扩展适配

扩展适配

Dubbo 从设计上是高度可扩展的，通过这些扩展点你可以做到：

  • 拦截流量并控制流量行为
  • 按需调优 Dubbo 的一些默认策略与实现
  • 将 Dubbo 服务适配到公司内部微服务集群或其他主流的开源组件

一切皆可扩展

Dubbo 扩展能力使得 Dubbo 项目很方便的切分成一个一个的子模块，实现热插拔特性。用户完全可以基于自身需求，替换 Dubbo 原生实现，来满足自身业务需求。

Admin 效果图

  • 协议与编码扩展。通信协议、序列化编码协议等
  • 流量管控扩展。集群容错策略、路由规则、负载均衡、限流降级、熔断策略等
  • 服务治理扩展。注册中心、配置中心、元数据中心、分布式事务、全链路追踪、监控系统等
  • 诊断与调优扩展。流量统计、线程池策略、日志、QoS 运维命令、健康检查、配置加载等

基于扩展点的微服务生态

众多的扩展点与抽象，是 Dubbo 与众多微服务生态组件对接、实现微服务治理能力的基础。

Dubbo 的各语言 sdk 实现都是采用的 “微内核+插件” 的设计模式，几乎所有流程中的核心节点都被定义为扩展点，官方发布的组件也是以扩展点的实现形式发布，因此 Dubbo 可以平等的对待所有官方与第三方组件扩展。

  • 扩展适配能力是实现 Dubbo 微服务生态的关键，Dubbo 生态组件如全链路追踪、注册中心实现等的适配都是基于 Filter、Registry、DynamicConfiguration 等扩展点实现。
  • 扩展适配给用户带来最大的灵活性，开发者可以随时接入公司内部组件、按需定制核心能力等。

extensibility-echosystem.png

以上是按架构层次划分的 Dubbo 内的一些核心扩展点定义及实现，从三个层次来展开：

  • 协议通信层
  • 流量管控层
  • 服务治理层

协议通信层

在通信协议一节我们强调过，Dubbo 不绑定任何协议，用户可以选择 Triple、gRPC、Dubbo2、REST、自定义协议等任一 RPC 远程通信协议，除此之外，RPC 协议之上的数据编码格式 (即序列化协议) 也是通过扩展点定义，用户可以灵活选择 RPC 与序列化的通信协议组合。

协议与编码原理图

Protocol

Protocol 扩展点定义对应的是 RPC 协议，利用这个扩展点可以让 Dubbo 作为统一的微服务开发和治理框架，而在下层通信协议上实现灵活切换。官方发布了对大多数主流 RPC 通信协议的适配，你可以通过几条简单的配置直接使用，如果你想使用公司自定义的 RPC 通信协议，请通过 Protocol 提供自定义扩展实现。

Serialization

Serialization 扩展点定义了序列化协议扩展，Dubbo 官方提供了 Fastjson、Protobuf、Hessian2、Kryo、FST 等序列化协议适配。

流量管控层

Dubbo 在服务调用链路上预置了大量扩展点，通过这些扩展点用户可以控制运行态的流量走向、改变运行时调用行为等，包括 Dubbo 内置的一些负载均衡策略、流量路由策略、超时等很多流量管控能力都是通过这类扩展点实现的。

协议与编码原理图

Filter

Filter 流量拦截器是 Dubbo 服务调用之上的 AOP 设计模式，Filter 用来对每次服务调用做一些预处理、后处理动作，使用 Filter 可以完成访问日志、加解密、流量统计、参数验证等任务，Dubbo 中的很多生态适配如限流降级 Sentinel、全链路追踪 Tracing 等都是通过 Fitler 扩展实现的。一次请求过程中可以植入多个 Filter，Filter 之间相互独立没有依赖。

  • 从消费端视角，它在请求发起前基于请求参数等做一些预处理工作，在接收到响应后，对响应结果做一些后置处理；
  • 从提供者视角则，在接收到访问请求后，在返回响应结果前做一些预处理，

