Dubbo面试题

什么是RPC
RPC（Remote Procedure Call)是一种通过网络从远程计算机程序上请求服务，而不需要了解底层网络技术的协议。简言之，RPC使得程序能够像访问本地系统资源一样，去访问远端系统资源。
RPC框架需要解决的问题
1. 如何确定客户端和服务端之间的通信协议？
2. 如何更高效地进行网络通信？
3. 服务端提供的服务如何暴露给客户端？
4. 客户端如何发现这些暴露的服务？
5. 如何更高效地对请求对象和响应结果进行序列化和反序列化操作？
RPC的实现基础

1、需要有非常高效的网络通信，比如一般选择Netty作为网络通信框架；

2、需要有比较高效的序列化框架，比如谷歌的Protobuf序列化框架；

3、可靠的寻址方式（主要是提供服务的发现），比如可以使用Zookeeper来注册服务等等；

4、如果是带会话（状态）的RPC调用，还需要有会话和状态保持的功能；
RPC使用了哪些关键技术
- 动态代理
  
  生成Client Stub（客户端存根）和Server Stub（服务端存根）的时候需要用到Java动态代理技术，可以使用JDK提供的原生的动态代理机制，也可以使用开源的：CGLib代理，Javassist字节码生成技术。
- 序列化和反序列化
  
  在网络中，所有的数据都将会被转化为字节进行传送，所以为了能够使参数对象在网络中进行传输，需要对这些参数进行序列化和反序列化操作。
  - 序列化：把对象转换为字节序列的过程称为对象的序列化，也就是编码的过程。
  - 反序列化：把字节序列恢复为对象的过程称为对象的反序列化，也就是解码的过程。
- NIO通信
  
  出于并发性能的考虑，传统的阻塞式 IO 显然不太合适。可以选择Netty或者MINA来解决NIO数据传输的问题。

Dubbo核心组件

dubbo-architecture.jpg

组件	说明
Provider	服务提供者
Consumer	服务消费者
Registry	服务注册与发现的注册中心
Monitor	统计服务的调用次数和调用时间的监控中心
Container	服务运行容器

服务容器负责启动，加载，运行服务提供者。
服务提供者在启动时，向注册中心注册自己提供的服务。
服务消费者在启动时，向注册中心订阅自己所需的服务。
注册中心返回服务提供者地址列表给消费者，如果有变更，注册中心将基于长连接推送变更数据给消费者。
服务消费者，从提供者地址列表中，基于软负载均衡算法，选一台提供者进行调用，如果调用失败，再选另一台调用。
服务消费者和提供者，在内存中累计调用次数和调用时间，定时每分钟发送一次统计数据到监控中心。

Dubbo 架构具有以下几个特点，分别是连通性、健壮性、伸缩性、以及向未来架构的升级性。

为什么要Dubbo（为什么需要RPC）

为什么微服务化？横向扩展、并行开发、服务治理、服务编排、负载均衡

默认是什么通信框架，还有别的选择吗？默认使用的序列化框架，你还知道哪些

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

协议	序列化协议	场景
`dubbo://`（默认）	hessian	单一长连接(建立连接后，持续发送使用)和NIO异步通信，适合于数据量小但高并发的服务调用，不适合大数据量的服务，如文件传输
`rmi://`	JDK 标准序列化	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;常规远程服务方法调用，与原生RMI服务互操作
`hessian://`	hessian	传入传出参数数据包较大，提供者比消费者个数多，提供者压力较大，可传文件；页面传输，文件传输，或与原生hessian服务互操作
`http://`	表单序列化	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
`webservice://`	SOAP 文本序列化	系统集成，跨语言调用

服务调用是阻塞的吗？

Dubbo 缺省协议采用单一长连接，底层实现是 Netty 的 NIO 异步通讯机制；基于这种机制，Dubbo 实现了以下几种调用方式：
- 同步调用：一种阻塞式的调用方式，即 Consumer 端代码一直阻塞等待，直到 Provider 端返回为止；
  
