面试题


文档摘要

面试题 集群部署时的分布式 Session 如何实现? 面试官心理分析 面试官问了你一堆 Dubbo 是怎么玩儿的,你会玩儿 Dubbo 就可以把单块系统弄成分布式系统,然后分布式之后接踵而来的就是一堆问题,最大的问题就是分布式事务、接口幂等性、分布式锁,还有最后一个就是分布式 Session。 当然了,分布式系统中的问题何止这么一点,非常之多,复杂度很高,这里只是说一下常见的几个问题,也是面试的时候常问的几个。 面试题剖析 Session 是啥?浏览器有个 Cookie,在一段时间内这个 Cookie 都存在,然后每次发请求过来都带上一个特殊的 ,就根据这个东西,在服务端可以维护一个对应的 Session 域,里面可以放点数据。

面试题

集群部署时的分布式 Session 如何实现?

面试官心理分析

面试官问了你一堆 Dubbo 是怎么玩儿的,你会玩儿 Dubbo 就可以把单块系统弄成分布式系统,然后分布式之后接踵而来的就是一堆问题,最大的问题就是分布式事务接口幂等性分布式锁,还有最后一个就是分布式 Session

当然了,分布式系统中的问题何止这么一点,非常之多,复杂度很高,这里只是说一下常见的几个问题,也是面试的时候常问的几个。

面试题剖析

Session 是啥?浏览器有个 Cookie,在一段时间内这个 Cookie 都存在,然后每次发请求过来都带上一个特殊的 jsessionid cookie ,就根据这个东西,在服务端可以维护一个对应的 Session 域,里面可以放点数据。

一般的话只要你没关掉浏览器,Cookie 还在,那么对应的那个 Session 就在,但是如果 Cookie 没了,Session 也就没了。常见于什么购物车之类的东西,还有登录状态保存之类的。

这个不多说了,懂 Java 的都该知道这个。

单块系统的时候这么玩儿 Session 没问题,但是你要是分布式系统呢,那么多的服务,Session 状态在哪儿维护啊?

其实方法很多,但是常见常用的是以下几种:

完全不用 Session

使用 JWT Token 储存用户身份,然后再从数据库或者 cache 中获取其他的信息。这样无论请求分配到哪个服务器都无所谓。

Tomcat + Redis

这个其实还挺方便的,就是使用 Session 的代码,跟以前一样,还是基于 Tomcat 原生的 Session 支持即可,然后就是用一个叫做 Tomcat RedisSessionManager 的东西,让所有我们部署的 Tomcat 都将 Session 数据存储到 Redis 即可。

在 Tomcat 的配置文件中配置:

<Valve className="com.orangefunction.tomcat.redissessions.RedisSessionHandlerValve" /> <Manager className="com.orangefunction.tomcat.redissessions.RedisSessionManager" host="{redis.host}" port="{redis.port}" database="{redis.dbnum}" maxInactiveInterval="60"/>

然后指定 Redis 的 host 和 port 就 ok 了。

<Valve className="com.orangefunction.tomcat.redissessions.RedisSessionHandlerValve" /> <Manager className="com.orangefunction.tomcat.redissessions.RedisSessionManager" sentinelMaster="mymaster" sentinels="<sentinel1-ip>:26379,<sentinel2-ip>:26379,<sentinel3-ip>:26379" maxInactiveInterval="60"/>

还可以用上面这种方式基于 Redis 哨兵支持的 Redis 高可用集群来保存 Session 数据,都是 ok 的。

Spring Session + Redis

上面所说的第二种方式会与 Tomcat 容器重耦合,如果我要将 Web 容器迁移成 Jetty,难道还要重新把 Jetty 都配置一遍?

因为上面那种 Tomcat + Redis 的方式好用,但是会严重依赖于 Web 容器,不好将代码移植到其他 Web 容器上去,尤其是你要是换了技术栈咋整?比如换成了 Spring Cloud 或者是 Spring Boot 之类的呢?

所以现在比较好的还是基于 Java 一站式解决方案,也就是 Spring。人家 Spring 基本上承包了大部分我们需要使用的框架,Spirng Cloud 做微服务,Spring Boot 做脚手架,所以用 Spring Session 是一个很好的选择。

在 pom.xml 中配置:

<dependency> <groupId>org.springframework.session</groupId> <artifactId>spring-session-data-redis</artifactId> <version>1.2.1.RELEASE</version> </dependency> <dependency> <groupId>redis.clients</groupId> <artifactId>jedis</artifactId> <version>2.8.1</version> </dependency>

在 Spring 配置文件中配置:

<bean id="redisHttpSessionConfiguration" class="org.springframework.session.data.redis.config.annotation.web.http.RedisHttpSessionConfiguration"> <property name="maxInactiveIntervalInSeconds" value="600"/> </bean> <bean id="jedisPoolConfig" class="redis.clients.jedis.JedisPoolConfig"> <property name="maxTotal" value="100" /> <property name="maxIdle" value="10" /> </bean> <bean id="jedisConnectionFactory" class="org.springframework.data.redis.connection.jedis.JedisConnectionFactory" destroy-method="destroy"> <property name="hostName" value="${redis_hostname}"/> <property name="port" value="${redis_port}"/> <property name="password" value="${redis_pwd}" /> <property name="timeout" value="3000"/> <property name="usePool" value="true"/> <property name="poolConfig" ref="jedisPoolConfig"/> </bean>

在 web.xml 中配置:

<filter> <filter-name>springSessionRepositoryFilter</filter-name> <filter-class>org.springframework.web.filter.DelegatingFilterProxy</filter-class> </filter> <filter-mapping> <filter-name>springSessionRepositoryFilter</filter-name> <url-pattern>/*</url-pattern> </filter-mapping>

示例代码:

@RestController @RequestMapping("/test") public class TestController { @RequestMapping("/putIntoSession") public String putIntoSession(HttpServletRequest request, String username) { request.getSession().setAttribute("name", "leo"); return "ok"; } @RequestMapping("/getFromSession") public String getFromSession(HttpServletRequest request, Model model){ String name = request.getSession().getAttribute("name"); return name; } }

上面的代码就是 ok 的,给 Spring Session 配置基于 Redis 来存储 Session 数据,然后配置了一个 Spring Session 的过滤器,这样的话,Session 相关操作都会交给 Spring Session 来管了。接着在代码中,就用原生的 Session 操作,就是直接基于 Spring Session 从 Redis 中获取数据了。

实现分布式的会话有很多种方式,我说的只不过是比较常见的几种方式,Tomcat + Redis 早期比较常用,但是会重耦合到 Tomcat 中;近些年,通过 Spring Session 来实现。

面试题

分布式服务接口的幂等性如何设计(比如不能重复扣款)?

面试官心理分析

从这个问题开始,面试官就已经进入了实际的生产问题的面试了。

一个分布式系统中的某个接口,该如何保证幂等性?这个事儿其实是你做分布式系统的时候必须要考虑的一个生产环境的技术问题。啥意思呢?

你看,假如你有个服务提供一些接口供外部调用,这个服务部署在了 5 台机器上,接着有个接口就是付款接口。然后人家用户在前端上操作的时候,不知道为啥,总之就是一个订单不小心发起了两次支付请求,然后这俩请求分散在了这个服务部署的不同的机器上,好了,结果一个订单扣款扣两次。

或者是订单系统调用支付系统进行支付,结果不小心因为网络超时了,然后订单系统走了前面我们看到的那个重试机制,咔嚓给你重试了一把,好,支付系统收到一个支付请求两次,而且因为负载均衡算法落在了不同的机器上,尴尬了。。。

所以你肯定得知道这事儿,否则你做出来的分布式系统恐怕容易埋坑。

面试题剖析

这个不是技术问题,这个没有通用的一个方法,这个应该结合业务来保证幂等性。

所谓幂等性,就是说一个接口,多次发起同一个请求,你这个接口得保证结果是准确的,比如不能多扣款、不能多插入一条数据、不能将统计值多加了 1。这就是幂等性。

其实保证幂等性主要是三点:

  • 对于每个请求必须有一个唯一的标识,举个栗子:订单支付请求,肯定得包含订单 id,一个订单 id 最多支付一次,对吧。
  • 每次处理完请求之后,必须有一个记录标识这个请求处理过了。常见的方案是在 mysql 中记录个状态啥的,比如支付之前记录一条这个订单的支付流水。
  • 每次接收请求需要进行判断,判断之前是否处理过。比如说,如果有一个订单已经支付了,就已经有了一条支付流水,那么如果重复发送这个请求,则此时先插入支付流水,orderId 已经存在了,唯一键约束生效,报错插入不进去的。然后你就不用再扣款了。

实际运作过程中,你要结合自己的业务来,比如说利用 Redis,用 orderId 作为唯一键。只有成功插入这个支付流水,才可以执行实际的支付扣款。

要求是支付一个订单,必须插入一条支付流水,order_id 建一个唯一键 unique key 。你在支付一个订单之前,先插入一条支付流水,order_id 就已经进去了。你就可以写一个标识到 Redis 里面去, set order_id payed ,下一次重复请求过来了,先查 Redis 的 order_id 对应的 value,如果是 payed 就说明已经支付过了,你就别重复支付了。

面试题

分布式服务接口请求的顺序性如何保证?

