dubbo集群和负载均衡

栏目: 后端 · 发布时间: 5年前

内容简介:Cluster接口的作用是将RegistryDirectory目录中的List 包装为Invoker接口,让Invoker接口调用方不需要关注负载均衡的细节。Cluster SPI接口默认使用FailoverCluster作为实现类,Failover就是当前服务节点调用发送网络异常时,重试其它节点。Cluster实现会使用LoadBalance来实现多个Invoker的动态选择。默认使用随机算法实现。

Cluster接口的作用是将RegistryDirectory目录中的List 包装为Invoker接口,让Invoker接口调用方不需要关注负载均衡的细节。

@SPI(FailoverCluster.NAME)
public interface Cluster {
    @Adaptive
    <T> Invoker<T> join(Directory<T> directory) throws RpcException;
}

@SPI(RandomLoadBalance.NAME)
public interface LoadBalance {
    @Adaptive("loadbalance")
	<T> Invoker<T> select(List<Invoker<T>> invokers, URL url, Invocation invocation) throws RpcException;
}
复制代码

Cluster SPI接口默认使用FailoverCluster作为实现类,Failover就是当前服务节点调用发送网络异常时,重试其它节点。

Cluster实现会使用LoadBalance来实现多个Invoker的动态选择。默认使用随机算法实现。

/**
 * 失败转移,当出现失败,重试其它服务器,通常用于读操作,但重试会带来更长延迟。 
 * 
 * <a href="http://en.wikipedia.org/wiki/Failover">Failover</a>
 * 
 * @author william.liangf
 */
public class FailoverCluster implements Cluster {

    public final static String NAME = "failover";

    public <T> Invoker<T> join(Directory<T> directory) throws RpcException {
        return new FailoverClusterInvoker<T>(directory);
    }

}

public abstract class AbstractClusterInvoker<T> implements Invoker<T> {

    private static final Logger                logger                            = LoggerFactory
                                                                                         .getLogger(AbstractClusterInvoker.class);
    protected final Directory<T>               directory;

    protected final boolean                    availablecheck;
    
    private volatile boolean                   destroyed = false;

    private volatile Invoker<T>                stickyInvoker                     = null;

    public AbstractClusterInvoker(Directory<T> directory) {
        this(directory, directory.getUrl());
    }
    
    public AbstractClusterInvoker(Directory<T> directory, URL url) {
        if (directory == null)
            throw new IllegalArgumentException("service directory == null");
        
        this.directory = directory ;
        //sticky 需要检测 avaliablecheck 
        this.availablecheck = url.getParameter(Constants.CLUSTER_AVAILABLE_CHECK_KEY, Constants.DEFAULT_CLUSTER_AVAILABLE_CHECK) ;
    }

    public Class<T> getInterface() {
        return directory.getInterface();
    }

    public URL getUrl() {
        return directory.getUrl();
    }

    public boolean isAvailable() {
        Invoker<T> invoker = stickyInvoker;
        if (invoker != null) {
            return invoker.isAvailable();
        }
        return directory.isAvailable();
    }

    public void destroy() {
        directory.destroy();
        destroyed = true;
    }
    
    public Result invoke(final Invocation invocation) throws RpcException {

        checkWheatherDestoried();

        LoadBalance loadbalance;
        //调用注册目录获取可用invoker列表
        List<Invoker<T>> invokers = list(invocation);
        if (invokers != null && invokers.size() > 0) {
            //获取配置好的LoadBalance实现,如果没有配置使用默认的随机算法LoadBalance实现类
            loadbalance = ExtensionLoader.getExtensionLoader(LoadBalance.class).getExtension(invokers.get(0).getUrl()
                    .getMethodParameter(invocation.getMethodName(),Constants.LOADBALANCE_KEY, Constants.DEFAULT_LOADBALANCE));
        } else {
            loadbalance = ExtensionLoader.getExtensionLoader(LoadBalance.class).getExtension(Constants.DEFAULT_LOADBALANCE);
        }
        RpcUtils.attachInvocationIdIfAsync(getUrl(), invocation);
        return doInvoke(invocation, invokers, loadbalance);
    }
    //抽象类,之类提供实现
    protected abstract Result doInvoke(Invocation invocation, List<Invoker<T>> invokers,
                                       LoadBalance loadbalance) throws RpcException;
    
    protected  List<Invoker<T>> list(Invocation invocation) throws RpcException {
    	List<Invoker<T>> invokers = directory.list(invocation);
    	return invokers;
    }