  其实，Dubbo 的底层 IO 操作都是异步的。Consumer 端发起调用后，得到一个 Future 对象。对于同步调用，业务线程通过Future#get(timeout)，阻塞等待 Provider 端将结果返回；timeout则是 Consumer 端定义的超时时间。当结果返回后，会设置到此 Future，并唤醒阻塞的业务线程；当超时时间到结果还未返回时，业务线程将会异常返回。
- 异步调用：基于 Dubbo 底层的异步 NIO 实现异步调用，对于 Provider 响应时间较长的场景是必须的，它能有效利用 Consumer 端的资源，相对于 Consumer 端使用多线程来说开销较小。
```
<dubbo:reference id="asyncService" interface="com.alibaba.dubbo.samples.async.api.AsyncService">
    <dubbo:method name="goodbye" async="true"/>
</dubbo:reference>
```
```
AsyncService service = ...;
String result = service.goodbye("samples");// 这里的返回值为空，请不要使用
Future<String> future = RpcContext.getContext().getFuture();
... // 业务线程可以开始做其他事情
result = future.get(); // 阻塞需要获取异步结果时，也可以使用 get(timeout, unit) 设置超时时间
```
  Dubbo Consumer 端发起调用后，同时通过RpcContext.getContext().getFuture()获取跟返回结果关联的Future对象，然后就可以开始处理其他任务；当需要这次异步调用的结果时，可以在任意时刻通过future.get(timeout)来获取。
- 参数回调: 参数回调有点类似于本地 Callback 机制，但 Callback 并不是 Dubbo 内部的类或接口，而是由 Provider 端自定义的；Dubbo 将基于长连接生成反向代理，从而实现从 Provider 端调用 Consumer 端的逻辑。
- 事件通知: 事件通知允许 Consumer 端在调用之前、调用之后或出现异常时，触发 oninvoke、onreturn、onthrow 三个事件。可以通过在配置 Consumer 时，指定事件需要通知的方法，如：
```
<bean id="demoCallback" class="com.alibaba.dubbo.samples.notify.impl.NotifyImpl" />

<dubbo:reference id="demoService" check="false" interface="com.alibaba.dubbo.samples.notify.api.DemoService" version="1.0.0" group="cn">
    <dubbo:method name="sayHello" onreturn="demoCallback.onreturn" onthrow="demoCallback.onthrow"/>
</dubbo:reference>
```
一般使用什么注册中心？还有别的选择吗？
- 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。组播受网络结构限制，只适合小规模应用或开发阶段使用。组播地址段: 224.0.0.0 - 239.255.255.255
- 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，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
Dubbo中zookeeper做注册中心,如果注册中心集群都挂掉,那发布者和订阅者还能通信吗

可以的,为什么呢?zookeeper的信息会缓存到本地作为一个缓存文件,并且转换成properties对象方便使用.
服务提供者实现失效踢出是什么原理

Zookeeper中节点是有生命周期的.具体的生命周期取决于节点的类型.节点主要分为持久节点(Persistent)和临时节点(Ephemeral).
- 临时节点: 临时节点的生命周期和客户端会话绑定,也就是说,如果客户端会话失效,那么这个节点就会自动被清除掉
- 持久节点：所谓持久节点,是指在节点创建后,就一直存在,直到有删除操作来主动清除这个节点,也就是说不会因为创建该节点的客户端会话失效而消失
ZK 中我们让所有的机其都注册一个临时节点,我们判断一个机器是否可用,我们只需要判断这个节点在ZK中是否存在就可以了,不需要直接去连接需要检查的机器,降低系统的复杂度
如何解决调用链过长的问题

Dubbo 可以使用 Pinpoint 和 Apache Skywalking(Incubator) 实现分布式服务追踪
核心的配置有哪些
- dubbo:consumer
  1. timeout 远程服务调用超时时间(毫秒)
  2. retries 远程服务调用重试次数，不包括第一次调用，不需要重试请设为0,仅在cluster为failback/failover时有效
  3. loadbalance 负载均衡策略，可选值：random,roundrobin,leastactive，分别表示：随机，轮询，最少活跃调用
  4. async 是否缺省异步执行，不可靠异步，只是忽略返回值，不阻塞执行线程
- dubbo:provider（Provider 上可以配置的 Consumer 端的属性有哪些）
  1. protocol 协议名称
  2. threads 服务线程池大小(固定大小)
  3. serialization dubbo协议缺省为hessian2，rmi协议缺省为java，http协议缺省为json
  4. threadpool 线程池类型，可选：fixed/cached/limit
  5. retries 远程服务调用重试次数，不包括第一次调用，不需要重试请设为0
  6. actives 消费者端，最大并发调用限制
  7. loadbalance：负载均衡算法，默认随机
  8. timeout：方法调用超时
Dubob集群容错有几种方案？
- Failover Cluster：失败自动切换，当出现失败，重试其它服务器 [1]。通常用于读操作，但重试会带来更长延迟。可通过 retries="2" 来设置重试次数(不含第一次)。
- 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 [2]。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。
Dubbo服务降级，失败重试怎么做？