面试官心理分析

其实分布式系统接口的调用顺序,也是个问题,一般来说是不用保证顺序的。但是有时候可能确实是需要严格的顺序保证。给大家举个例子,你服务 A 调用服务 B,先插入再删除。好,结果俩请求过去了,落在不同机器上,可能插入请求因为某些原因执行慢了一些,导致删除请求先执行了,此时因为没数据所以啥效果也没有;结果这个时候插入请求过来了,好,数据插入进去了,那就尴尬了。

本来应该是 “先插入 -> 再删除”,这条数据应该没了,结果现在 “先删除 -> 再插入”,数据还存在,最后你死都想不明白是怎么回事。

所以这都是分布式系统一些很常见的问题。

面试题剖析

首先,一般来说,个人建议是,你们从业务逻辑上设计的这个系统最好是不需要这种顺序性的保证,因为一旦引入顺序性保障,比如使用分布式锁,会导致系统复杂度上升,而且会带来效率低下,热点数据压力过大等问题。

下面我给个我们用过的方案吧,简单来说,首先你得用 Dubbo 的一致性 hash 负载均衡策略,将比如某一个订单 id 对应的请求都给分发到某个机器上去,接着就是在那个机器上,因为可能还是多线程并发执行的,你可能得立即将某个订单 id 对应的请求扔一个内存队列里去,强制排队,这样来确保他们的顺序性。

![distributed-system-request-sequence](https://www.aiknowledge.cn/images/互联网 Java 工程师进阶知识完全扫盲/distributed-system-request-sequence.webp)

但是这样引发的后续问题就很多,比如说要是某个订单对应的请求特别多,造成某台机器成热点怎么办?解决这些问题又要开启后续一连串的复杂技术方案...... 曾经这类问题弄的我们头疼不已,所以,还是建议什么呢?

最好是比如说刚才那种,一个订单的插入和删除操作,能不能合并成一个操作,就是一个删除,或者是其它什么,避免这种问题的产生。

面试题

分布式事务了解吗?你们是如何解决分布式事务问题的?

面试官心理分析

只要聊到你做了分布式系统,必问分布式事务,你对分布式事务一无所知的话,确实会很坑,你起码得知道有哪些方案,一般怎么来做,每个方案的优缺点是什么。

现在面试,分布式系统成了标配,而分布式系统带来的分布式事务也成了标配了。因为你做系统肯定要用事务吧,如果是分布式系统,肯定要用分布式事务吧。先不说你搞过没有,起码你得明白有哪几种方案,每种方案可能有啥坑?比如 TCC 方案的网络问题、XA 方案的一致性问题。

面试题剖析

分布式事务的实现主要有以下 6 种方案:

  • XA 方案
  • TCC 方案
  • SAGA 方案
  • 本地消息表
  • 可靠消息最终一致性方案
  • 最大努力通知方案

两阶段提交方案/XA 方案

所谓的 XA 方案,即:两阶段提交,有一个事务管理器的概念,负责协调多个数据库(资源管理器)的事务,事务管理器先问问各个数据库你准备好了吗?如果每个数据库都回复 ok,那么就正式提交事务,在各个数据库上执行操作;如果任何其中一个数据库回答不 ok,那么就回滚事务。

这种分布式事务方案,比较适合单块应用里,跨多个库的分布式事务,而且因为严重依赖于数据库层面来搞定复杂的事务,效率很低,绝对不适合高并发的场景。如果要玩儿,那么基于 Spring + JTA 就可以搞定,自己随便搜个 demo 看看就知道了。

这个方案,我们很少用,一般来说某个系统内部如果出现跨多个库的这么一个操作,是不合规的。我可以给大家介绍一下, 现在微服务,一个大的系统分成几十个甚至几百个服务。一般来说,我们的规定和规范,是要求每个服务只能操作自己对应的一个数据库

如果你要操作别的服务对应的库,不允许直连别的服务的库,违反微服务架构的规范,你随便交叉胡乱访问,几百个服务的话,全体乱套,这样的一套服务是没法管理的,没法治理的,可能会出现数据被别人改错,自己的库被别人写挂等情况。

如果你要操作别人的服务的库,你必须是通过调用别的服务的接口来实现,绝对不允许交叉访问别人的数据库。

![distributed-transacion-XA](https://www.aiknowledge.cn/images/互联网 Java 工程师进阶知识完全扫盲/distributed-transaction-XA.webp)

TCC 方案

TCC 的全称是: TryConfirmCancel

  • Try 阶段:这个阶段说的是对各个服务的资源做检测以及对资源进行锁定或者预留
  • Confirm 阶段:这个阶段说的是在各个服务中执行实际的操作
  • Cancel 阶段:如果任何一个服务的业务方法执行出错,那么这里就需要进行补偿,就是执行已经执行成功的业务逻辑的回滚操作。(把那些执行成功的回滚)

