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19.Dubbo（十九）常见面试题、知识点总结

19.Dubbo（十九）常见面试题、知识点总结

Part1

【知识点 01】请简单描述一下 Dubbo 的两大设计原则。

【解答】Dubbo 在设计时具有两大设计原则：

  • "微内核+插件"的设计模式。内核只负责组装插件（扩展点），Dubbo 的功能都是由插件实现的，也就是 Dubbo 的所有功能点都可被用户自定义扩展类所替换。Dubbo 的高扩展性、开放性在这里被充分体现。
  • 采用 URL 作为配置信息的统一格式，所有扩展点都通过传递 URL 携带配置信息。简单来说就是，在 Dubbo 中，所有重要资源都是以 URL 的形式来描述的。

【知识点 02】为什么 Dubbo 使用 URL，而不使用 JSON，使用 URL 的好处是什么？

【解答】关于这个问题，官方是没有相关说明的，下面我谈两点我个人的看法：

首先，Dubbo 是将 URL 作为公共契约出现的，即希望所有扩展点都要遵守的约定。既然是约定，那么可以这样约定，也可以那样约定。只要统一就行。所以，在 Dubbo 创建之初，也许当时若采用了 JSON 作为这个约定也是未偿不可的。

其次，单从 JSON 与 URL 相比而言，都是一种简洁的数据存储格式。但在简洁的同时，URL 与 Dubbo 应用场景的契合度更高些。因为 Dubbo 中 URL 的所有应用场景都与通信有关，都会涉及到通信协议、通信主机、端口号、业务接口等信息。其语义性要强于 JSON，且对于这些数据就无需再给出相应的 key 了，会使传输的数据量更小。

【知识点 03】请简述一下 Dubbo 四大组件间的关系。

【解答】Dubbo 的四大组件为：Consuer、Provider、Registry 与 Monitor。它们间的关系可以描述为如下几个过程：

  1. start：Dubbo 服务启动，Spring 容器首先会创建服务提供者。
  2. register：服务提供者创建好后，马上会注册到服务注册中心 Registry，这个注册过程称为服务暴露。服务暴露的本质是将服务名称（接口）与服务提供者主机写入到注册中心 Registry 的服务映射表中。注册中心充当着"DNS 域名服务器"的角色。
  3. subscribe：服务消费者启动后，首先会向服务注册中心订阅相关服务。
  4. notify：消费者可能订阅的服务在注册中心还没有相应的提供者。当相应的提供者在注册中心注册后，注册中心会马上通知订阅该服务的消费者。但消费者在订阅了指定服务后，在没有收到注册中心的通知之前是不会被阻塞的，而是可以继续订阅其它服务。
  5. invoke：消费者以同步或异步的方式调用提供者提供的请求。消费者通过远程注册中心获取到提供者列表，然后消费者会基于负载均衡算法选一台提供者处理消费者的请求。
  6. count：每个消费者对各个服务的累计调用次数、调用时间；每个提供者被消费者调用的累计次数和时间，消费者与调用者都会定时发送到监控中心，由监控中心记录。这些统计数据可以在 Dubbo 的可视化界面看到。

【知识点 04】什么是 SPI？请简单描述一下 SPI 要解决的问题。

【解答】SPI，Service Provider Interface，服务提供者接口，是一种服务发现机制。其主要是解决面向抽象编程中上层对下层接口实现类的依赖问题，可以实现这两层间的解耦合。

【知识点 05】JDK 的 SPI 机制存在什么问题？

【解答】JDK 的 SPI 机制将所有配置文件中的实现类全部实例化，无论是否能够用到，浪费了宝贵的系统资源。

【知识点 06】Dubbo 框架在设计时，为什么要将 getExtension()方法设计为实例方法？如果设计为静态方法存在什么弊端？

【解答】getExtension()方法若设计为仅包含一个参数的静态方法，该参数用于指定要加载的扩展类的功能性扩展名，那么在配置文件中指定扩展类的功能性扩展名时，这些扩展名是不能重复的。这将使开发过程中对于 SPI 扩展类的命名，对于配置文件中功能性扩展名的指定受到很大限制。当项目很大是出现名称重复将不可避免，从而导致不必要的异常。

【知识点 07】 Dubbo 框架的 Adaptive 类都有哪些？Adaptive 类与 Adaptive 方法的区别是什么？或者说，各自的应用场景有什么不同。

【解答】 Dubbo 中的 Adaptive 类共有两个：AdaptiveExtensionFactory 与 AdaptiveCompiler。Adaptive 类主要是用于限定其 SPI 扩展类的获取方式：必须按照该类中指定的方式获取。Adaptive 类允许程序员在其中自行定义扩展实例的获取逻辑。

在获取 SPI 扩展实例时若采用自适应方式获取，系统会首先查找其 Adaptive 类，若没有找到，则会查看该 SPI 接口中的 Adaptive 方法，然后根据 Adaptive 方法自动为该 SPI 接口动态生成一个 Adaptive 扩展类，并自动将其编译。

由于 Adaptive 方法生成的 Adaptive 类的逻辑是固定的，所以无法实现程序员自己想要的获取逻辑，但非常方便。若没有特殊需求，Adaptive 方法使用更方便。

【知识点 08】Dubbo 框架的 Adaptive 方法规范中，其自动生成的 Adaptive 类名是什么格式？对 Adaptive 方法有什么要求？

【解答】Dubbo 框架的 Adaptive 方法规范中，其自动生成的 Adaptive 类名是格式为：SPI 接口名$Adpative。对于 Adaptive 方法的定义规范仅一条：其参数包含 URL 类型的参数，或参数可以获取到 URL 类型的值。方法调用者是通过 URL 传递要加载的扩展名的。

【知识点 09】Adaptive 类是否属于 SPI 扩展类，为什么？

【解答】Adaptive 类仅仅是对扩展类的一种装饰，其功能就是要从现有的其它扩展类中找到一种适合的扩展类，其并未实现 SPI 接口的业务逻辑。所以它并不属于扩展类。

Part2

【知识点 01】 简述 Dubbo 的 Wrapper 机制。

【解答】Wrapper 机制，即扩展类的包装机制。就是对扩展类中的 SPI 接口方法进行增强，进行包装，是AOP思想的体现，是Wrapper设计模式的应用。一个SPI可以包含多个Wrapper，即可以通过多个 Wrapper 对同一个扩展类进行增强，增强出不现的功能。Wrapper 机制不是通过注解实现的，而是通过一套 Wrapper 规范实现的。

