無論是Dubbo還是Dubbox，包括在之前《聊聊Dubbo（一）：為何選擇》中介紹的其他框架，其本質都是遠程調用框架，而對于遠程調用如果沒有分布式的需求，其實是不需要用這么重的框架，只有在分布式的時候，才有Dubbo這樣的分布式服務框架的需求，說白了就是個遠程服務調用的分布式框架，其重點在于分布式的治理。那Dubbox這樣的框架在分布式治理方面帶來了哪些核心功能呢？

1 Dubbo核心功能

1. Remoting：遠程通訊，提供對多種NIO框架抽象封裝，包括“同步轉異步”和“請求-響應”模式的信息交換方式。
2. Cluster：服務框架，提供基于接口方法的透明遠程過程調用，包括多協議支持，以及軟負載均衡，失敗容錯，地址路由，動態配置等集群支持。
3. Registry：服務注冊，基于注冊中心目錄服務，使服務消費方能動態的查找服務提供方，使地址透明，使服務提供方可以平滑增加或減少機器。

對于以上的3個核心功能，Dubbo有涉及到哪些組件角色，來協作完成分布式治理的呢？

2 Dubbo組件角色

Dubbo組件角色

調用關系說明：

1. 服務容器Container負責啟動，加載，運行服務提供者。
2. 服務提供者Provider在啟動時，向注冊中心注冊自己提供的服務。
3. 服務消費者Consumer在啟動時，向注冊中心訂閱自己所需的服務。
4. 注冊中心Registry返回服務提供者地址列表給消費者，如果有變更，注冊中心將基于長連接推送變更數據給消費者。
5. 服務消費者Consumer，從提供者地址列表中，基于軟負載均衡算法，選一臺提供者進行調用，如果調用失敗，再選另一臺調用。
6. 服務消費者Consumer和提供者Provider，在內存中累計調用次數和調用時間，定時每分鐘發送一次統計數據到監控中心Monitor。

一張帶有管理中心的組件關系圖

3 Dubbo總體架構

上面介紹給出的都是抽象層面的組件關系，可以說是縱向的以服務模型的組件分析，其實Dubbo最大的特點是按照分層的方式來架構，使用這種方式可以使各個層之間解耦合（或者最大限度地松耦合）。所以，我們橫向以分層的方式來看下Dubbo的架構，如圖所示：

Dubbo分層架構

Dubbo框架設計一共劃分了10個層，而最上面的Service層是留給實際想要使用Dubbo開發分布式服務的開發者實現業務邏輯的接口層。圖中左邊淡藍背景的為服務消費方使用的接口，右邊淡綠色背景的為服務提供方使用的接口， 位于中軸線上的為雙方都用到的接口。

下面，結合Dubbo官方文檔，我們分別理解一下框架分層架構中，各個層次的設計要點：

1. 服務接口層（Service）：與實際業務邏輯相關的，根據服務提供方和服務消費方的 業務設計對應的接口和實現。
2. 配置層（Config）：對外配置接口，以ServiceConfig和ReferenceConfig為中心，可以直接new配置類，也可以通過Spring解析配置生成配置類。
3. 服務代理層（Proxy）：服務接口透明代理，生成服務的客戶端Stub和服務器端Skeleton，以ServiceProxy為中心，擴展接口為ProxyFactory。
4. 服務注冊層（Registry）：封裝服務地址的注冊與發現，以服務URL為中心，擴展接口為RegistryFactory、Registry和RegistryService。可能沒有服務注冊中心，此時服務提供方直接暴露服務。
5. 集群層（Cluster）：封裝多個提供者的路由及負載均衡，并橋接注冊中心，以Invoker為中心，擴展接口為Cluster、Directory、Router和LoadBalance。將多個服務提供方組合為一個服務提供方，實現對服務消費方來透明，只需要與一個服務提供方進行交互。
6. 監控層（Monitor）：RPC調用次數和調用時間監控，以Statistics為中心，擴展接口為MonitorFactory、Monitor和MonitorService。
7. 遠程調用層（Protocol）：封將RPC調用，以Invocation和Result為中心，擴展接口為Protocol、Invoker和Exporter。Protocol是服務域，它是Invoker暴露和引用的主功能入口，它負責Invoker的生命周期管理。Invoker是實體域，它是Dubbo的核心模型，其它模型都向它靠擾，或轉換成它，它代表一個可執行體，可向它發起invoke調用，它有可能是一個本地的實現，也可能是一個遠程的實現，也可能一個集群實現。
8. 信息交換層（Exchange）：封裝請求響應模式，同步轉異步，以Request和Response為中心，擴展接口為Exchanger、ExchangeChannel、ExchangeClient和ExchangeServer。
9. 網絡傳輸層（Transport）：抽象mina和netty為統一接口，以Message為中心，擴展接口為Channel、Transporter、Client、Server和Codec。
10. 數據序列化層（Serialize）：可復用的一些工具，擴展接口為Serialization、 ObjectInput、ObjectOutput和ThreadPool。

從上圖可以看出，Dubbo對于服務提供方和服務消費方，從框架的10層中分別提供了各自需要關心和擴展的接口，構建整個服務生態系統（服務提供方和服務消費方本身就是一個以服務為中心的）。

根據官方提供的，對于上述各層之間關系的描述，如下所示：

1. 在RPC中，Protocol是核心層，也就是只要有Protocol + Invoker + Exporter就可以完成非透明的RPC調用，然后在Invoker的主過程上Filter攔截點。
2. 圖中的Consumer和Provider是抽象概念，只是想讓看圖者更直觀的了解哪些分類屬于客戶端與服務器端，不用Client和Server的原因是Dubbo在很多場景下都使用Provider、Consumer、Registry、Monitor劃分邏輯拓普節點，保持概念統一。
3. 而Cluster是外圍概念，所以Cluster的目的是將多個Invoker偽裝成一個Invoker，這樣其它人只要關注Protocol層Invoker即可，加上Cluster或者去掉Cluster對其它層都不會造成影響，因為只有一個提供者時，是不需要Cluster的。
4. Proxy層封裝了所有接口的透明化代理，而在其它層都以Invoker為中心，只有到了暴露給用戶使用時，才用Proxy將Invoker轉成接口，或將接口實現轉成Invoker，也就是去掉Proxy層RPC是可以Run的，只是不那么透明，不那么看起來像調本地服務一樣調遠程服務。
5. 而Remoting實現是Dubbo協議的實現，如果你選擇RMI協議，整個Remoting都不會用上，Remoting內部再劃為Transport傳輸層和Exchange信息交換層，Transport層只負責單向消息傳輸，是對Mina、Netty、Grizzly的抽象，它也可以擴展UDP傳輸，而Exchange層是在傳輸層之上封裝了Request-Response語義。
6. Registry和Monitor實際上不算一層，而是一個獨立的節點，只是為了全局概覽，用層的方式畫在一起。

4 服務調用流程

服務調用流程

5 注冊/注銷服務

服務的注冊與注銷，是對服務提供方角色而言，那么注冊服務與注銷服務的時序圖，如圖所示：

注冊服務與注銷服務的時序圖

6 訂閱/取消服務

為了滿足應用系統的需求，服務消費方的可能需要從服務注冊中心訂閱指定的有服務提供方發布的服務，在得到通知可以使用服務時，就可以直接調用服務。反過來，如果不需要某一個服務了，可以取消該服務。下面看一下對應的時序圖，如圖所示：

訂閱/取消服務時序圖

7 參考資料與推薦閱讀

1. dubbo.io
2. Dubbo架構設計詳解