可以通过服务降级功能临时屏蔽某个出错的非关键服务，并定义降级后的返回策略。如电商促销中，屏蔽“商品推荐”这些边缘业务，减少一定的并发
```
RegistryFactory registryFactory = ExtensionLoader.getExtensionLoader(RegistryFactory.class).getAdaptiveExtension();
Registry registry = registryFactory.getRegistry(URL.valueOf("zookeeper://10.20.153.10:2181"));
registry.register(URL.valueOf("override://0.0.0.0/com.foo.BarService?category=configurators&dynamic=false&application=foo&mock=force:return+null"));
```
- mock=force:return+null 表示消费方对该服务的方法调用都直接返回 null 值，不发起远程调用。用来屏蔽不重要服务不可用时对调用方的影响。
- 还可以改为 mock=fail:return+null 表示消费方对该服务的方法调用在失败后，再返回 null 值，不抛异常。用来容忍不重要服务不稳定时对调用方的影响。
Dubbo使用了哪些设计模式

Dubbo SPI与 Java SPI区别

SPI 全称为 Service Provider Interface，是一种服务发现机制。SPI 的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。正因此特性，我们可以很容易的通过 SPI 机制为我们的程序提供拓展功能。

JAVA:

public interface Robot {
    void sayHello();
}
public class OptimusPrime implements Robot {
    
    @Override
    public void sayHello() {
        System.out.println("Hello, I am Optimus Prime.");
    }
}

public class Bumblebee implements Robot {

    @Override
    public void sayHello() {
        System.out.println("Hello, I am Bumblebee.");
    }
}

META-INF/services 文件夹下创建一个文件，名称为 Robot 的全限定名 org.apache.spi.Robot
```
org.apache.spi.OptimusPrime
org.apache.spi.Bumblebee
```

加载并使用

public class JavaSPITest {

    @Test
    public void sayHello() throws Exception {
        ServiceLoader<Robot> serviceLoader = ServiceLoader.load(Robot.class);
        System.out.println("Java SPI");
        serviceLoader.forEach(Robot::sayHello);
    }
}

Dubbo SPI 示例

Dubbo 并未使用 Java SPI，而是重新实现了一套功能更强的 SPI 机制。Dubbo SPI 的相关逻辑被封装在了 ExtensionLoader 类中，通过 ExtensionLoader，我们可以加载指定的实现类。Dubbo SPI 所需的配置文件需放置在 META-INF/dubbo 路径下，配置内容如下。

optimusPrime = org.apache.spi.OptimusPrime
bumblebee = org.apache.spi.Bumblebee

与 Java SPI 实现类配置不同，Dubbo SPI 是通过键值对的方式进行配置，这样我们可以按需加载指定的实现类。另外，在测试 Dubbo SPI 时，需要在 Robot 接口上标注 @SPI 注解。下面来演示 Dubbo SPI 的用法：

public class DubboSPITest {

    @Test
    public void sayHello() throws Exception {
        ExtensionLoader<Robot> extensionLoader = 
            ExtensionLoader.getExtensionLoader(Robot.class);
        Robot optimusPrime = extensionLoader.getExtension("optimusPrime");
        optimusPrime.sayHello();
        Robot bumblebee = extensionLoader.getExtension("bumblebee");
        bumblebee.sayHello();
    }
}

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
Dubbo如何优雅停机

优雅停机是指在停止应用时，执行的一系列保证应用正常关闭的操作。这些操作往往包括等待已有请求执行完成、关闭线程、关闭连接和释放资源等，优雅停机可以避免非正常关闭程序可能造成数据异常或丢失，应用异常等问题。优雅停机本质上是JVM即将关闭前执行的一些额外的处理代码。

Provider在接收到停机指令后
- 从注册中心上注销所有服务；
- 从配置中心取消监听动态配置；
- 向所有连接的客户端发送只读事件，停止接收新请求；
- 等待一段时间以处理已到达的请求，然后关闭请求处理线程池；
- 断开所有客户端连接。
Consumer在接收到停机指令后
- 拒绝新到请求，直接返回调用异常；
- 等待当前已发送请求执行完毕，如果响应超时则强制关闭连接。
Dubbo与Spring Cloud区别

Dubbo确实类似于Spring Cloud的一个子集，Dubbo功能和文档完善。 对于类似于电商等同步调用场景多并且能支撑搭建Dubbo 这套比较复杂环境的成本的产品而言，Dubbo 确实是一个可以考虑的选择。

Spring Cloud由众多子项目组成，如Spring Cloud Config、Spring Cloud Netflix、Spring Cloud Consul 等，提供了搭建分布式系统及微服务常用的工具，如配置管理、服务发现、断路器、智能路由、微代理、控制总线、一次性token、全局锁、选主、分布式会话和集群状态等，满足了构建微服务所需的所有解决方案。
当一个服务接口有多种实现时怎么做

当一个接口有多种实现时，可以用 group 属性来分组，服务提供方和消费方都指定同一个 group 即可
服务的本地暴露和远程暴露
Dubbo在安全机制方面是如何解决的

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。