【知识点 02】 Dubbo 的 Wrapper 类是否属于扩展类？

【解答】wrapper 类仅仅是对现有的扩展类功能上的增强，并不是一个独立的扩展类，所以其不属于扩展类范畴。

【知识点 03】 简述 Dubbo 的 Active 机制。

【解答】Activate 机制，即扩展类的激活机制。通过指定的条件来实现一次激活多个扩展类的目的。激活机制没有增强扩展类，也没有增加扩展类，其仅仅是为原有的扩展类添加了更多的识别标签，而不像之前的，每个扩展类仅有一个"功能性扩展名"识别标签。其是通过@Active 注解实现的。

【知识点 04】 Dubbo 的 Activate 类是否属于扩展类？

【解答】Activate 机制仅用于为扩展类添加激活标识的，其是通过在扩展类上添加@Activate注解来实现的，所以 Activate 类本身就是扩展类。

【知识点 05】 请对 Dubbo 的普通扩展类、Adaptive 类、Wrapper 类，及 Activate 类的实现方式、个数，及是否属于扩展类等进行一个总结。

【解答】在 Dubbo 的扩展类配置文件中可能会存在四种类：普通扩展类，Adaptive 类，Wrapper类，及 Activate 类。它们的共同点是，都实现了 SPI 接口。

  • Adaptive 类与 Activate 类都是通过注解定义的。
  • 一个 SPI 接口的 Adaptive 类（无论是否是自动生成的）只会有一个，而 Wrapper 类与Activate 类可以有多个。
  • 只有普通扩展类与 Activate 属于扩展类，Adaptive 类与 Wrapper 类均不属于扩展类范畴。因为它们都是依附于扩展类的，无法独立使用。

【知识点 06】 简述 Dubbo 的 ExtensionLoader 实例的组成。

【解答】ExtensionLoader 实例用于加载并创建指定类型的扩展类实例。所以这个 loader 实例由两个成员变量组成。一个是 Class 类型的 type，用于标识这个 loader 可以加载的 SPI 类型；一个是 ExtensionFactory，用于创建这个指定 SPI 类型的扩展类实例。

【知识点 07】 简述 Dubbo 的 ExtensionFactory 的特殊性。

【解答】ExtensionFactory 实例用于创建指定 SPI 类型的扩展类实例。不过，这个实例也是通过 SPI 方式创建的。特殊的地方是，ExtensionFactory 的 ExtensionLoader 的 ExtensionFactory实例是 null。

【知识点 08】 Dubbo 在查找指定扩展类时，其会查找哪些目录中的扩展类配置文件？对于这些目录中的配置文件，其是查找了所有这些目录，在一个目录中找到了就不再找其它目录了？其是仅加载了这一个扩展类还是加载了全部该 SPI 的所有扩展类？

【解答】Dubbo 在查找指定扩展类时，其会依次查找三个目录：META-INF/dubbo/internal 目录；META-INF/dubbo 目录；META-INF/services 目录。其会将这三个目录中所有的该类型的 SPI 扩展类全部加载到内存，但仅会创建并初始化指定扩展名的实例。

【知识点 09】 Dubbo 源码中是如何判断一个类是否是 Wrapper 类的？

【解答】Dubbo 源码中对于 Wrapper 类的判断仅是判断其是否包含一个这样的构造器：只包含一个参数，且这个参数是 SPI 接口类型。即 Wrapper 实例中用于增强的SPI 扩展类实例，是通过带参构造器传入的。

【知识点 10】 从 Dubbo 源码中可以看出，一个 SPI 接口的实现类有什么要求？

【解答】从 Dubbo 源码中可以看出，一个 SPI 接口的实现类除了其要实现 SPI 接口外，还必须具有无参构造器。

【知识点 11】 Dubbo 扩展类的功能性扩展名，除了通过扩展类配置文件指定外，还可以通过哪些方式指定？若都指定了，它们的优先级是怎样的？

【解答】Dubbo 扩展类的功能性扩展名除了通过扩展类配置文件指定外，还可以通过在扩展类上添加@Extension 注解来指定。也可以不在任何地方指定，此时系统会使用该扩展类的功能性前辍的全小写字母作为其默认的功能性扩展名。这三种指定方式的优先级由高到低依次是：扩展类配置文件，@Extension，默认扩展名。

【知识点 12】Dubbo 会将某 SPI 接口的所有 Activate 扩展类缓存到一个 map，而 map 的 key为其功能性扩展名，但若某个 Activate 扩展类若有多个功能性扩展名，Dubbo 是如何处理的？

【解答】Dubbo 会将某 SPI 接口的所有 Activate 扩展类缓存到一个 map，而 map 的 key 为其功能性扩展名，但若某个 Activate 扩展类若有多个功能性扩展名，其仅使用第一个扩展名作为 key 对该 Activate 类进行了缓存。

【知识点 13】 Dubbo 对于具有多个功能性扩展名的扩展类是如何缓存的？

【解答】Dubbo 对于具有多个功能性扩展名的扩展类，其采用了三种方式来缓存：

  • 如果这个类是一个 Activate 类，其会专门缓存该类的第一个功能性扩展名到一个 map，这个 map 的 key 为这第一个扩展名，而 value 为 Activate 注解。
  • 对于每一个扩展类，其都会将这个类与其第一个扩展名配对后存放到一个 map。这个map 的 key 为这个扩展类，而 value 则为第一个扩展名。
  • 对于每一个扩展类，其都会将每一个扩展名与这个类配对后存放到一个 map。这个 map的 key 为扩展名，而 value 则为这个扩展类。

这三个 map 存在的目的是：

  • 第一个 map：通过一个扩展类的名称可以判断一个类是否是 Activate 类。一般一个扩展类都只具有一个扩展名。可以通过扩展名直接获取@Activate注解。
  • 第二个 map：通过类可以反向查看到它的一个扩展名。
  • 第三个 map：通过每一个扩展名，都可以找到其所对应的扩展类。

Part3

【知识点 01】 简述 Dubbo 中配置中心与注册中心的关系。

【解答】 Dubbo 中的注册中心是用于完成服务发现的，而配置中心是用于完成配置信息的统一管理的。若没有专门设置配置中心，系统会默认将注册中心服务器作为配置中心服务器。

