准备工作」Dubbo 概览

什么是 Dubbo?

Apache Dubbo (incubating) |ˈdʌbəʊ| 是一款高性能、轻量级的开源 Java RPC 框架。

根据 Dubbo 官方文档的介绍,Dubbo 提供了六大核心能力

1面向接口代理的高性能RPC调用。
2智能容错和负载均衡。
3服务自动注册和发现。
4高度可扩展能力。
5运行期流量调度。
6可视化的服务治理与运维。

简单来说就是: Dubbo 不光可以帮助我们调用远程服务,还提供了一些其他开箱即用的功能比如智能负载均衡。

Dubbo 目前已经有接近 34.4 k 的 Star 。

2020 年度 OSC 中国开源项目 评选活动中,Dubbo 位列开发框架和基础组件类项目的第7名。想比几年前来说,热度和排名有所下降。

Dubbo 是由阿里开源,后来加入了 Apache 。正式由于 Dubbo 的出现,才使得越来越多的公司开始使用以及接受分布式架构。

为什么要用 Dubbo?

随着互联网的发展,网站的规模越来越大,用户数量越来越多。单一应用架构 、垂直应用架构无法满足我们的需求,这个时候分布式服务架构就诞生了。

分布式服务架构下,系统被拆分成不同的服务比如短信服务、安全服务,每个服务独立提供系统的某个核心服务。

我们可以使用 Java RMI(Java Remote Method Invocation)、Hessian这种支持远程调用的框架来简单地暴露和引用远程服务。但是!当服务越来越多之后,服务调用关系越来越复杂。当应用访问压力越来越大后,负载均衡以及服务监控的需求也迫在眉睫。我们可以用 F5 这类硬件来做负载均衡,但这样增加了成本,并且存在单点故障的风险。

不过,Dubbo 的出现让上述问题得到了解决。Dubbo 帮助我们解决了什么问题呢?

1负载均衡 : 同一个服务部署在不同的机器时该调用那一台机器上的服务。
2服务调用链路生成 : 随着系统的发展,服务越来越多,服务间依赖关系变得错踪复杂,甚至分不清哪个应用要在哪个应用之前启动,架构师都不能完整的描述应用的架构关系。Dubbo 可以为我们解决服务之间互相是如何调用的。
3服务访问压力以及时长统计、资源调度和治理 :基于访问压力实时管理集群容量,提高集群利用率。
4…

另外,Dubbo 除了能够应用在分布式系统中,也可以应用在现在比较火的微服务系统中。不过,由于 Spring Cloud 在微服务中应用更加广泛,所以,我觉得一般我们提 Dubbo 的话,大部分是分布式系统的情况。

Dubbo 的架构设计

官方文档中的框架设计章节 已经介绍的非常详细了,我这里把两个比较重要的点再提一下。

核心角色

上述节点简单介绍以及他们之间的关系:

Container: 服务运行容器,负责加载、运行服务提供者。必须。
Provider: 暴露服务的服务提供方,会向注册中心注册自己提供的服务。必须。
Consumer: 调用远程服务的服务消费方,会向注册中心订阅自己所需的服务。必须。
Registry: 服务注册与发现的注册中心。注册中心会返回服务提供者地址列表给消费者。非必须。
Monitor: 统计服务的调用次数和调用时间的监控中心。服务消费者和提供者会定时发送统计数据到监控中心。 非必须。

一些用于自测的小问题(面试中可能会遇到):

注册中心的作用? 注册中心负责服务地址的注册与查找,相当于目录服务,服务提供者和消费者只在启动时与注册中心交互。
监控中心的作用? 监控中心负责统计各服务调用次数,调用时间等。
服务提供者宕机后,注册中心会做什么? 注册中心会立即推送事件通知消费者。
注册中心和监控中心都宕机的话,服务都会挂掉吗? 不会。两者都宕机也不影响已运行的提供者和消费者,消费者在本地缓存了提供者列表。注册中心和监控中心都是可选的,服务消费者可以直连服务提供者。

整体设计

下图是 Dubbo 的整体设计,从下至上分为十层,各层均为单向依赖。

左边淡蓝背景的为服务消费方使用的接口,右边淡绿色背景的为服务提供方使用的接口,位于中轴线上的为双方都用到的接口。

config 配置层:Dubbo相关的配置。支持代码配置,同时也支持基于 Spring 来做配置,以 ServiceConfig, ReferenceConfig 为中心
proxy 服务代理层:调用远程方法像调用本地的方法一样简单的一个关键,真实调用过程依赖代理类,以 ServiceProxy 为中心。
registry 注册中心层:封装服务地址的注册与发现。
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。
monitor 监控层:RPC 调用次数和调用时间监控,以 Statistics 为中心。
protocol 远程调用层:封装 RPC 调用,以 Invocation, Result 为中心。
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。
transport 网络传输层:抽象 mina 和 netty 为统一接口,以 Message 为中心。
serialize 数据序列化层 :对需要在网络传输的数据进行序列化。

基本设计原则

微内核架构

Dubbo 采用微内核(Microkernel) + 插件(Plugin) 模式,简单来说就是微内核架构。微内核只负责组装插件。

何为微内核架构呢? 《软件架构模式》 这本书是这样介绍的:

微内核架构模式(有时被称为插件架构模式)是实现基于产品应用程序的一种自然模式。基于产品的应用程序是已经打包好并且拥有不同版本,可作为第三方插件下载的。然后,很多公司也在开发、发布自己内部商业应用像有版本号、说明及可加载插件式的应用软件(这也是这种模式的特征)。微内核系统可让用户添加额外的应用如插件,到核心应用,继而提供了可扩展性和功能分离的用法。

微内核架构包含两类组件:核心系统(core system)插件模块(plug-in modules)

核心系统提供系统所需核心能力,插件模块可以扩展系统的功能。因此, 基于微内核架构的系统,非常易于扩展功能。

我们常见的一些IDE,都可以看作是基于微内核架构设计的。绝大多数 IDE比如IDEA、VSCode都提供了插件来丰富自己的功能。

正是因为Dubbo基于微内核架构,才使得我们可以随心所欲替换Dubbo的功能点。比如你觉得Dubbo 的序列化模块实现的不满足自己要求,没关系啊!你自己实现一个序列化模块就好了啊!

通常情况下,微核心都会采用 Factory、IoC、OSGi 等方式管理插件生命周期。Dubbo 不想依赖 Spring 等 IoC 容器,也不想自已造一个小的 IoC 容器(过度设计),因此采用了一种最简单的 Factory 方式管理插件 :JDK 标准的 SPI 扩展机制 (java.util.ServiceLoader)。

URL 传递配置信息

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。有什么好处呢? 形成规范,提升代码可读性,降低代码理解成本。

标题“51单片机通过MPU6050-DMP获取姿态角例程”解析 “51单片机通过MPU6050-DMP获取姿态角例程”是一个基于51系列单片机(一种常见的8位微控制器)的程序示例,用于读取MPU6050传感器的数据,并通过其内置的数字运动处理器(DMP)计算设备的姿态角(如倾斜角度、旋转角度等)。MPU6050是一款集成三轴加速度计和三轴陀螺仪的六自由度传感器,广泛应用于运动控制和姿态检测领域。该例程利用MPU6050的DMP功能,由DMP处理复杂的运动学算法,例如姿态融合,将加速度计和陀螺仪的数据进行整合,从而提供稳定且实时的姿态估计,减轻主控MCU的计算负担。最终,姿态角数据通过LCD1602显示屏以字符形式可视化展示,为用户提供直观的反馈。 从标签“51单片机 6050”可知,该项目主要涉及51单片机和MPU6050传感器这两个关键硬件组件。51单片机基于8051内核,因编程简单、成本低而被广泛应用;MPU6050作为惯性测量单元(IMU),可测量设备的线性和角速度。文件名“51-DMP-NET”可能表示这是一个与51单片机及DMP相关的网络资源或代码库,其中可能包含C语言等适合51单片机的编程语言的源代码、配置文件、用户手册、示例程序,以及可能的调试工具或IDE项目文件。 实现该项目需以下步骤:首先是硬件连接,将51单片机与MPU6050通过I2C接口正确连接,同时将LCD1602连接到51单片机的串行数据线和控制线上;接着是初始化设置,配置51单片机的I/O端口,初始化I2C通信协议,设置MPU6050的工作模式和数据输出速率;然后是DMP配置,启用MPU6050的DMP功能,加载预编译的DMP固件,并设置DMP输出数据的中断;之后是数据读取,通过中断服务程序从DMP接收姿态角数据,数据通常以四元数或欧拉角形式呈现;再接着是数据显示,将姿态角数据转换为可读的度数格
MathorCup高校数学建模挑战赛是一项旨在提升学生数学应用、创新和团队协作能力的年度竞赛。参赛团队需在规定时间内解决实际问题,运用数学建模方法进行分析并提出解决方案。2021年第十一届比赛的D题就是一个典型例子。 MATLAB是解决这类问题的常用工具。它是一款强大的数值计算和编程软件,广泛应用于数学建模、数据分析和科学计算。MATLAB拥有丰富的函数库,涵盖线性代数、统计分析、优化算法、信号处理等多种数学操作,方便参赛者构建模型和实现算法。 在提供的文件列表中,有几个关键文件: d题论文(1).docx:这可能是参赛队伍对D题的解答报告,详细记录了他们对问题的理解、建模过程、求解方法和结果分析。 D_1.m、ratio.m、importfile.m、Untitled.m、changf.m、pailiezuhe.m、huitu.m:这些是MATLAB源代码文件,每个文件可能对应一个特定的计算步骤或功能。例如: D_1.m 可能是主要的建模代码; ratio.m 可能用于计算某种比例或比率; importfile.m 可能用于导入数据; Untitled.m 可能是未命名的脚本,包含临时或测试代码; changf.m 可能涉及函数变换; pailiezuhe.m 可能与矩阵的排列组合相关; huitu.m 可能用于绘制回路图或流程图。 matlab111.mat:这是一个MATLAB数据文件,存储了变量或矩阵等数据,可能用于后续计算或分析。 D-date.mat:这个文件可能包含与D题相关的特定日期数据,或是模拟过程中用到的时间序列数据。 从这些文件可以推测,参赛队伍可能利用MATLAB完成了数据预处理、模型构建、数值模拟和结果可视化等一系列工作。然而,具体的建模细节和解决方案需要查看解压后的文件内容才能深入了解。 在数学建模过程中,团队需深入理解问题本质,选择合适的数学模
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