    /**
     * 使用loadbalance选择invoker.</br>
     * a)先lb选择,如果在selected列表中 或者 不可用且做检验时,进入下一步(重选),否则直接返回</br>
     * b)重选验证规则:selected > available .保证重选出的结果尽量不在select中,并且是可用的 
     * 
     * @param availablecheck 如果设置true,在选择的时候先选invoker.available == true
     * @param selected 已选过的invoker.注意:输入保证不重复
     * 
     */
    protected Invoker<T> select(LoadBalance loadbalance, Invocation invocation, List<Invoker<T>> invokers, List<Invoker<T>> selected) throws RpcException {
        if (invokers == null || invokers.size() == 0)
            return null;
        String methodName = invocation == null ? "" : invocation.getMethodName();
        //dubbo可以基于Service方法级别配置调用亲和性,将该方法请求都固定在一台服务器节点上。默认关闭,一般情况下用不到这个特性。
        boolean sticky = invokers.get(0).getUrl().getMethodParameter(methodName,Constants.CLUSTER_STICKY_KEY, Constants.DEFAULT_CLUSTER_STICKY) ;
        {
            //ignore overloaded method
            if ( stickyInvoker != null && !invokers.contains(stickyInvoker) ){
                stickyInvoker = null;
            }
            //ignore cucurrent problem
            if (sticky && stickyInvoker != null && (selected == null || !selected.contains(stickyInvoker))){
                if (availablecheck && stickyInvoker.isAvailable()){
                    return stickyInvoker;
                }
            }
        }
        Invoker<T> invoker = doselect(loadbalance, invocation, invokers, selected);
        
        if (sticky){
            stickyInvoker = invoker;
        }
        return invoker;
    }
    
    private Invoker<T> doselect(LoadBalance loadbalance, Invocation invocation, List<Invoker<T>> invokers, List<Invoker<T>> selected) throws RpcException {
        if (invokers == null || invokers.size() == 0)
            return null;
        if (invokers.size() == 1)
            return invokers.get(0);
        // 如果只有两个invoker,退化成轮循
        if (invokers.size() == 2 && selected != null && selected.size() > 0) {
            return selected.get(0) == invokers.get(0) ? invokers.get(1) : invokers.get(0);
        }
        Invoker<T> invoker = loadbalance.select(invokers, getUrl(), invocation);
        
        //如果 selected中包含(优先判断) 或者 不可用&&availablecheck=true 则重试.
        if( (selected != null && selected.contains(invoker))
                ||(!invoker.isAvailable() && getUrl()!=null && availablecheck)){
            try{
                Invoker<T> rinvoker = reselect(loadbalance, invocation, invokers, selected, availablecheck);
                if(rinvoker != null){
                    invoker =  rinvoker;
                }else{
                    //看下第一次选的位置,如果不是最后,选+1位置.
                    int index = invokers.indexOf(invoker);
                    try{
                        //最后在避免碰撞
                        invoker = index <invokers.size()-1?invokers.get(index+1) :invoker;
                    }catch (Exception e) {
                        logger.warn(e.getMessage()+" may because invokers list dynamic change, ignore.",e);
                    }
                }
            }catch (Throwable t){
                logger.error("clustor relselect fail reason is :"+t.getMessage() +" if can not slove ,you can set cluster.availablecheck=false in url",t);
            }
        }
        return invoker;
    } 
    