Router

Router 路由器是 Dubbo 中流量管控的关键组件，它将符合一定条件的流量转发到特定分组的地址子集，是 Dubbo 流量管控中一些关键能力如按比例流量转发、流量隔离等的基础。每次服务调用请求都会流经一组路由器 (路由链)，每个路由器根据预先设定好的规则、全量地址列表以及当前请求上下文计算出一个地址子集，再传给下一个路由器，重复这一过程直到最后得出一个有效的地址子集。

Dubbo 官方发布版本预置了丰富的流量管控规则与 router 实现，如 流量管控 一文中阐述的，用户通过下发规则即可实现各种模式的流量管控。如果有其他流量管控诉求，可以通过提供自定义的 router 扩展实现。

Load Balance

在 Dubbo 中，Load Balance 负载均衡工作在 router 之后，对于每次服务调用，负载均衡负责在 router 链输出的地址子集中选择一台机器实例进行访问，保证一段时间内的调用都均匀的分布在地址子集的所有机器上。

Dubbo 官方提供了加权随机、加权轮询、一致性哈希、最小活跃度优先、最短响应时间优先等负载均衡策略，还提供了根据集群负载自适应调度的负载均衡算法。

服务治理层

以下是 Dubbo 部署的经典架构图，由注册中心 (服务发现)、配置中心和元数据中心构成了整个服务治理的核心。

服务治理架构图

这里我们主要从架构、实现的视角来分析了 Dubbo 服务治理，Dubbo 很多服务治理的核心能力都是通过上图描述的几个关键组件实现的，用户通过控制面或者 Admin 下发的各种规则与配置、各类微服务集群状态的展示等都是直接与注册中心、配置中心和元数据中心交互。

在具体实现或者部署上，注册中心、配置中心和元数据中心可以是同一组件，比如 Zookeeper 可同时作为注册、配置和元数据中心，Nacos 也是如此。因此，三个中心只是从架构职责上的划分，你甚至可以用同一个 Zookeeper 集群来承担所有三个职责，只需要在应用里将他们设置为同一个集群地址就可以了。

在云原生部署架构下，随着 Kubernetes、Service Mesh 架构的流行，微服务基础设施呈现下沉趋势，注册、配置和元数据中心的职责正被 Kubernetes、Istio 等组件取代，具体可参见 服务网格 一节的描述。

Registry

注册中心是 Dubbo 实现服务发现能力的基础，Dubbo 官方支持 Zookeeper、Nacos、Etcd、Consul、Eureka 等注册中心。

通过对 Consul、Eureka 的支持，Dubbo 也实现了与 Spring Cloud 体系在地址和通信层面的互通，让用户同时部署 Dubbo 与 Spring Cloud，或者从 Spring Cloud 迁移到 Dubbo 变得更容易。

Config Center

配置中心是用户实现动态控制 Dubbo 行为的关键组件，我们在 流量管控 任务中下发的所有规则，都是先下发到配置中心保存起来，进而 Dubbo 实例通过监听配置中心的变化，收到路由规则并达到控制流量的行为。

Dubbo 官方支持 Zookeeper、Nacos、Etcd、Redis、Apollo 等配置中心实现。

Metadata Center

与配置中心相反，从用户视角来看元数据中心是只读的，元数据中心唯一的写入方是 Dubbo 进程实例，Dubbo 实例会在启动之后将一些内部状态（如服务列表、服务配置、服务定义格式等）上报到元数据中心，供一些治理能力作为数据来源，如服务测试、文档管理、服务状态展示等。

Dubbo 官方支持 Zookeeper、Nacos、Etcd、Redis 等元数据中心实现。

自定义扩展示例

以下示例演示了如何扩展 Dubbo 来解决实际问题，可以跟随示例学习。

更多扩展点

本文列出了 Dubbo 常用的一些扩展点，但还有大量的扩展点可供灵活定制，并且不同语言 sdk 的扩展定义和配置方式上也存在差异，以下是 Dubbo SDK 的扩展点手册。

最后修改 September 13, 2024: Refactor website structure (#2860) (1a4b998f54b)