【知识点 02】 如何理解 Dubbo 中配置中心的 Transporter？

【解答】 Dubbo 中配置中心的 Transporter 其实就是对配置中心的操作对象，或者说是客户端。例如，配置中心使用 zk，则 Transporter 的实例就是 ZookeeperTransporter 的 SPI 实例，而该 SPI 接口的默认扩展名为 curator，即 zk 配置中心的默认连接客户端使用的是 Curator。

【知识点 03】 Java 类中一个标准的 Setter 有什么要求？

【解答】 Java 类中标准的 Setter 方法有三个要求：

  • 方法名以 set 开头
  • 只能包含一个参数
  • 方法必须是 public 的

【知识点 04】 ExtensionLoader 实例中包含一个 ExtensionFactory 实例 objectFactory，该实例用于创建指定扩展名的扩展类实例，简述 objectFactory 创建扩展类实例的过程。

【解答】 ExtensionFactory 创建实例的方式有两种：SPI 与 Spring 容器。objectFactory 通过调用 getExtension(type, name)方法来获取指定类型与名称的扩展类实例。getExtension()方法首先会尝试通过 SPI 方式来获取；若没有找到，则再从 Spring 容器中去尝试获取指定名称的实例；若没有找到，则再从 Spring 容器中去尝试获取指定类型的实例。若还没有，则抛出异常。

【知识点 05】 当一个扩展类被多个 Wrapper 包装后，其自适应类实例调用的方法实际是哪个实例的方法？

【解答】若一个扩展类被 Wrapper 包装后，其自适应类实例调用的方法实际是被 Wrapper包装过的扩展类的方法，即，是 Wrapper 类的方法。若扩展类被多个 Wrapper 包装，则其首先调用的是在配置文件中最后注册的 Wrapper 类的方法，然后依次按照注册的逆序逐层调用其应用方法。（Wrapper类底层使用Set集合存的，好像不能保证有序）

【知识点 06】当一个 SPI 接口有多个 Wrapper 时，请简述一下对扩展类实例的包装顺序。

【解答】当一个 SPI 接口有多个 Wrapper 时，其会按照这些 Wrapper 的在配置文件中的注册顺序逐层将这个实例进行包装。当然，在调用执行时，其一定是从最外层的 Wrapper 开始逐层向内执行，直至执行到该扩展类实例的方法。（Wrapper类底层使用Set集合存的，好像不能保证有序）

【知识点 07】 请简述一个指定功能性扩展名的扩展类实例的创建、setter 及 wrapper 的顺序与过程。

【解答】 一个扩展类实例的创建与初始化过程是：在获取该 SPI 接口的 loader 时会首先将当前 SPI 接口的所有扩展类（四类）全部加载并缓存。然后通过 getExtension()方法获取该实例时，其会从缓存中获取到该扩展名对应的扩展类，然后调用其无参构造器创建实例。然后调用该实例的 setter 进行注入初始化。若该 SPI 还存在 Wrapper，则会按照这些 Wrapper 的注册顺序逐层将这个实例进行包装。当然，在调用执行时，其一定是从最外层的 Wrapper开始逐层向内执行，直至执行到该扩展类实例的方法。（Wrapper类底层使用Set集合存的，好像不能保证有序）

【知识点 08】 什么是 Javassist？

【解答】 Javassist 是一个开源的分析、编辑和创建 Java 字节码的类库。一般情况下，对字节码文件进行修改是需要使用虚拟机指令的。而使用 Javassist，可以直接使用 java 编码的形式，而不需要了解虚拟机指令，就能动态改变类的结构，或者动态生成类。除了实现动态编译后，javassist 通常还会做动态代理，即动态生成某类的编译过的代码。所以对于动态代理，除了 JDK 的 Proxy 与 CGLIB 外，还有 Javassist 也是比较常见的。

【知识点 09】 Dubbo 中对于 Adaptive 方法，系统会为其生成一个 Adaptive 类。请简述一下这个自动生成的 Adaptive 类的自动编译过程。

【解答】 这个自动编码过程的源码大致有以下几步完成：

  • 系统首先生成了 adpative 类源码
  • 然后再获取到编译器的自适应类 AdaptiveCompiler
  • 自适应编译器获取到 JavassistCompiler，并调用其 compile()方法
  • JavassistCompiler 没有 compile()方法，所以会调用其父类 AbstractCompiler 的 compile()。
  • AbstractCompiler 的 compile()方法首先会获取到该要编译的类的类名，然后尝试着去加载其.class 到内存。一定失败，因为还没有编译，不可能有.class。此时就会通过异常捕获的方式调用 JavassistCompile 的 doCompile()方法进行编译

【知识点 10】 Dubbo 内核工作原理的四个构成机制间的关系是怎样的？或者说，一个扩展类实例获取过程是怎样的？

【解答】 获取一个扩展类实例，一般需要经过这样几个环节：

  • 获取到该 SPI 接口的 ExtensionLoader。而这个获取的过程会将该 SPI 接口的所有扩展类（四类）加载并缓存。
  • 通过 extensionLoader 获取到其自适应实例。通常 SPI 接口的自适应实例都是由 Adaptive方法自动生成的，所以需要对这个自动生成的 Adaptive 类进行动态编译。
  • 在通过自适应实例调用自适应的业务方法时，才会获取到其真正需要的扩展类实例。所以说，一个扩展类实例一般情况下是在调用自适应方法时才创建。
  • 在获取这个真正的扩展类实例时，首先会根据要获取的扩展类实例的"功能性扩展名"，从扩展类缓存中找到其对应的扩展类，然后调用其无参构造器，创建扩展类实例instance。
  • 通过 injectExtension(instance)方法，调用 instance 实例的 setter 完成初始化。
  • 遍历所有该 SPI 的 Wrapper，逐层包装这个 setter 过的 instance。此时的这个 instance，即 wrapper 实例就是我们需要获取的扩展类实例。

Part4

【知识点 01】 在 Dubbo 的 xml 配置文件的文件头中定义了 dubbo 的 xml 命名空间，并指定了当前文件所使用的 xsd 约束文件。但这个约束文件使用的是一个 http 协议的网络 url。那么，这个文件的约束真的是通过网络上的这个 xsd 文件进行约束的吗？如果是，那是通过谁进行约束的？

