Dubbo，zookeeper，netty

Dubbo

Dubbo是什么

本质：一个jar包，一个分布式框架，一个远程服务调用的分布式框架

Dubbo的好处

• 透明化的远程方法调用，就像调用本地方法一样远程调用方法，只需简单配置，没有任何API侵入
• 软负载均衡及容错机制，可在内网替代F5等硬件负载均衡器，降低成本，减少单点
• 服务自动注册与发现，不再需要写死服务 提供方地址，注册中心基于接口名查询服务提供者的IP地址，并且能够平滑添加或删除服务提供者

Dubbo构架

节点角色说明：

Provider（生产者）: 暴露服务的服务提供方。

Consumer（消费者）: 调用远程服务的服务消费方。

Container：Dubbo容器，依赖于Spring容器

Registry：注册中心，当Container启动时，把所有可以提供的服务列表上Registry中进行注册

Monitor：监听器

如图，我们可以简单理解为web1234需要调用service1234的服务，所以web1234是消费者，service1234是生产者。

如果是消费者直接调用生产者的服务，会产生

Regustry（注册中心）：服务注册与发现的注册中心。dubbo推荐的是zookeeper，zookeeper是用于分布式中一致性处理的框架。

简单的讲，zookeeper就是个中介，卖楼的（生产者）把楼盘信息放在中介（注册中心）那里，想买楼的（消费者）去中介那里获得楼盘资源清单。

虚线为异步访问，实线为同步访问

蓝色虚线：都是在启动的时候完成的功能

红色线：都是在运行过程中执行的功能

1. 服务容器负责启动，加载，运行服务提供者
2. 服务提供者（生产者） 在启动时，向注册中心注册自己提供的服务
3. 服务消费者在启动时，向注册中心订阅自己所需的服务
4. 注册中心返回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
5. 服务消费者，从提供者地址列表中，基于软负载均衡算法，选一台提供者机型调用，如果调用失败，再选另一台调用
6. 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

Zookeeper

zookeeper是什么

他是一个分布式服务框架，是Apache Hadoop的一个子项目，它主要是用来解决分布式应用中经常遇到的一些数据管理问题，如：统一命名服务、状态同步服务、集群管理、分布式应用配置项的管理等

简单来说 zookeeper=文件系统+监听通知机制

文件系统

zookeeper维护一个类似文件系统的数据结构

每个子目录项如NameService都被称作为znode（目录节点），和文件系统一样，我们能够自由的增加、删除znode，在一个znode下增加、删除子znode，唯一的不同在于znode是可以存储数据的

有四种类型的znode

• Persistent - 持久化顺序编号目录节点客户端与zookeeper断开连接后，该节点依旧存在
• PERSISTENT_SEQUENTIAL-持久化顺序编号目录节点客户端与zookeeper断开连接后，该节点依旧存在，只是Zookeeper给该节点名称进行顺序编号
• EPHEMERAL-临时目录节点客户端与zookeeper断开连接后，该节点被删除
• EPHEMERAL_SEQUENTIAL-临时顺序编号目录节点客户端与zookeeper断开连接后，该节点被删除，只是Zookeeper给该节点名称进行顺序编号

监听通知机制

客户端注册监听它关心的目录节点，当目录节点发生变化（数据改变、被删除、子目录节点增加删除）时，zookeeper会通知客户端。

zookeeper能做什么

zookeeper功能非常强大，可以实现诸如分布式应用配置管理、统一命名服务、状态同步服务、集群管理等功能，我们这里拿比较简单的分布式应用配置管理为例来说明。

假设我们的程序是分布式部署在多台机器上，如果我们要改变程序的配置文件，需要逐台机器去修改，非常麻烦，现在把这些配置全部放到zookeeper上去，保存在 zookeeper 的某个目录节点中，然后所有相关应用程序对这个目录节点进行监听，一旦配置信息发生变化，每个应用程序就会收到 zookeeper 的通知，然后从 zookeeper 获取新的配置信息应用到系统中。

Netty

有了Netty，你可以实现自己的HTTP服务器，FTP服务器，UDP服务器，RPC服务器，WebSocket服务器，Redis的Proxy服务器，MySQL的Proxy服务器等等。