这种方案说实话几乎很少人使用,我们用的也比较少,但是也有使用的场景。因为这个事务回滚实际上是严重依赖于你自己写代码来回滚和补偿了,会造成补偿代码巨大,非常之恶心。

比如说我们,一般来说跟相关的,跟钱打交道的,支付交易相关的场景,我们会用 TCC,严格保证分布式事务要么全部成功,要么全部自动回滚,严格保证资金的正确性,保证在资金上不会出现问题。

而且最好是你的各个业务执行的时间都比较短。

但是说实话,一般尽量别这么搞,自己手写回滚逻辑,或者是补偿逻辑,实在太恶心了,那个业务代码是很难维护的。

![distributed-transacion-TCC](https://www.aiknowledge.cn/images/互联网 Java 工程师进阶知识完全扫盲/distributed-transaction-TCC.webp)

Saga 方案

金融核心等业务可能会选择 TCC 方案,以追求强一致性和更高的并发量,而对于更多的金融核心以上的业务系统 往往会选择补偿事务,补偿事务处理在 30 多年前就提出了 Saga 理论,随着微服务的发展,近些年才逐步受到大家的关注。目前业界比较公认的是采用 Saga 作为长事务的解决方案。

基本原理

业务流程中每个参与者都提交本地事务,若某一个参与者失败,则补偿前面已经成功的参与者。下图左侧是正常的事务流程,当执行到 T3 时发生了错误,则开始执行右边的事务补偿流程,反向执行 T3、T2、T1 的补偿服务 C3、C2、C1,将 T3、T2、T1 已经修改的数据补偿掉。

![distributed-transacion-TCC](https://www.aiknowledge.cn/images/互联网 Java 工程师进阶知识完全扫盲/distributed-transaction-saga.webp)

使用场景

对于一致性要求高、短流程、并发高 的场景,如:金融核心系统,会优先考虑 TCC 方案。而在另外一些场景下,我们并不需要这么强的一致性,只需要保证最终一致性即可。

比如 很多金融核心以上的业务(渠道层、产品层、系统集成层),这些系统的特点是最终一致即可、流程多、流程长、还可能要调用其它公司的服务。这种情况如果选择 TCC 方案开发的话,一来成本高,二来无法要求其它公司的服务也遵循 TCC 模式。同时流程长,事务边界太长,加锁时间长,也会影响并发性能。

所以 Saga 模式的适用场景是:

  • 业务流程长、业务流程多;
  • 参与者包含其它公司或遗留系统服务,无法提供 TCC 模式要求的三个接口。

优势

  • 一阶段提交本地事务,无锁,高性能;
  • 参与者可异步执行,高吞吐;
  • 补偿服务易于实现,因为一个更新操作的反向操作是比较容易理解的。

缺点

  • 不保证事务的隔离性。

本地消息表

本地消息表其实是国外的 ebay 搞出来的这么一套思想。

这个大概意思是这样的:

  1. A 系统在自己本地一个事务里操作同时,插入一条数据到消息表;
  2. 接着 A 系统将这个消息发送到 MQ 中去;
  3. B 系统接收到消息之后,在一个事务里,往自己本地消息表里插入一条数据,同时执行其他的业务操作,如果这个消息已经被处理过了,那么此时这个事务会回滚,这样保证不会重复处理消息
  4. B 系统执行成功之后,就会更新自己本地消息表的状态以及 A 系统消息表的状态;
  5. 如果 B 系统处理失败了,那么就不会更新消息表状态,那么此时 A 系统会定时扫描自己的消息表,如果有未处理的消息,会再次发送到 MQ 中去,让 B 再次处理;
  6. 这个方案保证了最终一致性,哪怕 B 事务失败了,但是 A 会不断重发消息,直到 B 那边成功为止。

这个方案说实话最大的问题就在于严重依赖于数据库的消息表来管理事务啥的,如果是高并发场景咋办呢?咋扩展呢?所以一般确实很少用。

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可靠消息最终一致性方案

这个的意思,就是干脆不要用本地的消息表了,直接基于 MQ 来实现事务。比如阿里的 RocketMQ 就支持消息事务。

大概的意思就是:

  1. A 系统先发送一个 prepared 消息到 mq,如果这个 prepared 消息发送失败那么就直接取消操作别执行了;
  2. 如果这个消息发送成功过了,那么接着执行本地事务,如果成功就告诉 mq 发送确认消息,如果失败就告诉 mq 回滚消息;
  3. 如果发送了确认消息,那么此时 B 系统会接收到确认消息,然后执行本地的事务;
  4. mq 会自动定时轮询所有 prepared 消息回调你的接口,问你,这个消息是不是本地事务处理失败了,所有没发送确认的消息,是继续重试还是回滚?一般来说这里你就可以查下数据库看之前本地事务是否执行,如果回滚了,那么这里也回滚吧。这个就是避免可能本地事务执行成功了,而确认消息却发送失败了。
  5. 这个方案里,要是系统 B 的事务失败了咋办?重试咯,自动不断重试直到成功,如果实在是不行,要么就是针对重要的资金类业务进行回滚,比如 B 系统本地回滚后,想办法通知系统 A 也回滚;或者是发送报警由人工来手工回滚和补偿。
  6. 这个还是比较合适的,目前国内互联网公司大都是这么玩儿的,要不你就用 RocketMQ 支持的,要不你就自己基于类似 ActiveMQ?RabbitMQ?自己封装一套类似的逻辑出来,总之思路就是这样子的。

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最大努力通知方案

这个方案的大致意思就是:

  1. 系统 A 本地事务执行完之后,发送个消息到 MQ;
  2. 这里会有个专门消费 MQ 的最大努力通知服务,这个服务会消费 MQ 然后写入数据库中记录下来,或者是放入个内存队列也可以,接着调用系统 B 的接口;
  3. 要是系统 B 执行成功就 ok 了;要是系统 B 执行失败了,那么最大努力通知服务就定时尝试重新调用系统 B,反复 N 次,最后还是不行就放弃。

你们公司是如何处理分布式事务的?

如果你真的被问到,可以这么说,我们某某特别严格的场景,用的是 TCC 来保证强一致性;然后其他的一些场景基于阿里的 RocketMQ 来实现分布式事务。

你找一个严格资金要求绝对不能错的场景,你可以说你是用的 TCC 方案;如果是一般的分布式事务场景,订单插入之后要调用库存服务更新库存,库存数据没有资金那么的敏感,可以用可靠消息最终一致性方案。

友情提示一下,RocketMQ 3.2.6 之前的版本,是可以按照上面的思路来的,但是之后接口做了一些改变,我这里不再赘述了。

当然如果你愿意,你可以参考可靠消息最终一致性方案来自己实现一套分布式事务,比如基于 RocketMQ 来玩儿。

面试题

dubbo 负载均衡策略和集群容错策略都有哪些?动态代理策略呢?

面试官心理分析

继续深问吧,这些都是用 dubbo 必须知道的一些东西,你得知道基本原理,知道序列化是什么协议,还得知道具体用 dubbo 的时候,如何负载均衡,如何高可用,如何动态代理。

说白了,就是看你对 dubbo 熟悉不熟悉:

  • dubbo 工作原理:服务注册、注册中心、消费者、代理通信、负载均衡;
  • 网络通信、序列化:dubbo 协议、长连接、NIO、hessian 序列化协议;
  • 负载均衡策略、集群容错策略、动态代理策略:dubbo 跑起来的时候一些功能是如何运转的?怎么做负载均衡?怎么做集群容错?怎么生成动态代理?
  • dubbo SPI 机制:你了解不了解 dubbo 的 SPI 机制?如何基于 SPI 机制对 dubbo 进行扩展?

面试题剖析

dubbo 负载均衡策略

RandomLoadBalance

默认情况下,dubbo 是 RandomLoadBalance ,即随机调用实现负载均衡,可以对 provider 不同实例设置不同的权重,会按照权重来负载均衡,权重越大分配流量越高,一般就用这个默认的就可以了。

算法思想很简单。假设有一组服务器 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就会有更大的概率落到此区间内。只要随机数生成器产生的随机数分布性很好,在经过多次选择后,每个服务器被选中的次数比例接近其权重比例。比如,经过一万次选择后,服务器 A 被选中的次数大约为 5000 次,服务器 B 被选中的次数约为 3000 次,服务器 C 被选中的次数约为 2000 次。

RoundRobinLoadBalance

这个的话默认就是均匀地将流量打到各个机器上去,但是如果各个机器的性能不一样,容易导致性能差的机器负载过高。所以此时需要调整权重,让性能差的机器承载权重小一些,流量少一些。

举个栗子。

跟运维同学申请机器,有的时候,我们运气好,正好公司资源比较充足,刚刚有一批热气腾腾、刚刚做好的虚拟机新鲜出炉,配置都比较高:8 核 + 16G 机器,申请到 2 台。过了一段时间,我们感觉 2 台机器有点不太够,我就去找运维同学说,“哥儿们,你能不能再给我一台机器”,但是这时只剩下一台 4 核 + 8G 的机器。我要还是得要。