【解答参考】 其肯定不是通过网络上的这个 xsd 文件进行约束的。在工程添加的 dubbo 依赖中的 META-INF 目录中有 dubbo.xsd 文件，工程是使用这个文件进行约束的。在 dubbo 框架源码中，此文件存在于 dubbo-config/dubbo-config-spring 模块下的src/main/resources/META-INF 目录中。dubbo 的 xml 命名空间与这个文件的映射关系被定义在同目录下的 spring.schemas 文件中。

【知识点 02】 在对 Dubbo 标签的解析中，对于没有 id 属性的标签是如何处理的？

【解答参考】 系统首先判断当前标签对于 id 属性是否是必需的。若不是必需的，则无需处理。若是必需的，则按照如下方式处理。

  • 若当前标签有 name 属性，则 id 属性取 name 属性的值。
  • 若当前标签是 protocol 标签，且 name 属性为空，则 id 属性取默认值 dubbo。
  • 若当前标签没有 name 属性，但具有 interface 属性，则 id 属性取 interface 属性的值。
  • 若以上均不满足，则 id 属性取当前标签封装类的全限定性类名
  • 在具有了 id 属性后，还需要再对这个属性值进行重复性判断：判断其在整个标签中的值是否重复。若重复，则在其后添加一个数字，然后再查看重复性。若还重复，数字加一，然后再查看重复性，直至不重复。

【知识点 03】 请描述一下服务发布过程。

【解答参考】服务发布，主要做了两件工作：服务注册与服务暴露。

  • 服务注册，就是将提供者主机的服务信息写入到 zk 中。即将接口名作为节点，在其下再创建提供者子节点，子节点名称为提供者主机的各种元数据信息。
  • 服务暴露，就是将服务暴露于外部以让消费者可以直接调用。主要完成了四项工作：形成服务暴露 URL，生成服务暴露实例 Expoter，通过 Netty暴露服务，与同步转异步。

【知识点 04】 我们对于服务发布的源码解析，从哪里入手？

【解答参考】服务发布就是要将 Dubbo 的 Spring 配置文件中<dubbo:service/>标签中指定服务进行发布。所以我们就从对这个标签的解析开始分析。这个标签封装在了 ServiceBean 实例中，所以就从这个类开始。在 Spring 容器启动时，其会触发 ApplicationListener 接口的onApplicationEvent()方法的执行，所以就从这个方法开始分析。

【知识点 05】 请描述一下 ApplicationListener 接口的作用。

【解答参考】若一个类实现了 ApplicationListener 接口，则该类就可以监听当前应用程序相关的任意事件。监听者只需实现这个接口，而监听事件仅需继承ApplicationEvent 类即可。即当其监听的事件发生时，就会触发接口方法 onApplicationEvent()方法的执行。

【知识点 06】Dubbo 支持多注册中心，支持多服务暴露协议，请描述一下它们与服务暴露URL 的关系。

【解答参考】Dubbo 支持多注册中心，支持多服务暴露协议，所以在形成服务暴露 URL 时每一种服务暴露协议就会与每一个注册中心组合形成一个服务暴露 URL。例如，有 2 个注册中心，支持三种服务暴露协议，则会形成 2 * 3 = 6 种 URL。

【知识点 07】Dubbo 的泛化服务、泛化引用指的是什么？

【解答参考】在<dubbo:service/>与<dubbo:reference/>中都有一个 generic 属性，其在<dubbo:service/>标签中可以提供泛化服务，在<dubbo:reference/>中可以提供泛化引用。泛化服务与泛化引用无需同时使用。其主要是针对某一方没有具体业务接口的.class 情况的。这又是 Dubbo 扩展性的一个体现。

提供者提供的服务不再依赖于具体业务接口的.class 了，只要具有该接口的全限定类名、所有方法名、方法参数类型列表，即可提供相应的服务。

消费者在消费服务时，不再依赖于具体业务接口的.class 了，只要具有该接口的全限定类名、所有方法名、方法参数类型列表、方法参数值列表，即可调用相应的服务。

Part5

【知识点 01】简述 Consumer 的动态代理对象 Proxy 的创建过程。

【解答参考】在创建 Consumer 的动态代理对象 Proxy 过程中，主要完成了三项任务：

  • 获取到包含消费者信息的注册中心 URL
  • 将每个注册中心虚拟化为一个 Invoker，即根据每个注册中心 URL，构建出一个 Invoker
    proxyFactory 使用 Javassist 为每个虚拟化的 Invoker 生成一个消费者代理对象

【知识点 02】在创建 Consumer 的动态代理对象 Proxy 过程中会将每个注册中心都虚拟化为一个 Invoker，这个过程较复杂，请简述一下这个过程。

【解答参考】在创建 Consumer 的动态代理对象 Proxy 过程中会将每个注册中心都虚拟化为一个 Invoker，这个过程主要完成了四项工作：

  • 将当前 Consumer 注册到 zk 中，即在 zk 中创建相应的节点
  • 将 RouterFactory 的激活扩展类添加到 directory
  • 更新 Dierectory 的 Invoker 为最新的
  • 将多个 Invoker 伪装为一个 Invoker，即将 Directory 实例转换为一个 Invoker 实例

【知识点 03】在创建 Consumer 的动态代理对象 Proxy 过程中会将每个注册中心都虚拟化为一个 Invoker。而在其虚拟化过程中，会将该注册中心中的所有真正的提供者 invokers 再次虚拟化为一个 invoker。从这个虚拟化过程可以看出，这个 invoker 都具有什么功能？

【解答参考】这个虚拟化过程返回的结果是一个具有服务降级功能的 MockClusterInvoker。而该 Invoker 中又集成了具有集群容错功能的 Invokers 列表。集群容错的设置发生在这里。

【知识点 04】每个消费者在启动时都会对 zk 中业务接口名节点下的 routers、configurators与 providers 三个 categories 节点添加 watcher 监听。请简述一下这三个节点。

【解答参考】在消费者在启动时会监听三个 categories 节点。这三个分类节点是：

  • routers：是通过 Dubbo 的管控平台动态设置的路由策略。所谓路由策略是指，什么样的消费者可以或不可以访问什么样的提供者。
  • configurators：是通过 Dubbo 的管控平台动态设置的属性配置。所谓属性配置是指，对原来在配置文件中通过 Dubbo 标签设置的属性，在这里可以进行动态更新。可以是对消费者的配置更新，也可以是对提供者的配置更新。
  • providers：其下挂着的节点就是相应服务提供者临时子节点。Invoker 列表更新，就是要读取该 providers 节点下的子节点，并将这些子节点 url 转换为 invoker。