回顾HTTP服务器的原理

1. 创建一个ServerSocket，监听并绑定一个端口
2. 一系列客户端来请求这个端口
3. 服务器使用Accept，获得一个来自客户端的Socket连接对象
4. 启动一个新线程处理链接- 读Socket，得到字节流- 解码协议，得到Http请求对象- 处理Http请求，得到一个结果，封装成一个HttpResponse对象- 编码协议，将结果序列化字节流 写Socket ，将字节流发给客户端
5. 继续循环步骤3

HTTP服务器之所以被称为HTTP服务器，是因为编码解码协议是HTTP协议，如果协议是Redis协议，那它就成了Redis服务器

如果协议是WebSocket，那它就成了WebSocket服务器，等等。 使用Netty你就可以定制编解码协议，实现自己的特定协议的服务器。

NIO

上面是一个传统处理http的服务器，但是在高并发的环境下，线程数量会比较多，System load也会比较高，于是就有了NIO。

NIO代表的一个词汇叫做IO多路复用。它是由操作系统提供的系统调用早期这个操作系统调用的名字是select，但是性能低下，后来渐渐演化成了Linux下的epoll和Mac里的kqueue。我们一般就是说epoll，因为没有人拿苹果电脑作为服务器使用对外提供服务。

Netty就是基于java NIO技术封装的一套框架，因为原生的Java NIO使用起来没那么方便，而且还有臭名昭著的bug，Netty把它封装之后，提供了一个易于操作的使用模式和接口，用户使用起来也就便捷多了。

NIO的三大核心部分：Channel（通道），Buffer（缓冲区），Selector。传统IO基于字节流和字符流就行操作，而NIO基于Channel和Buffer（缓冲区）进行操作，数据总是从通道读取到缓冲区中，或者从缓冲区写入到通道中。Selector（选择区）用于监听多个通道的事件（比如：连接打开，数据到达）。因此，单个线程可以监听多个数据通道

NIO和传统IO之间的一个最大区别是，IO是面向流的，NIO是面向缓冲区的。Java IO面向流意味着每次从流中读取一个或多个字节，直至读取所有字节，他们没有被缓存在任何地方。此外，他不能前后移动流中的数据。如果需要前后移动从流中获取的数据，需要先将他缓存到一个缓冲区。NIO的缓冲导向方法略有不同。数据读取到一个它稍后处理的缓冲区，需要时可在缓冲区中前后移动。这就增加了处理过程中的灵活性。但是，还需要检查是否该缓冲区中包含所有您需要处理的数据。而且，需要确保更多的数据读入缓冲区时，不要覆盖缓冲区里尚未处理的数据

IO的各种流是阻塞的。这意味着，当一个线程调用read() 或 write()时，该线程被阻塞，直到有一些数据被读取，或数据完全写入。该线程在此期间不能再干任何事情了。 NIO的非阻塞模式，使一个线程从某通道发送请求读取数据，但是它仅能得到目前可用的数据，如果目前没有数据可用时，就什么都不会获取。而不是保持线程阻塞，所以直至数据变得可以读取之前，该线程可以继续做其他的事情。 非阻塞写也是如此。一个线程请求写入一些数据到某通道，但不需要等待它完全写入，这个线程同时可以去做别的事情。 线程通常将非阻塞IO的空闲时间用于在其它通道上执行IO操作，所以一个单独的线程现在可以管理多个输入和输出通道（channel）。

BIO（Blocking IO）

• 客户端监听时，Accept是阻塞的，只有新连接来了，Accept才会返回，主线程才能继续
• 读写socket时，Read是阻塞的，只有请求消息来了，Read才能返回，子线程才能继续处理
• 读写socket时，Write是阻塞的，只有客户端把消息收了，Write才能返回，子线程才能继续读取下一个请求

传统的BIO模式下，从头到尾的所有线程都是阻塞的，这些线程就干等着，占用系统的资源，什么事也不干

NIO使用事件机制，可以用一个线程把Accept，读写操作，请求处理的逻辑全干了。如果什么事都没得做，它也不会死循环，它会将线程休眠起来，直到下一个事件来了再继续干活，这样的一个线程称之为NIO线程。用伪代码表示：

Reactor线程模型

1. Reactor单线程模型一个NIO线程+一个accept线程
2. Reactor多线程模型
3. Reactor主从模型主从Reactor多线程：多个acceptor的NIO线程池用于接受客户端的连接Netty可以基于如上三种模型进行灵活的配置Netty是建立在NIO基础之上，Netty在NIO之上又提供了更高层次的抽象