Dubbo的高级特性：服务治理篇
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上一篇中，我们已经在Spring Boot应用中集成了Dubbo，并注册了一个服务提供方和一个服务使用方。当然，生产环境中应用往往会部署多个节点，以此来保证服务的高可用，那么如何配置Dubbo的负载均衡策略呢？
下面我们以此为切入点，来介绍Dubbo在服务治理方面提供的高级特性的配置与使用。Dubbo默认支持6种配置来源：
- JVM System Properties，JVM-D参数
- System environment，JVM进程的环境变量
- Externalized Configuration，外部化配置，从配置中心读取
- Application Configuration，应用的属性配置，从Spring应用的Environment中提取"dubbo"打头的属性集
- API/XML/注解等编程接口采集的配置可以被理解成配置来源的一种，是直接面向用户编程的配置采集方式
- 从classpath读取配置文件 dubbo.properties
不过在今天的内容中，我们只会涉及到Application Configuration，XML和注解这3种常见的配置方式。
Tips：本篇为基础内容，重点在配置和使用，不涉及任何实现原理和算法原理。
负载均衡
微服务中，负载均衡指的是将请求“合理”的分配在服务的不同节点间，以达到优化使用资源，提供高吞吐量，降低响应时间的目的。Dubbo 3.X中提供了7种负载均衡策略：
| 算法 | 特性 | 配置值 | 默认配置 | 说明 |
|---|---|---|---|---|
| Weighted Random LoadBalance | 加权随机 | random | 是 | 默认算法，默认权重相同 |
| RoundRobin LoadBalance | 加权轮询 | roundrobin | 否 | 借鉴于 Nginx 的平滑加权轮询算法，默认权重相同， |
| LeastActive LoadBalance | 最少活跃优先 + 加权随机 | leastactive | 否 | 背后是能者多劳的思想 |
| Shortest-Response LoadBalance | 最短响应优先 + 加权随机 | shortestresponse | 否 | 更加关注响应速度 |
| ConsistentHash LoadBalance | 一致性哈希 | consistenthash | 否 | 确定的入参，确定的提供者，适用于有状态请求 |
| P2C LoadBalance | Power of Two Choice | p2c | 否 | 随机选择两个节点后，继续选择“连接数”较小的那个节点。 |
| Adaptive LoadBalance | 自适应负载均衡 | adaptive | 否 | 在 P2C 算法基础上，选择二者中 load 最小的那个节点 |
Dubbo支持为服务提供方和服务使用方配置负载均衡策略，当两者都配置了负载均衡策略，以服务使用方的负载均衡策略为准。
首先我们来看XML文件的配置方式，通过XML文件，可以为接口，方法配置负载均衡策略，先为服务提供方的DubboDemoService接口配置负载均衡策略：
<dubbo:service interface="com.wyz.api.DubboDemoService" ref="dubboDemoServiceImpl" loadbalance="roundrobin"/>
接着我们为服务使用方在调用DubboDemoService#say方法时配置负载均很策略：
<dubbo:reference id="DubboDemoService" interface="com.wyz.api.DubboDemoService">
<dubbo:method name="say" loadbalance="roundrobin"/>
</dubbo:reference>
接着我们使用Application文件配置负载均衡策略，通过Application文件，可以配置Dubbo应用的全局负载均衡策略，内容如下：
dubbo:
provider:
loadbalance: roundrobin
consumer:
loadbalance: roundrobin
最后注解的形式配置负载均衡策略，可以为接口和方法配置负载均衡策略配置，代码如下：
@DubboService(loadbalance = "roundrobin")
public class DubboDemoServiceImpl implements DubboDemoService {
@Override
@DubboService(loadbalance = "leastactive")
public String say(String message) {
return "DubboProvider say : " + message;
}
}
集群容错
当配置好负载均衡策略后，程序一直稳定运行。可是突然有一天，集群中的某个节点不可用了，当请求“命中”了不可用的节点后，Dubbo会如何处理呢？
Dubbo提供了集群容错的能力，实现了9中针对集群中节点故障的处理方案：
| 策略 | 配置值 | 默认配置 | 特性 | 应用场景 |
|---|---|---|---|---|
| Failover Cluster | failover | 是 | 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，可以配置重试次数 |
| Failfast Cluster | failfast | 否 | 快速失败，失败后立即报错 | 通常用于非幂等写操作 |
| Failsafe Cluster | failsafe | 否 | 失败安全，出现异常时，直接忽略 | 通常用于写入审计日志 |
| Failback Cluster | failback | 否 | 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 |
| Forking Cluster | forking | 否 | 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 |
