什么是分布式系统

《分布式系统原理与范型》定义：分布式系统是若干独立计算机的集合，这些计算机对于用户来说就像单个相关系统
分布式系统（distributed system）是建立在网络之上的软件系统。

发展演变

随着互联网的发展，网站应用的规模不断扩大，常规的垂直应用架构已无法应对，分布式服务架构以及流动计算架构势在必行，亟需一个治理系统确保架构有条不紊的演进。

dubbo发展演变

单体应用

当网站流量很小时，只需一个应用，将所有功能都部署在一起，以减少部署节点和成本。此时，用于简化增删改查工作量的数据访问框架(ORM)是关键。适用于小型网站，小型管理系统，将所有功能都部署到一个功能里，简单易用。它的缺点是性能扩展比较难、协同开发不方便，而且不利于升级维护。
垂直应用架构

当访问量逐渐增大，单一应用增加机器带来的加速度越来越小，提升效率的方法之一是将应用拆成互不相干的几个应用，以提升效率。此时，用于加速前端页面开发的Web框架(MVC)是关键。通过切分业务来实现各个模块独立部署，降低了维护和部署的难度，团队各司其职更易管理，性能扩展也更方便，更有针对性。缺点：公用模块无法重复利用，开发性的浪费。
分布式服务架构

当垂直应用越来越多，应用之间交互不可避免，将核心业务抽取出来，作为独立的服务，逐渐形成稳定的服务中心，使前端应用能更快速的响应多变的市场需求。此时，用于提高业务复用及整合的分布式服务框架(RPC)是关键。
流动计算架构

当服务越来越多，容量的评估，小服务资源的浪费等问题逐渐显现，此时需增加一个调度中心基于访问压力实时管理集群容量，提高集群利用率。此时，用于提高机器利用率的资源调度和治理中心(SOA[Service Oriented Architecture])是关键。

RPC（Remote Procedure Call）

RPC【Remote Procedure Call】是指远程过程调用，是一种进程间通信方式，他是一种技术的思想，而不是规范。它允许程序调用另一个地址空间（通常是共享网络的另一台机器上）的过程或函数，而不用程序员显式编码这个远程调用的细节。即程序员无论是调用本地的还是远程的函数，本质上编写的调用代码基本相同。

RPC原理图

rpc调用时序图

RPC 比较核心的模块就是：网络通讯和序列化

架构设计

image-20200805135131063

节点说明

节点	角色说明
`Provider`	暴露服务的服务提供方
`Consumer`	调用远程服务的服务消费方
`Registry`	服务注册与发现的注册中心
`Monitor`	统计服务的调用次数和调用时间的监控中心
`Container`	服务运行容器

节点流程
1. 服务容器负责启动，加载，运行服务提供者。
2. 服务提供者在启动时，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. 注册中心返回服务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，选一台提供者进行调用，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。

更多详情可参考官方介绍

框架设计

dubbo框架设计

Dubbo的框架设计分为三个大块：Remoting、RPC、Business；其中，细分又为如下模块：

service服务层：对外暴露接口的一层
config 配置层：对外配置接口，以 ServiceConfig, ReferenceConfig 为中心，可以直接初始化配置类，也可以通过 spring 解析配置生成配置类
proxy 服务代理层：服务接口透明代理，生成服务的客户端 Stub 和服务器端 Skeleton, 以 ServiceProxy 为中心，扩展接口为 ProxyFactory
registry 注册中心层：封装服务地址的注册与发现，以服务 URL 为中心，扩展接口为 RegistryFactory, Registry, RegistryService
cluster 路由层：封装多个提供者的路由及负载均衡，并桥接注册中心，以 Invoker 为中心，扩展接口为 Cluster, Directory, Router, LoadBalance
monitor 监控层：RPC 调用次数和调用时间监控，以 Statistics 为中心，扩展接口为 MonitorFactory, Monitor, MonitorService
protocol 远程调用层：封装 RPC 调用，以 Invocation, Result 为中心，扩展接口为 Protocol, Invoker, Exporter
exchange 信息交换层：封装请求响应模式，同步转异步，以 Request, Response 为中心，扩展接口为 Exchanger, ExchangeChannel, ExchangeClient, ExchangeServer
transport 网络传输层：抽象 mina 和 netty 为统一接口，以 Message 为中心，扩展接口为 Channel, Transporter, Client, Server, Codec
serialize 数据序列化层：可复用的一些工具，扩展接口为 Serialization, ObjectInput, ObjectOutput, ThreadPool

Netty模块

Dubbo底层的网络传输模块使用的是基于Netty的非阻塞式的网络框架，Netty是一个异步事件驱动的网络应用程序框架，用于快速开发可维护的高性能协议服务器和客户端。它极大地简化并简化了TCP和UDP套接字服务器等网络编程。

阻塞式（Blocking IO）
image-20200805142730327

之前的阻塞式的网络框架都是来一个请求就开一个线程，如果线程数量不够或者正在IO操作的话，就只能等待。

非阻塞式(Non-Blocking IO)
image-20200805142742891

Selector 一般称为选择器 ，也可以翻译为 多路复用器

Connect（连接就绪）、Accept（接受就绪）、Read（读就绪）、Write（写就绪）

Netty原理

netty 流程图

netty有两个线程，一个是boss线程，一个是worker线程。在 Netty 的核心组件中，Channel 提供 Socket 的连接通道，EventLoop 会对应 Channel 监听其产生的事件，并且通知执行者。EventloopGroup 的容器，负责生成和管理 EventLoop。具体可参考官方文档