【知识点 05】在消费者获取 Invoker 过程中大量出现了将多个 invoker 伪装为一个 Invoker 的情况，为什么要这样设计呢？

【解答参考】在消费者获取 Invoker 过程中大量出现了将多个 invoker 伪装为一个 Invoker 的情况，这样设计主要是为了应用服务路由、负载均衡、集群容错机制。即可以根据需求选择需要的若干 Invoker，然后在对路由结果的 Invoker 进行负载均衡，选择出一个 Invoker。若选择出的这个 Invoker 存在问题，则再根据不同的容错机制进行处理。

Part6

【知识点 01】Consumer 发出一个远程调用后，就服务路由、服务降级、集群容错、负载均衡这四个过程，是如何执行的，或者说是怎样的一个执行顺序？

【解答参考】在 Consumer 发出一个远程调用后，其首先会根据设置的服务降级策略进行判断。若没有指定服务降级，则直接进行远程调用；若指定的降级策略为强制降级，则直接进行降级处理，不再发起远程调用；若指定了其它降级策略，则首先会发起远程调用，然后发现没有可用的 invoker 后会触发降级处理。

在经过了降级判断的远程调用后，其首先进行服务路由，在路由之前会先判断Directory是否可用。若不可用，则根据降级策略进行降级处理；若可用，则进行路由。即过滤掉不符合路由规则的 invoker。

在经过了路由后，会筛选掉一部分不符合路由规则的 invoker。对剩余的 invoker 再进行负载均衡，最后会选择出一个真正要处理本次远程调用的 invoker。

对于选择出的这一个 invoker 执行真正的远程调用处理。若处理结果正常，则返回远程调用结果；若发生异常，则会按照集群容错策略进行容错处理。

这就是整个过程。

【知识点 02】集群容错策略是在何时设置到远程调用过程的？

【解答参考】集群容错策略是在消费者启动过程中就设置到了每一个注册中心中所有真正invokers 虚拟出的 invoker 中的，在远程调用发生之前就已经设置完毕了。

【知识点 03】负载均衡策略是在何时设置到远程调用过程的？

【解答参考】负载均衡策略是在经过了降级判断、服务路由后，在调用相应集群容错策略的doInovke()方法之前获取到的，是融入到集群容错之中的。真正负载均衡的应用，是在集群容错发生之前发生的。

【知识点 04】Consumer 在进行远程调用时，其代码中获取到的是一个什么类型的结果？请对这个结果进行一些简单描述。

【解答参考】Consumer 在进行远程调用时，其代码中获取到的是一个异步结果。代码中为该异步结果添加了监听，当这个远程调用请求经过 Netty Client 发出后，Netty Server 会对该请求进行处理然后将处理结果返回给 Netty Client。此时会触发异步结果监听器回调的执行，返回真正的运算结果。

【知识点 05】请总结一下消费者端的"同步转异步"过程。

【解答参考】对于消费者端来说，同步转异步就是 ExchangeClient 通过 Netty Client 提交一个异步的远程调用请求。在 ExchangeClient 之前，远程调用请求是以同步方式执行的。而同步调用发出异步请求，则是通过 ExchangeClient 发出的。所以，ExchangeClient 实现了"同步转异步"。

【知识点 06】简述提供者处理消费者远程调用请求的整个过程。

【解答参考】当 NettyClient 发送来消息后，NettyServer 的服务端处理器的 channelRead()方法就会被触发，而该方法的 msg 参数就是 NettyClient 发送来的 RpcInvocation。这里的整个执行流程是这样的：

  • NettyServerHandler 的 channelRead()方法接收到客户端请求。
  • Dispatcher 线程派发器线程池执行器从线程池中派发一个线程对客户端请求进行处理。
  • 执行线程根据接收到的 msg 从 exporterMap 中获取到相应的服务暴露对象 exporter，然后从 exporter 中获取到相应的 invoker。
  • invoker 调用其 invoke()完成远程调用的 Server 运算，并形成结果响应对象。
  • 将结果响应对象发送给消费者端。

【知识点 07】请以 exporterMap 为主线，将服务发布过程与提供者处理消费者请求过程进行一个简单总结。

【解答参考】我们知道，服务发布过程主要完成了三大任务：将服务提供者注册到注册中心，将服务暴露实例缓存到 exporterMap，启动 Netty Server。也就是说，在服务发布过程中就已经将服务暴露实例缓存到了 exporterMap，以备后续真正远程调用的处理。

当提供者通过 Netty Server 接收到消费者通过 Netty Client 发送的远程调用请求时，提供者最终会从 exporterMap 中查找到其真正需要的 exporter，然后从中获取到相应的 invoker，然后再调用 invoker 的 invoke()方法完成远程调用在服务端的本地执行。当然，提供者会将这个执行结果再通过 Netty Server 发送给消费者。

【知识点 08】请总结一下提供者端的"同步转异步"过程。

【解答参考】对于提供者端的"同步转异步"过程，需要从服务暴露与提供者处理消费者请求两方面分别进行讨论：

对于服务发布过程我们知道，其主要完成了两大任务：将服务提供者注册到注册中心，启动 Netty Server。Dubbo 的整个执行过程都是同步的，这点毋庸置疑。另外，Netty 的最大特点之一就是异步性。这里 Netty Server 的启动是由ExchangeServer 完成的。所以说ExchangeServer 完成了"同步转异步"。

在提供者处理消费者请求过程中，当 Netty Server接收到Netty Client的远程调用请求后，会交给 Netty Server 的处理器来处理。这个处理过程一直是同步执行的，直到真正要准备查找缓存的 Exporter 对象，获取其相应的 invoker 时，通过 ExchangeHandler返回一个异步结果。在这里发生了"同步转异步"。

