Dubbo Cluster

简介

• 集群 Cluster 用途是将多个服务提供者合并为一个 Cluster Invoker，并将这个 Invoker 暴露给服务消费者

• 集群模块是服务提供者和服务消费者的中间层，为服务消费者屏蔽了服务提供者的情况，这样服务消费者就可以专心处理远程调用相关事宜

集群容错

集群工作过程可分为两个阶段：

1. 在服务消费者初始化期间，集群 Cluster 实现类为服务消费者创建 Cluster Invoker 实例，即上图中的 merge 操作

2. 在服务消费者进行远程调用时。以 FailoverClusterInvoker 为例，该类型 Cluster Invoker

   • 首先会调用 Directory 的 list 方法列举 Invoker 列表（可将 Invoker 简单理解为服务提供者）。Directory 的用途是保存 Invoker，可简单类比为 List<Invoker>

   • 注册中心内容变化后，RegistryDirectory 会动态增删 Invoker，并调用 Router 的 route 方法进行路由，过滤掉不符合路由规则的 Invoker

   • 当 FailoverClusterInvoker 拿到 Directory 返回的 Invoker 列表后，它会通过 LoadBalance 从 Invoker 列表中选择一个 Invoker

   • 最后 FailoverClusterInvoker 会将参数传给 LoadBalance 选择出的 Invoker 实例的 invoke 方法，进行真正的远程调用

Dubbo 主要提供了这样几种容错方式：

• Failover Cluster - 失败自动切换

• Failfast Cluster - 快速失败

• Failsafe Cluster - 失败安全

• Failback Cluster - 失败自动恢复

• Forking Cluster - 并行调用多个服务提供者

源码分析

1 Cluster 实现类分析

Cluster 是接口，而 Cluster Invoker 是一种 Invoker。服务提供者的选择逻辑，以及远程调用失败后的的处理逻辑均是封装在 Cluster Invoker 中

• FailoverCluster: 用于创建 FailoverClusterInvoker 对象

• FailbackCluster: 用于创建 FailbackClusterInvoker 对象

2 Cluster Invoker 分析

• AbstractClusterInvoker: 各种 Cluster Invoker 的父类

• AbstractClusterInvoker+invoke(final Invocation invocation): 用于列举 Invoker，以及加载 LoadBalance。最后再调 doInvoke 进行后续操作

• AbstractClusterInvoker#doInvoke(Invocation invocation, List<Invoker<T>> invokers, LoadBalance loadbalance): 抽象方法，由子类实现

• AbstractClusterInvoker#list(Invocation invocation): 调用 Directory 的 list 方法

2.1 FailoverClusterInvoker

FailoverClusterInvoker 在调用失败时，会自动切换 Invoker 进行重试。默认配置下，Dubbo 会使用这个类作为缺省 Cluster Invoker

• doInvoke(Invocation invocation, final List<Invoker<T>> invokers, LoadBalance loadbalance):

  • 获取重试次数

  • 根据重试次数进行循环调用，失败后进行重试。在 for 循环内：

    • 通过负载均衡组件选择一个 Invoker

    • 再通过这个 Invoker 的 invoke 方法进行远程调用

    • 如果失败了，记录下异常，并进行重试。重试时会再次调用父类的 list 方法列举 Invoker

• select(LoadBalance loadbalance, Invocation invocation, List<Invoker<T>> invokers, List<Invoker<T>> selected):

  • 获取 sticky 配置，sticky 表示粘滞连接。所谓粘滞连接是指让服务消费者尽可能的调用同一个服务提供者，除非该提供者挂了再进行切换

  • 检测 invokers 列表中是否包含 stickyInvoker，如果不包含，则认为该 stickyInvoker 不可用，此时将其置空。这里的 invokers 列表可以看做是存活着的服务提供者列表

  • 如果 stickyInvoker 存在于 invokers 列表中，检测 selected 中是否包含 stickyInvoker

    • 如果包含，说明 stickyInvoker 在此之前没有成功提供服务（但其仍然处于存活状态）

    • 如果不包含，此时还需要进行可用性检测，比如检测服务提供者网络连通性等

  • 当可用性检测通过，才可返回 stickyInvoker，否则调用 doSelect 方法选择 Invoker

  • 如果 sticky 为 true，此时会将 doSelect 方法选出的 Invoker 赋值给 stickyInvoker

• doSelect(LoadBalance loadbalance, Invocation invocation, List<Invoker<T>> invokers, List<Invoker<T>> selected):

  1. 通过负载均衡组件选择 Invoker

  2. 如果选出来的 Invoker 不稳定，或不可用，此时需要调用 reselect 方法进行重选

• reselect(LoadBalance loadbalance, Invocation invocation, List<Invoker<T>> invokers, List<Invoker<T>> selected, boolean availablecheck):

  1. 查找可用的 Invoker，并将其添加到 reselectInvokers 集合中

  2. 如果 reselectInvokers 不为空，则通过负载均衡组件再次进行选择

2.2 FailbackClusterInvoker

FailbackClusterInvoker

• doInvoke(Invocation invocation, List<Invoker<T>> invokers, LoadBalance loadbalance): 负责初次的远程调用

• addFailed(Invocation invocation, AbstractClusterInvoker<?> router): 在开始阶段会根据 retryFuture 为空与否，来决定是否开启定时任务

• retryFailed(): 包含了失败重试的逻辑

  • 对 failed 进行遍历

  • 依次对 Invoker 进行调用

  • 调用成功则将 Invoker 从 failed 中移除，调用失败则忽略失败原因

2.3 FailfastClusterInvoker

FailfastClusterInvoker

• doInvoke(Invocation invocation, List<Invoker<T>> invokers, LoadBalance loadbalance):

  • 通过 select 方法选择 Invoker

  • 进行远程调用。如果调用失败，则立即抛出异常

2.4 FailsafeClusterInvoker

失败安全是指，当调用过程中出现异常时，FailsafeClusterInvoker 仅会打印异常，而不会抛出异常

• 应用场景：写入审计日志等操作

• doInvoke(Invocation invocation, List<Invoker<T>> invokers, LoadBalance loadbalance)

2.5 ForkingClusterInvoker

ForkingClusterInvoker: 在运行时通过线程池创建多个线程，并发调用多个服务提供者。只要有一个服务提供者成功返回了结果，doInvoke 方法就会立即结束运行

• 应用场景：在一些对实时性要求比较高读操作（注意是读操作，并行写操作可能不安全）下使用，但这将会耗费更多的资源

• doInvoke(final Invocation invocation, List<Invoker<T>> invokers, LoadBalance loadbalance):

  • 选出 forks 个 Invoker，为接下来的并发调用提供输入

  • 通过线程池并发调用多个 Invoker，并将结果存储在阻塞队列中

  • 从阻塞队列中获取返回结果，并对返回结果类型进行判断。如果为异常类型，则直接抛出，否则返回

2.6 BroadcastClusterInvoker

BroadcastClusterInvoker 会逐个调用每个服务提供者，如果其中一台报错，在循环调用结束后，BroadcastClusterInvoker 会抛出异常

• 应用场景：通知所有提供者更新缓存或日志等本地资源信息

• doInvoke(final Invocation invocation, List<Invoker<T>> invokers, LoadBalance loadbalance)

References

• 集群