可用表单或URL传入参数,暂不支持传文件。

适用场景:需同时给应用程序和浏览器JS使用的服务。

1、Hessian协议用于集成Hessian的服务,Hessian底层采用Http通讯,采用Servlet暴露服务,Dubbo缺省内嵌Jetty作为服务器实现。

2、Hessian是Caucho开源的一个RPC框架: http://hessian.caucho.com ,其通讯效率高于WebService和Java自带的序列化。

基于http表单的远程调用协议。参见:[HTTP协议使用说明]

连接个数:多连接

连接方式:短连接

传输协议:HTTP

传输方式:同步传输

序列化:表单序列化

适用范围:传入传出参数数据包大小混合,提供者比消费者个数多,可用浏览器查看,可用表单或URL传入参数,暂不支持传文件。

适用场景:需同时给应用程序和浏览器JS使用的服务。

基于WebService的远程调用协议。

连接个数:多连接

连接方式:短连接

传输协议:HTTP

传输方式:同步传输

序列化:SOAP文本序列化

适用场景:系统集成,跨语言调用

序列化是将一个对象变成一个二进制流就是序列化, 反序列化是将二进制流转换成对象

为什么要序列化?

Dubbo序列化支持java、compactedjava、nativejava、fastjson、dubbo、fst、hessian2、kryo,其中默认hessian2。其中java、compactedjava、nativejava属于原生java的序列化。

hessian2序列化:hessian是一种跨语言的高效二进制序列化方式。但这里实际不是原生的hessian2序列化,而是阿里修改过的,它是dubbo RPC默认启用的序列化方式。

json序列化:目前有两种实现,一种是采用的阿里的fastjson库,另一种是采用dubbo中自己实现的简单json库,但其实现都不是特别成熟,而且json这种文本序列化性能一般不如上面两种二进制序列化。

java序列化:主要是采用JDK自带的Java序列化实现,性能很不理想。