【知识点 09】从 Dubbo 的十层架构图中可以看出，Exchange 层用于完成同步转异步。请总结一下 Dubbo 框架中的"同步转异步"过程。

【解答参考】Dubbo 的 Exchange 层用于完成同步转异步。关于同步转异步需要分为消费者与提供者端分别来讨论：

  • 对于消费者端来说，同步转异步就是 ExchangeClient 通过 Netty Client 提交一个异步的远程调用请求。在 ExchangeClient 之前，远程调用请求是以同步方式执行的。而同步调用发出异步请求，则是通过 ExchangeClient 发出的。所以，ExchangeClient 实现了"同步转异步"。
  • 对于提供者端的"同步转异步"过程，需要从服务暴露与提供者处理消费者请求两方面分别进行讨论：
    • 对于服务发布过程我们知道，其主要完成了三大任务：将服务提供者注册到注册中心，将服务暴露实例缓存到 exporterMap，启动 Netty Server。Dubbo 的整个执行过程都是同步的，这点毋庸置疑。另外，Netty 的最大特点之一就是异步性。这里 Netty Server 的启动是由 ExchangeServer 完成的。所以说 ExchangeServer 完成了"同步转异步"。
    • 在提供者处理消费者请求过程中，当 Netty Server 接收到 Netty Client 的远程调用请求后，会交给 Netty Server 的处理器来处理。这个处理过程一直是同步执行的，直到真正要准备查找缓存的 Exporter 对象，获取其相应的 invoker 时，通过ExchangeHandler 返回一个异步结果。在这里发生了"同步转异步"。

【知识点 10】ExecutorService 是从 JDK5 开始增加的一个 JUC 的 API，请简单描述一下它。

【解答参考】官方的解释为：这是一个执行器，提供了终止方法，提供了能够生成一个 Future的方法，这个 Future 可以跟踪一个或多个异步任务进程。但简单的理解就是，其是一个线程池执行器，其可以从线程池中获取一个线程，然后对这个线程进行相关的控制。

【知识点 11】消费者在获取到每个注册中心虚拟的 Invoker 时，其最终获取到的是一个怎样的 Invoker？该 Invoker 为何具有此功能？

【解答参考】消费者在获取到每个注册中心虚拟的 Invoker 时，其最终获取到的是一个能够实现异步转同步的 Invoker，该 Invoker 已经与具体的服务暴露协议相绑定了。该 Invoker 只所以能够实现异步转同步，是因为其为每个由它发起的连接绑定了了一个可以实现异步转同步的 ExchangeClient 实例。

【知识点 12】一个消费者在使用 Dubbo 协议进行服务消费时，其能够创建多少个长连接？

【解答参考】默认情况下，一个消费者在使用 Dubbo 协议进行服务消费时，其仅能使用一个共享长连接。然后可以通过系统变量、或属性文件、或 <dubbo:cosumer/> 的shareConnections 属性来指定共享连接的数量。

不过，可以通过在<dubbo:consumer/>或<dubbo:reference/>中设置 connections 属性来直接指定要创建的长连接数量。不过此时创建的长连接是不能共享的。其只能为一个请求服务。

【知识点 13】无论是物理连接，还是逻辑连接，系统都会为其创建并绑定一个同步转异步实例 ExchangeClient，但这个实例的类型是不相同的。请简单说一下有什么不同？一个消费者在使用 Dubbo 协议进行服务消费时，其能够创建多少个长连接？

【解答参考】无论是物理连接还是逻辑连接，系统都会为其创建并绑定一个同步转异步实例ExchangeClient。对于物理连接所绑定的 ExchangeClient，就是一个纯粹的 ExchangeClient。而对于逻辑连接所绑定的 ExchangeClient，其不仅包含了纯粹的 ExchangeClient，而且其中还封装着一个全局计数器，用于记录该连接上目前共享了多少的逻辑连接。

【知识点 14】请简述一下消费者端的连接、ExchangeClient 及 Netty Client 的关系。

【解答参考】对于一个消费者，系统会为其创建与提供者端的多个连接。每个连接无论是物理连接还是逻辑连接，系统都会为其创建并绑定一个同步转异步实例 ExchangeClient。而每个 ExchangeClient，系统都会为其创建一个 NettyClient。所以，消费者端、连接、ExchangeClient及 Netty Client 的数量关系是：

  • 消费者端与连接 是 1:n
  • 连接与 ExchangeClient 是 1:1
  • ExchangeClient 与 Netty Client 是 1:1

所以，若一个消费者具有多个连接，则系统会为其创建出多个 Netty Client。

Part7

【知识点 01】简述什么是服务路由？

【解答参考】服务路由包含一条或若干条路由规则，路由规则决定了服务消费者的调用目标，即规定了服务消费者可调用哪些服务提供者。Dubbo 目前提供了三种服务路由实现，分别为条件路由 ConditionRouter、脚本路由 ScriptRouter 和标签路由TagRouter。其中条件路由是我们最常使用的。为了实现动态路由规则的调整，路由规则一般都是通过 Dubbo 管控平台动态设置调整的。

【知识点 02】简述 Dubbo 中的服务路由过程。

【解答参考】Dubbo 中的服务路由发生在消费者端，经历了大约三个阶段：

（1）初始化。在消费者端构建其可调用的 Invoker 时，由于最初构建的这个 Invoker 实际是一个动态的 Directory 列表，而在初始化这个 Directory 时，就首先将"RouterFactory 的所有激活扩展类"创建的 Router 实例初始化到 Directory 中。

（2）读取路由规则。当用户通过 Dubbo 的管控平台设置了路由策略后，消费者在启动
过程中从 zk 更新真正的提供者列表时，其实也从 zk 中同时更新了 Router，并被添加到了那个动态 Directory 中。

（3）路由过滤。在消费者真正在进行 RPC 远程调用时，会从 Directory 的 Invokers 列表中根据在 Directory 中记录的路由策略，对 Invokers 列表进行路由过滤，从中过滤掉不符合规则的 Invoker。使消费者从剩余的 Invoker 中进行负载均衡。

【知识点 03】Dubbo 中的服务路由器 Router 与 Invoker 动态列表 Directory 是什么关系？

【解答参考】Dubbo 中的 Invoker 动态列表 RegistryDirectory 中包含一个属性 RouterChain，而 RouterChain 中包含一个 Router 列表，列表元素就是服务路由器 Router。

【知识点 04】Dubbo 中在进行路由过滤时，若提供者不满足路由规则，则该提供者将被踢除。但若消费者不符合路由规则，系统是如何处理的呢？

【解答参考】Dubbo 中的路由发生在消费者端消费者远程调用过程中。所以，在进行路由过滤时，若提供者不满足路由规则，则该提供者将被踢除。但若消费者不符合路由规则，则是"直接放行"，即路由规则对其不起作用，其可以调用所有 Invokers 列表中的 Invoker。