    /**
     * 重选,先从非selected的列表中选择,没有在从selected列表中选择.
     * @param loadbalance
     * @param invocation
     * @param invokers
     * @param selected
     * @return
     * @throws RpcException
     */
    private Invoker<T> reselect(LoadBalance loadbalance,Invocation invocation,
                                List<Invoker<T>> invokers, List<Invoker<T>> selected ,boolean availablecheck)
            throws RpcException {
        
        //预先分配一个,这个列表是一定会用到的.
        List<Invoker<T>> reselectInvokers = new ArrayList<Invoker<T>>(invokers.size()>1?(invokers.size()-1):invokers.size());
        
        //先从非select中选
        if( availablecheck ){ //选isAvailable 的非select
            for(Invoker<T> invoker : invokers){
                if(invoker.isAvailable()){
                    if(selected ==null || !selected.contains(invoker)){
                        reselectInvokers.add(invoker);
                    }
                }
            }
            if(reselectInvokers.size()>0){
                return  loadbalance.select(reselectInvokers, getUrl(), invocation);
            }
        }else{ //选全部非select
            for(Invoker<T> invoker : invokers){
                if(selected ==null || !selected.contains(invoker)){
                    reselectInvokers.add(invoker);
                }
            }
            if(reselectInvokers.size()>0){
                return  loadbalance.select(reselectInvokers, getUrl(), invocation);
            }
        }
        //最后从select中选可用的. 
        {
            if(selected != null){
                for(Invoker<T> invoker : selected){
                    if((invoker.isAvailable()) //优先选available 
                            && !reselectInvokers.contains(invoker)){
                        reselectInvokers.add(invoker);
                    }
                }
            }
            if(reselectInvokers.size()>0){
                return  loadbalance.select(reselectInvokers, getUrl(), invocation);
            }
        }
        return null;
    }

    protected void checkWheatherDestoried() {

        if(destroyed){
            throw new RpcException("Rpc cluster invoker for " + getInterface() + " on consumer " + NetUtils.getLocalHost()
                    + " use dubbo version " + Version.getVersion()
                    + " is now destroyed! Can not invoke any more.");
        }
    }

    @Override
    public String toString() {
        return getInterface() + " -> " + getUrl().toString();
    }
    
    protected void checkInvokers(List<Invoker<T>> invokers, Invocation invocation) {
        if (invokers == null || invokers.size() == 0) {
            throw new RpcException("Failed to invoke the method "
                    + invocation.getMethodName() + " in the service " + getInterface().getName() 
                    + ". No provider available for the service " + directory.getUrl().getServiceKey()
                    + " from registry " + directory.getUrl().getAddress() 
                    + " on the consumer " + NetUtils.getLocalHost()
                    + " using the dubbo version " + Version.getVersion()
                    + ". Please check if the providers have been started and registered.");
        }
    }

    
}

public class FailoverClusterInvoker<T> extends AbstractClusterInvoker<T> {

    private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(FailoverClusterInvoker.class);

    public FailoverClusterInvoker(Directory<T> directory) {
        super(directory);
    }