| Broadcast Cluster | broadcast | 否 | 广播调用所有提供者，逐个调用，任意一台报错则报错 | 缓存更新 |
| Available Cluster | available | 否 | 调用目前可用的实例（只调用一个），如果当前没有可用的实例，则抛出异常 | 不需要负载均衡的场景 |
| Mergeable Cluster | mergeable | 否 | 将集群中的调用结果聚合起来返回结果，通常和group一起配合使用 | / |
| ZoneAware Cluster | / | 否 | 多注册中心订阅的场景，注册中心集群间的负载均衡 | / |
XML文件的形式依旧提供了接口及接口方法级别的集群容错策略配置：
<dubbo:service interface="com.wyz.api.DubboDemoService" ref="dubboDemoServiceImpl" cluster="failover" retries="2"/>
其中retries是Failover Cluster策略的参数，设定了接口重试的次数（不含正常调用次数），例如，在上述配置中，正常调用失败后，至多会再调用两次。通过XML配置方法级别的集群容错策略与配置负载均衡策略一致，这里就不过多赘述了。
Application文件中可以配置全局的集群容错策略，内容如下：
dubbo:
provider:
cluster: failover
retries: 2
最后是注解配置方式，依旧是通过@DubboService来配置接口和接口方法级别的集群容错策略，代码如下：
@DubboService(cluster = "failover", retries = 2)
public class DubboDemoServiceImpl implements DubboDemoService {
@Override
@DubboService(cluster = "failover", retries = 2)
public String say(String message) {
return "DubboProviderXML say : " + message;
}
}
服务降级
Dubbo自身提供的服务降级功能较为简陋，只提供了mock功能，如果想要体验功能完善的限流熔断等功能，可以使用Sentinel，Hystrix以及Resilience4j等Dubbo支持的专业的技术组件。由于Dubbo的服务降级功能较为简陋，这里只通过3种XML文件的配置方式了解服务降级的功能的配置即可。
配置方式一
<dubbo:service interface="com.wyz.api.DubboDemoService" ref="dubboDemoServiceImpl" mock="true"/>
这种方式的配置中，需要在相同包下有类名 + Mock后缀的实现类，例如：DubboDemoServiceMock。
public class DubboDemoServiceMock implements DubboDemoService {
@Override
public String say(String message) {
return "服务出错了！";
}
}
配置方式二
通过Mock类的全限名配置：
<dubbo:service interface="com.wyz.api.DubboDemoService" ref="dubboDemoServiceImpl" mock="com.wyz.api.DubboDemoServiceMock"/>
配置方式三
使用Dubbo定义的表达式：mock="[fail|force]return|throw xxx"。
-
[fail|force]，默认值fail，表示调用失败后，或不进行方法调用直接强制执行mock方法； -
return xxx，表示返回指定结果，需要符合接口的返回类型； -
throw xxx，表示抛出指定异常。
我们举几个例子：
<dubbo:service interface="com.wyz.api.DubboDemoService" ref="dubboDemoServiceImpl" mock="return fail"/>
<dubbo:service interface="com.wyz.api.DubboDemoService" ref="dubboDemoServiceImpl" mock="force:return false"/>
<dubbo:service interface="com.wyz.api.DubboDemoService" ref="dubboDemoServiceImpl" mock="fail:throw java.lang.NullPointException"/>
服务分组
允许通过分组的方式来区分同一个接口的不同实现方式。例如：为DubboXMLService接口添加两个不同的实现DubboXMLServiceImpl和NewDubboXMLServiceImpl。
public interface DubboXMLService {
String say(String message);
}
public class DubboXMLServiceImpl implements DubboXMLService {
@Override
public String say(String message) {
return "DubboProviderXML say : " + message;
}
}
public class NewDubboXMLServiceImpl implements DubboXMLService {
@Override
public String say(String message) {
return "NewDubboProviderXML say : " + message;
}
}
首先是通过XML文件配置服务提供方：
<bean id="dubboXMLServiceImpl" class="com.wyz.service.impl.DubboXMLServiceImpl"/>
<dubbo:service interface="com.wyz.api.DubboXMLService" ref="dubboXMLServiceImpl" group="XML-Provider"/>