【知识点 05】简述 Dubbo 中常见的服务降级设置。

【解答参考】Dubbo 中常见的服务降级设置有四种：

  • mock="force:return null" 表示消费方对该服务的方法调用都直接强制性返回 null 值，不发起远程调用，即使远程的提供者没有出现问题。用来屏蔽不重要服务。
  • 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的影响。
  • mock="true"表示消费方对该服务的方法调用在失败后，会调用消费方定义的服务降级Mock 类实例的相应方法。而该 Mock 类的类名为"业务接口名+Mock"，且放在与接口相同的包中。
  • mock=降级类的全限定性类名 与 mock="true"功能类似，不同的是，该方式中的降级类名可以是任意名称，在任何包中。

【知识点 06】Dubbo 中对于服务降级类的定义有什么要求？

【解答参考】Dubbo 中服务降级类有两种：

  • 固定名称的降级类：要求 Mock 类的类名为"业务接口名+Mock"，且放在与接口相同的包中。在配置文件中需要设置 mock 的值为 true、default、fail、force 中的一个即可。
  • 任意名称的降级类：降级类名可以是任意名称，在任何包中。在配置文件中需要设置mock 的值为该类的全限定类名。

【知识点 07】简述 Dubbo 中集群容错与服务降级的区别与联系。

【解答参考】Dubbo 中集群容错与服务降级容易搞混，它们即有区别又有联系。

  • 服务降级：消费者找不到可用的提供者时，所以会根据预先设定好的降级方案返回给用户一个结果。在经过集群容错处理后仍未成功时，若容错处理过程会抛出RpcException，则会最后执行降级处理。
  • 集群容错：消费者"还在查找提供者的过程中，还不知道最终的查找结果"，所以容错过程就是消费者正在按照设定好的容错方案进行查找。这个查找的原因可能是网络抖动、提供者宕机等，导致消费者访问超时，所以要再尝试的去找其它提供者。当最终容错处理后仍未成功且还抛出了 RpcException，则会进行降级处理。

【知识点 08】请总结一下 Dubbo 集群容错策略中哪些可能引发降级处理，哪些不会。

【解答参考】Dubbo2.7版本的集群容错策略有6种，只要在容错过程中会抛出RpcException，则就会引发降级处理。具体它们是否可能会引发降级处理的情况如下：

  • Failover：会
  • Failfast：会
  • Failsafe：不会
  • Failback：不会
  • Forking：会
  • Broadcast：会

【知识点 09】Dubbo 集群容错策略中的 Failback 策略在调用失败后会发起定时重试，这个定时任务仅会执行一次，还是可以无限重试下去直至成功或超时？

【解答参考】Dubbo 集群容错策略中的 Failback 策略是失败自动恢复策略。消费者调用提供者失败后，Dubbo 会记录下该失败请求，然后会定时发起重试请求，而定时任务执行的次数是通过配置文件中的 retries 指定的。

【知识点 10】Dubbo 集群容错策略中的 Forking 策略在配置文件中通过 forks 属性指定分叉数量时，是否需要考虑提供者的数量？

【解答参考】Dubbo 集群容错策略中的 Forking 策略在配置文件中通过 forks 属性指定分叉数量时，无需考虑提供者数量，用户也不知道当前提供者的数量。只需指定 forks 的值为一个整数即可。不过，从代码运行角度来说，设置的分叉数量与提供者数量间的关系为：

  • 若分叉的数量 >= 提供者的数量，则提供者就会一次性全被选择去执行调用
  • 若分叉数量 < 提供者的数量，则就需要通过负载均衡方式选择部分提供者去执行调用
  • 若分叉数量设置为非正数，则提供者就会一次性全被选择去执行调用

【知识点 11】对比一下 Dubbo 集群容错策略中的 Forking 策略与 Broadcast 策略的异同点。

【解答参考】Dubbo 集群容错策略中的 Forking 策略与 Broadcast 策略的相同点是，都会使很多 invoker 执行远程调用过程。较显著的不同点有三个：

  • Forking 策略中可以指定要同时执行的 invoker 数量，而 Broadcast 则是全部可用的 invoker都会执行。
  • Forking 策略中只关心调用成功者。只要有一个成功，就返回执行结果，至于其它 invoker的执行情况，将不再关心。Broadcast 策略则只关心调用失败者。只要有一个失败，则认为全部失败。只有当全部成功后才会是成功。
  • Forking 策略中执行的这多个 invoker，其执行过程是并行的，同时执行。而 Broadcast策略中执行的这多个 invoker，其执行过程是串行的，一个执行完毕再执行下一个。

Part8

【知识点 01】 Dubbo 的负载均衡是如何实现的？

【解答参考】无论是 Dubbo 还是 Spring Cloud，负载均衡原理都是相同的。消费者从注册中心中获取到当前其要消费服务的所有提供者，然后对这些提供者按照指定的负载均衡策略获取到其中的一个提供者，然后进行调用。当调用失败时，会再按照容错机制进行处理。

不同的是，Dubbo 中还可以在负载均衡之前先根据设定好的路由规则对所有可用提供者进行路由，从中筛选掉一部分不符合规则的提供者，对剩余提供者再进行负载均衡。

Dubbo 中默认支持四种负载均衡策略：加权随机策略、加权最小活跃度调度策略、双权重轮询策略，及一致性 hash 策略。

Spring Cloud(H 版)一般使用 Ribbon 实现负载均衡，其默认支持五种负载均衡策略：轮询策略、随机策略、重试策略、最可用策略，及可用过滤策略。

【知识点 02】 Dubbo 的负载均衡策略是何时获取到的？

【解答参考】Dubbo 的负载均衡发生在远程调用时的集群容错过程中。而负载均衡策略是在远程调用的服务路由结束之后，在进入相应的容错过程之前通过 SPI 方式获取到的。系统会从消费者 URL 中获取到设置的 loadbalance 属性值，若没有设置，则取默认值 random，即默认为加权随机策略。

【知识点 03】 Dubbo 的负载均衡发生之前，首先会判断消费者是否开启了粘连连接功能。什么是粘连连接？

【解答参考】粘连连接是消费者端服务限流的一种间接实现方式。只不过其限制的不是流量，而是流向，即，是一种简易路由。所谓粘连连接是指，让所有对同一接口的指定方法的访问请求，尽可能是由同一 Inovker 提供服务。这样做既不用再进行负载均衡，又可以充分利用提供者端的缓存，提高系统效率。