    @SuppressWarnings({ "unchecked", "rawtypes" })
    public Result doInvoke(Invocation invocation, final List<Invoker<T>> invokers, LoadBalance loadbalance) throws RpcException {
    	List<Invoker<T>> copyinvokers = invokers;
    	checkInvokers(copyinvokers, invocation);
        int len = getUrl().getMethodParameter(invocation.getMethodName(), Constants.RETRIES_KEY, Constants.DEFAULT_RETRIES) + 1;
        if (len <= 0) {
            len = 1;
        }
        // retry loop.
        RpcException le = null; // last exception.
        List<Invoker<T>> invoked = new ArrayList<Invoker<T>>(copyinvokers.size()); // invoked invokers.
        Set<String> providers = new HashSet<String>(len);
        //如果不是抛出业务异常,默认重试2次,总计调用3次,如果只有1个服务提供者,可能会调用相同节点3次
        for (int i = 0; i < len; i++) {
        	//重试时,进行重新选择,避免重试时invoker列表已发生变化.
        	//注意:如果列表发生了变化,那么invoked判断会失效,因为invoker示例已经改变
        	if (i > 0) {
        		checkWheatherDestoried();
        		copyinvokers = list(invocation);
        		//重新检查一下
        		checkInvokers(copyinvokers, invocation);
        	}
            Invoker<T> invoker = select(loadbalance, invocation, copyinvokers, invoked);
            invoked.add(invoker);
            RpcContext.getContext().setInvokers((List)invoked);
            try {
                Result result = invoker.invoke(invocation);
                if (le != null && logger.isWarnEnabled()) {
                    logger.warn("Although retry the method " + invocation.getMethodName()
                            + " in the service " + getInterface().getName()
                            + " was successful by the provider " + invoker.getUrl().getAddress()
                            + ", but there have been failed providers " + providers 
                            + " (" + providers.size() + "/" + copyinvokers.size()
                            + ") from the registry " + directory.getUrl().getAddress()
                            + " on the consumer " + NetUtils.getLocalHost()
                            + " using the dubbo version " + Version.getVersion() + ". Last error is: "
                            + le.getMessage(), le);
                }
                return result;
            } catch (RpcException e) {
                if (e.isBiz()) { // biz exception.
                    throw e;
                }
                le = e;
            } catch (Throwable e) {
                le = new RpcException(e.getMessage(), e);
            } finally {
                providers.add(invoker.getUrl().getAddress());
            }
        }
        throw new RpcException(le != null ? le.getCode() : 0, "Failed to invoke the method "
                + invocation.getMethodName() + " in the service " + getInterface().getName() 
                + ". Tried " + len + " times of the providers " + providers 
                + " (" + providers.size() + "/" + copyinvokers.size() 
                + ") from the registry " + directory.getUrl().getAddress()
                + " on the consumer " + NetUtils.getLocalHost() + " using the dubbo version "
                + Version.getVersion() + ". Last error is: "
                + (le != null ? le.getMessage() : ""), le != null && le.getCause() != null ? le.getCause() : le);
    }

}

/**
 * 快速失败,只发起一次调用,失败立即报错,通常用于非幂等性的写操作。
 * 
 * <a href="http://en.wikipedia.org/wiki/Fail-fast">Fail-fast</a>
 * 
 * @author william.liangf
 * @author chao.liuc
 */
public class FailfastClusterInvoker<T> extends AbstractClusterInvoker<T>{

    public FailfastClusterInvoker(Directory<T> directory) {
        super(directory);
    }
    
    public Result doInvoke(Invocation invocation, List<Invoker<T>> invokers, LoadBalance loadbalance) throws RpcException {
        checkInvokers(invokers, invocation);
        Invoker<T> invoker = select(loadbalance, invocation, invokers, null);
        try {
            return invoker.invoke(invocation);
        } catch (Throwable e) {
            if (e instanceof RpcException && ((RpcException)e).isBiz()) { // biz exception.
                throw (RpcException) e;
            }
            throw new RpcException(e instanceof RpcException ? ((RpcException)e).getCode() : 0, "Failfast invoke providers " + invoker.getUrl() + " " + loadbalance.getClass().getSimpleName() + " select from all providers " + invokers + " for service " + getInterface().getName() + " method " + invocation.getMethodName() + " on consumer " + NetUtils.getLocalHost() + " use dubbo version " + Version.getVersion() + ", but no luck to perform the invocation. Last error is: " + e.getMessage(), e.getCause() != null ? e.getCause() : e);
        }
    }
}

public abstract class AbstractLoadBalance implements LoadBalance {

    public <T> Invoker<T> select(List<Invoker<T>> invokers, URL url, Invocation invocation) {
        if (invokers == null || invokers.size() == 0)
            return null;
        if (invokers.size() == 1)
            return invokers.get(0);
        return doSelect(invokers, url, invocation);
    }
    //获取服务提供者权重
    protected abstract <T> Invoker<T> doSelect(List<Invoker<T>> invokers, URL url, Invocation invocation);