这个时候,可以给两台 8 核 16G 的机器设置权重 4,给剩余 1 台 4 核 8G 的机器设置权重 2。

LeastActiveLoadBalance

官网对 LeastActiveLoadBalance 的解释是“最小活跃数负载均衡”,活跃调用数越小,表明该服务提供者效率越高,单位时间内可处理更多的请求,那么此时请求会优先分配给该服务提供者。

最小活跃数负载均衡算法的基本思想是这样的:

每个服务提供者会对应着一个活跃数 active。初始情况下,所有服务提供者的 active 均为 0。每当收到一个请求,对应的服务提供者的 active 会加 1,处理完请求后,active 会减 1。所以,如果服务提供者性能较好,处理请求的效率就越高,那么 active 也会下降的越快。因此可以给这样的服务提供者优先分配请求。

当然,除了最小活跃数,LeastActiveLoadBalance 在实现上还引入了权重值。所以准确的来说,LeastActiveLoadBalance 是基于加权最小活跃数算法实现的。

ConsistentHashLoadBalance

一致性 Hash 算法,相同参数的请求一定分发到一个 provider 上去,provider 挂掉的时候,会基于虚拟节点均匀分配剩余的流量,抖动不会太大。如果你需要的不是随机负载均衡,是要一类请求都到一个节点,那就走这个一致性 Hash 策略。

关于 dubbo 负载均衡策略更加详细的描述,可以查看官网 https://dubbo.apache.org/zh/docs/advanced/loadbalance

dubbo 集群容错策略

Failover Cluster 模式

失败自动切换,自动重试其他机器,默认就是这个,常见于读操作。(失败重试其它机器)

可以通过以下几种方式配置重试次数:

<dubbo:service retries="2" />

或者

<dubbo:reference retries="2" />

或者

<dubbo:reference> <dubbo:method name="findFoo" retries="2" /> </dubbo:reference>

Failfast Cluster 模式

一次调用失败就立即失败,常见于非幂等性的写操作,比如新增一条记录(调用失败就立即失败)

Failsafe Cluster 模式

出现异常时忽略掉,常用于不重要的接口调用,比如记录日志。

配置示例如下:

<dubbo:service cluster="failsafe" />

或者

<dubbo:reference cluster="failsafe" />

Failback Cluster 模式

失败了后台自动记录请求,然后定时重发,比较适合于写消息队列这种。

Forking Cluster 模式

并行调用多个 provider,只要一个成功就立即返回。常用于实时性要求比较高的读操作,但是会浪费更多的服务资源,可通过 forks="2" 来设置最大并行数。

Broadcast Cluster 模式

逐个调用所有的 provider。任何一个 provider 出错则报错(从 2.1.0 版本开始支持)。通常用于通知所有提供者更新缓存或日志等本地资源信息。

关于 dubbo 集群容错策略更加详细的描述,可以查看官网 https://dubbo.apache.org/zh/docs/advanced/fault-tolerent-strategy

dubbo 动态代理策略

默认使用 javassist 动态字节码生成,创建代理类。但是可以通过 spi 扩展机制配置自己的动态代理策略。

面试题

说一下的 dubbo 的工作原理?注册中心挂了可以继续通信吗?说说一次 rpc 请求的流程?

面试官心理分析

MQ、ES、Redis、Dubbo,上来先问你一些思考性的问题原理,比如 kafka 高可用架构原理、es 分布式架构原理、redis 线程模型原理、Dubbo 工作原理;之后就是生产环境里可能会碰到的一些问题,因为每种技术引入之后生产环境都可能会碰到一些问题;再来点综合的,就是系统设计,比如让你设计一个 MQ、设计一个搜索引擎、设计一个缓存、设计一个 rpc 框架等等。

那既然开始聊分布式系统了,自然重点先聊聊 dubbo 了,毕竟 dubbo 是目前事实上大部分公司的分布式系统的 rpc 框架标准,基于 dubbo 也可以构建一整套的微服务架构。但是需要自己大量开发。

当然去年开始 spring cloud 非常火,现在大量的公司开始转向 spring cloud 了,spring cloud 人家毕竟是微服务架构的全家桶式的这么一个东西。但是因为很多公司还在用 dubbo,所以 dubbo 肯定会是目前面试的重点,何况人家 dubbo 现在重启开源社区维护了,捐献给了 apache,未来应该也还是有一定市场和地位的。

既然聊 dubbo,那肯定是先从 dubbo 原理开始聊了,你先说说 dubbo 支撑 rpc 分布式调用的架构啥的,然后说说一次 rpc 请求 dubbo 是怎么给你完成的,对吧。