粘连连接仅能设置在消费者端，其可以设置为接口级别，也可以设置为方法级别。方法级别是，仅该方法启用粘连连接，只需要在<dubbo:method/>中设置 sticky="true"即可。接口级别则是指，接口中每一个方法均启用了粘连连接，不用再逐个方法设置了。所以，这是一个作用于方法上的配置。

【知识点 04】 Dubbo 的 FailoverClusterInvoker 的 doInvoke()方法中有一个集合 selected，请简述该集合的作用。

【解答参考】Dubbo 的 FailoverClusterInvoker 的 doInvoke()方法中有一个集合 selected，该集合中用于存放已经被选择过的 invoker。其只所以会出现在 FailoverClusterInvoker "重试机制"的类中，是因为该集合仅用于重试发生时。

当一个请求到达后，系统会通过负载均衡方式选择一个 invoker 用于完成本次远程调用，当然会在远程调用之前先将该 invoker 放入到该 selected 集合中。在该 invoker 执行远程调用过程中若发生了异常，则需要进行重试，而所谓重试就是再次执行一次负载均衡选择，那么，这次选择时就应该将刚才的那个 invoker 排除，因为这个 invoker 有问题，不能完成调用。而这个有问题的 invoker 存放在集合 selected 中，所以，在重试负载均衡时，需要将 selected中的 invoker 全部排除。所以说，这个 selected 集合一般用不上，一旦在重试时用上了，说明其中存放的就是有问题的 invoker。

【知识点 05】 Dubbo 中的负载均衡内部在选择出一个 invoker 后会对其进行可用性检测。若检测结果为不可用怎么办？

【解答参考】Dubbo 中的负载均衡内部在选择出一个 invoker 后会对其进行可用性检测。若检测结果可用，则直接返回；若检测结果不可用，其会再次进行一次负载均衡选择。这次负载均衡的结果，只要不为 null，则直接返回，不再进行可用性检测。若再次负载均衡选择的结果为 null，则会按照轮询方式直接获取当前这个不可用的 invoker 的下一个 invoker 返回，不再进行可用性检测。

【知识点 06】 简述 Dubbo 的加权随机算法思想。

【解答参考】加权随机算法是 Dubbo 默认的负载均衡算法。权重越大，获取到负载的机率就越大。权重相同，则会随机分配。

该算法思想很简单。假设我们有一组服务器 servers = [A, B, C]，他们对应的权重为weights = [5, 3, 2]，权重总和为 10。现在把这些权重值平铺在一维坐标值上，[0, 5) 区间属于服务器 A，[5, 8) 区间属于服务器 B，[8, 10) 区间属于服务器 C。接下来通过随机数生成器生成一个范围在 [0, 10) 之间的随机数，然后计算这个随机数会落到哪个区间上。比如数字3 会落到服务器 A 对应的区间上，此时返回服务器 A 即可。权重越大的机器，在坐标轴上对应的区间范围就越大，因此随机数生成器生成的数字落到此区间的概率也就越大。只要随机数生成器产生的随机数分布性很好，在经过大量次数的选择后，每个服务器被选中的次数比例接近其权重比例。

【知识点 07】 Dubbo 中为提供者设置的权重是否可以指定为负数？

【解答参考】Dubbo 中为提供者设置的权重可以指定为负数，但其最终值会被指定为 0。所以 Dubbo 中提供者的权重是一个非负整数。

【知识点 08】 什么是 Dubbo 的预热权重？

【解答参考】Dubbo 中为提供者设置的权重并非是一个一成不变的量，在提供者应用启动预热过程中是会发生变化的。这个变化过程中的权重称为预热权重。预热权重会随着启动时间的变化而线性逐渐变大，当达到指定的预热时间后，最终变为配置文件指定的正整数权重。

【知识点 09】 简述 Dubbo 的加权最小活跃度调度算法思想。

【解答参考】对于加权最小活跃度调度算法，活跃度即为当前 invoker 正在处理的请求数量，活跃度越小，说明其当前正在处理的请求数量就越少，其就应该优先获取到更多的处理请求。

在系统初始运行时，所有 invoker 的活跃度都是 0，因为都还没有处理任务请求。此时系统会按照权重随机算法分配消费者请求。即权重越大，获取到新请求的概率就越大。若两个 invoker 权重相同，就随机选择一个。

在系统运行一段时间后，性能好的 invoker 处理请求的速度快，因此活跃度下降也就快，此时这样的 invoker 就能够优先获取到新的服务请求。不过，具有最小活跃度的 invoker 也不一定就一个，此时系统会按照权重随机算法分配消费者请求。

【知识点 10】 简述 Dubbo 的双权重轮询算法思想。

【解答参考】 双权重轮询算法，是结合主机权重与轮询权重的、方法级别的轮询算法。每当消费者要进行远程调用时，其首先会遍历能够提供该方法服务的所有 invoker 的"轮询权重"。从中找到"轮询权重值"最大的 invoker，其就是要选中的 invoker。当选出这个 invoker后，会再使这个轮询权重减去"所有 invoker 的主机权重之和"，使当前 invoker 的轮询权重变为最小，以使其它 invoker 的轮询权重有可能成为最大。

【知识点 11】 简述 Dubbo 内置负载均衡算法的应用场景。

【解答参考】Dubbo 内置了四种负载均衡算法，它们一般应用于如下场景：

  • random：加权随机算法。其适用于，提供者主机性能差别较大，几乎纯粹根据主机性能进行负载均衡的场景。
  • leastactive：加权最小活跃度调度算法。其适用于，主机性能差别不大的场景。根据各个主机任务处理器压力进行负载均衡。
  • roundrobin：双权重轮询算法。random 与 leastactive 算法中负载均衡体都是主机。而randomrobin 的负载均衡体则是方法。若想进行方法级别的负载均衡控制，则可选用该策略。其应用的效果是，对各个方法根据主机性能进行了均衡。
  • consistenthash：一致性 hash 算法。该算法对于负载均衡的控制粒度更小。除了能够对不同方法压力进行负载外，其又对相同方法不同参数值进行了访问压力控制。

来源：https://qhao1024.blog.csdn.net/article/details/108553029