    protected int getWeight(Invoker<?> invoker, Invocation invocation) {
        int weight = invoker.getUrl().getMethodParameter(invocation.getMethodName(), Constants.WEIGHT_KEY, Constants.DEFAULT_WEIGHT);
        if (weight > 0) {
            //dubbo调用方会根据服务提供方服务上线时间来调整节点权重,默认要达到10分钟才会分配100%权重,10分钟以内按照时间比例来调整权重,比如服务发布1分钟分配的权重比例是10%,利用这种方式可以让 java 代码有足够长的热身时间,JVM每段代码调用超过1万次才会转化为机器指令,否则就是解释执行。但是该段代码有bug,在官方dubbo版本以及修复。
	        long timestamp = invoker.getUrl().getParameter(Constants.TIMESTAMP_KEY, 0L);
	    	if (timestamp > 0L) {
	    		int uptime = (int) (System.currentTimeMillis() - timestamp);
	    		int warmup = invoker.getUrl().getParameter(Constants.WARMUP_KEY, Constants.DEFAULT_WARMUP);
	    		if (uptime > 0 && uptime < warmup) {
	    			weight = calculateWarmupWeight(uptime, warmup, weight);
	    		}
	    	}
        }
    	return weight;
    }
    
    static int calculateWarmupWeight(int uptime, int warmup, int weight) {
    	int ww = (int) ( (float) uptime / ( (float) warmup / (float) weight ) );
    	return ww < 1 ? 1 : (ww > weight ? weight : ww);
    }

}
//按照每个服务提供者节点权重随机返回提供者
public class RandomLoadBalance extends AbstractLoadBalance {

    public static final String NAME = "random";

    private final Random random = new Random();

    protected <T> Invoker<T> doSelect(List<Invoker<T>> invokers, URL url, Invocation invocation) {
        int length = invokers.size(); // 总个数
        int totalWeight = 0; // 总权重
        boolean sameWeight = true; // 权重是否都一样
        for (int i = 0; i < length; i++) {
            int weight = getWeight(invokers.get(i), invocation);
            totalWeight += weight; // 累计总权重
            if (sameWeight && i > 0
                    && weight != getWeight(invokers.get(i - 1), invocation)) {
                sameWeight = false; // 计算所有权重是否一样
            }
        }
        if (totalWeight > 0 && ! sameWeight) {
            // 如果权重不相同且权重大于0则按总权重数随机
            int offset = random.nextInt(totalWeight);
            // 并确定随机值落在哪个片断上
            for (int i = 0; i < length; i++) {
                offset -= getWeight(invokers.get(i), invocation);
                if (offset < 0) {
                    return invokers.get(i);
                }
            }
        }
        // 如果权重相同或权重为0则均等随机
        return invokers.get(random.nextInt(length));
    }

}
复制代码

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持 码农网

查看所有标签

猜你喜欢:

本站部分资源来源于网络,本站转载出于传递更多信息之目的,版权归原作者或者来源机构所有,如转载稿涉及版权问题,请联系我们

精益创业

精益创业

[美] 埃里克·莱斯 / 吴彤 / 中信出版社 / 2012-8 / 49.00元

《精益创业:新创企业的成长思维》内容简介:我们正处在一个空前的全球创业兴盛时代,但无数创业公司都黯然收场,以失败告终。精益创业代表了一种不断形成创新的新方法,它源于“精益生产”的理念,提倡企业进行“验证性学习”,先向市场推出极简的原型产品,然后在不断地试验和学习中,以最小的成本和有效的方式验证产品是否符合用户需求,灵活调整方向。如果产品不符合市场需求,最好能“快速地失败、廉价地失败”,而不要“昂贵......一起来看看 《精益创业》 这本书的介绍吧!

JS 压缩/解压工具
JS 压缩/解压工具

在线压缩/解压 JS 代码

RGB转16进制工具
RGB转16进制工具

RGB HEX 互转工具

MD5 加密
MD5 加密

MD5 加密工具