<bean id="newDubboXMLServiceImpl" class="com.wyz.service.impl.NewDubboXMLServiceImpl"/>
<dubbo:service interface="com.wyz.api.DubboXMLService" ref="newDubboXMLServiceImpl" group="New-XML-Provider"/>
接着来看服务使用方的配置：
<dubbo:reference id="dubboXMLService" interface="com.wyz.api.DubboXMLService" group="XML-Provider"/>
<dubbo:reference id="newDubboXMLService" interface="com.wyz.api.DubboXMLService" group="New-XML-Provider"/>
使用的话也非常简单，可以直接通过@Autowired方式注入不同分组的服务：
public class DubboConsumerXMLService implements CommandLineRunner {
@Autowired
DubboXMLService dubboXMLService;
@Autowired
DubboXMLService newDubboXMLService;
@Override
public void run(String... args) {
String message = dubboXMLService.say("wyz");
System.out.println(message);
String newMessage = newDubboXMLService.say("wyz");
System.out.println(newMessage);
}
}
再来看如何通过注解的方式进行配置：
@DubboService(group = "Annotation-Provider")
public class DubboAnnotationServiceImpl implements DubboAnnotationService {
@Override
public String say(String message) {
return "DubboProviderAnnotation say : " + message;
}
}
@DubboService(group = "New-Annotation-Provider")
public class NewDubboAnnotationServiceImpl implements DubboAnnotationService {
@Override
public String say(String message) {
return "NewDubboProviderAnnotation say : " + message;
}
}
最后是通过注解使用不同分组的服务，注意这里要使用@DubboReference注入Bean：
@Component
public class DubboConsumerAnnotationService implements CommandLineRunner {
@DubboReference(group = "Annotation-Provider")
DubboAnnotationService dubboAnnotationService;
@DubboReference(group = "New-Annotation-Provider")
DubboAnnotationService newDubboAnnotationService;
@Override
public void run(String... args) {
String message = dubboAnnotationService.say("wyz-Annotation");
System.out.println(message);
String newMessage = newDubboAnnotationService.say("wyz-Annotation");
System.out.println(newMessage);
}
}
Tips：不推荐通过Application文件的方式进行配置。
服务版本
Dubbo中，接口并不能唯一的确定一个服务，只有明确接口+分组+版本号才能唯一的确定一个服务，例如：
<dubbo:service interface="com.wyz.api.DubboXMLService" ref="dubboXMLServiceImpl" group="XML-Provider" version="1.0.0"/>
服务区分版本常见于版本发布验证的场景中，集群中部分节点升级服务，并切换少许流量，验证成功后，再大范围升级节点，可以降低服务升级带来的风险。
服务版本的配置与使用方式与服务分组一样，这里只展示XML文件的配置方式：
<bean id="dubboXMLServiceImpl" class="com.wyz.service.impl.DubboXMLServiceImpl"/>
<dubbo:service interface="com.wyz.api.DubboXMLService" ref="dubboXMLServiceImpl" version="1.0.0"/>
服务使用者的XML文件配置：
<dubbo:reference id="dubboXMLService" interface="com.wyz.api.DubboXMLService" version="1.0.0"/>
XML文件的配置方式可以直接使用@Autowired注入不同版本的服务，我们这里就不赘述了。
今天，我们一起了解并学习了如何配置和使用Dubbo提供的服务治理的能力。
除了上面提到的服务治理能力外，Dubbo还提供了服务路由的能力，Dubbo 2.7之前，可以通过<dubbo:route>标签来配置路由规则，但在Dubbo 2.7之后，官方移除了<dubbo:route>标签，引入了一套依赖于注册中心和配置中心的全新路由配置机制，后面会出一篇番外篇，将注册中心迁移到Nacos上，并学习如何配置路由规则。
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