面试题剖析

dubbo 工作原理

  • 第一层:service 层,接口层,给服务提供者和消费者来实现的
  • 第二层:config 层,配置层,主要是对 dubbo 进行各种配置的
  • 第三层:proxy 层,服务代理层,无论是 consumer 还是 provider,dubbo 都会给你生成代理,代理之间进行网络通信
  • 第四层:registry 层,服务注册层,负责服务的注册与发现
  • 第五层:cluster 层,集群层,封装多个服务提供者的路由以及负载均衡,将多个实例组合成一个服务
  • 第六层:monitor 层,监控层,对 rpc 接口的调用次数和调用时间进行监控
  • 第七层:protocal 层,远程调用层,封装 rpc 调用
  • 第八层:exchange 层,信息交换层,封装请求响应模式,同步转异步
  • 第九层:transport 层,网络传输层,抽象 mina 和 netty 为统一接口
  • 第十层:serialize 层,数据序列化层

工作流程

  • 第一步:provider 向注册中心去注册
  • 第二步:consumer 从注册中心订阅服务,注册中心会通知 consumer 注册好的服务
  • 第三步:consumer 调用 provider
  • 第四步:consumer 和 provider 都异步通知监控中心

![dubbo-operating-principle](https://www.aiknowledge.cn/images/互联网 Java 工程师进阶知识完全扫盲/dubbo-operating-principle.webp)

注册中心挂了可以继续通信吗?

可以,因为刚开始初始化的时候,消费者会将提供者的地址等信息拉取到本地缓存,所以注册中心挂了可以继续通信。

面试题

如何自己设计一个类似 Dubbo 的 RPC 框架?

面试官心理分析

说实话,就这问题,其实就跟问你如何自己设计一个 MQ 一样的道理,就考两个:

  • 你有没有对某个 rpc 框架原理有非常深入的理解。
  • 你能不能从整体上来思考一下,如何设计一个 rpc 框架,考考你的系统设计能力。

面试题剖析

其实问到你这问题,你起码不能认怂,因为是知识的扫盲,那我不可能给你深入讲解什么 kafka 源码剖析,dubbo 源码剖析,何况我就算讲了,你要真的消化理解和吸收,起码个把月以后了。

所以我给大家一个建议,遇到这类问题,起码从你了解的类似框架的原理入手,自己说说参照 dubbo 的原理,你来设计一下,举个例子,dubbo 不是有那么多分层么?而且每个分层是干啥的,你大概是不是知道?那就按照这个思路大致说一下吧,起码你不能懵逼,要比那些上来就懵,啥也说不出来的人要好一些。

举个栗子,我给大家说个最简单的回答思路:

  • 上来你的服务就得去注册中心注册吧,你是不是得有个注册中心,保留各个服务的信息,可以用 zookeeper 来做,对吧。
  • 然后你的消费者需要去注册中心拿对应的服务信息吧,对吧,而且每个服务可能会存在于多台机器上。
  • 接着你就该发起一次请求了,咋发起?当然是基于动态代理了,你面向接口获取到一个动态代理,这个动态代理就是接口在本地的一个代理,然后这个代理会找到服务对应的机器地址。
  • 然后找哪个机器发送请求?那肯定得有个负载均衡算法了,比如最简单的可以随机轮询是不是。
  • 接着找到一台机器,就可以跟它发送请求了,第一个问题咋发送?你可以说用 netty 了,nio 方式;第二个问题发送啥格式数据?你可以说用 hessian 序列化协议了,或者是别的,对吧。然后请求过去了。
  • 服务器那边一样的,需要针对你自己的服务生成一个动态代理,监听某个网络端口了,然后代理你本地的服务代码。接收到请求的时候,就调用对应的服务代码,对吧。

这就是一个最最基本的 rpc 框架的思路,先不说你有多牛逼的技术功底,哪怕这个最简单的思路你先给出来行不行?

面试题

dubbo 支持哪些通信协议?支持哪些序列化协议?说一下 Hessian 的数据结构?PB 知道吗?为什么 PB 的效率是最高的?

面试官心理分析

上一个问题,说说 dubbo 的基本工作原理,那是你必须知道的,至少要知道 dubbo 分成哪些层,然后平时怎么发起 rpc 请求的,注册、发现、调用,这些是基本的。

接着就可以针对底层进行深入的问问了,比如第一步就可以先问问序列化协议这块,就是平时 RPC 的时候怎么走的?

面试题剖析

序列化,就是把数据结构或者是一些对象,转换为二进制串的过程,而反序列化是将在序列化过程中所生成的二进制串转换成数据结构或者对象的过程。

![serialize-deserialize](https://www.aiknowledge.cn/images/互联网 Java 工程师进阶知识完全扫盲/serialize-deserialize.webp)

dubbo 支持不同的通信协议

  • dubbo 协议 dubbo://

默认就是走 dubbo 协议,单一长连接,进行的是 NIO 异步通信,基于 hessian 作为序列化协议。使用的场景是:传输数据量小(每次请求在 100kb 以内),但是并发量很高,以及服务消费者机器数远大于服务提供者机器数的情况。

为了要支持高并发场景,一般是服务提供者就几台机器,但是服务消费者有上百台,可能每天调用量达到上亿次!此时用长连接是最合适的,就是跟每个服务消费者维持一个长连接就可以,可能总共就 100 个连接。然后后面直接基于长连接 NIO 异步通信,可以支撑高并发请求。

长连接,通俗点说,就是建立连接过后可以持续发送请求,无须再建立连接。

![dubbo-keep-connection](https://www.aiknowledge.cn/images/互联网 Java 工程师进阶知识完全扫盲/dubbo-keep-connection.webp)

而短连接,每次要发送请求之前,需要先重新建立一次连接。

![dubbo-not-keep-connection](https://www.aiknowledge.cn/images/互联网 Java 工程师进阶知识完全扫盲/dubbo-not-keep-connection.webp)

  • rmi 协议 rmi://

RMI 协议采用 JDK 标准的 java.rmi.* 实现,采用阻塞式短连接和 JDK 标准序列化方式。多个短连接,适合消费者和提供者数量差不多的情况,适用于文件的传输,一般较少用。

  • hessian 协议 hessian://

Hessian 1 协议用于集成 Hessian 的服务,Hessian 底层采用 Http 通讯,采用 Servlet 暴露服务,Dubbo 缺省内嵌 Jetty 作为服务器实现。走 hessian 序列化协议,多个短连接,适用于提供者数量比消费者数量还多的情况,适用于文件的传输,一般较少用。

  • http 协议 http://

基于 HTTP 表单的远程调用协议,采用 Spring 的 HttpInvoker 实现。走表单序列化。

  • thrift 协议 thrift://

当前 dubbo 支持的 thrift 协议是对 thrift 原生协议的扩展,在原生协议的基础上添加了一些额外的头信息,比如 service name,magic number 等。

  • webservice webservice://

基于 WebService 的远程调用协议,基于 Apache CXF 的 frontend-simple 和 transports-http 实现。走 SOAP 文本序列化。

  • memcached 协议 memcached://

基于 memcached 实现的 RPC 协议。

  • redis 协议 redis://

基于 Redis 实现的 RPC 协议。

  • rest 协议 rest://

基于标准的 Java REST API——JAX-RS 2.0(Java API for RESTful Web Services 的简写)实现的 REST 调用支持。

  • gPRC 协议 grpc://

Dubbo 自 2.7.5 版本开始支持 gRPC 协议,对于计划使用 HTTP/2 通信,或者想利用 gRPC 带来的 Stream、反压、Reactive 编程等能力的开发者来说, 都可以考虑启用 gRPC 协议。

dubbo 支持的序列化协议

dubbo 支持 hession、Java 二进制序列化、json、SOAP 文本序列化多种序列化协议。但是 hessian 是其默认的序列化协议。

说一下 Hessian 的数据结构

Hessian 的对象序列化机制有 8 种原始类型:

  • 原始二进制数据
  • boolean
  • 64-bit date(64 位毫秒值的日期)
  • 64-bit double
  • 32-bit int
  • 64-bit long
  • null
  • UTF-8 编码的 string

另外还包括 3 种递归类型:

  • list for lists and arrays
  • map for maps and dictionaries
  • object for objects

还有一种特殊的类型:

  • ref:用来表示对共享对象的引用。

为什么 PB 的效率是最高的?

其实 PB 之所以性能如此好,主要得益于两个:第一,它使用 proto 编译器,自动进行序列化和反序列化,速度非常快,应该比 XMLJSON 快上了 20~100 倍;第二,它的数据压缩效果好,就是说它序列化后的数据量体积小。因为体积小,传输起来带宽和速度上会有优化。

面试题

如何基于 dubbo 进行服务治理、服务降级、失败重试以及超时重试?

面试官心理分析

服务治理,这个问题如果问你,其实就是看看你有没有服务治理的思想,因为这个是做过复杂微服务的人肯定会遇到的一个问题。

服务降级,这个是涉及到复杂分布式系统中必备的一个话题,因为分布式系统互相来回调用,任何一个系统故障了,你不降级,直接就全盘崩溃?那就太坑爹了吧。

失败重试,分布式系统中网络请求如此频繁,要是因为网络问题不小心失败了一次,是不是要重试?

超时重试,跟上面一样,如果不小心网络慢一点,超时了,如何重试?

面试题剖析

服务治理

1. 调用链路自动生成

一个大型的分布式系统,或者说是用现在流行的微服务架构来说吧,分布式系统由大量的服务组成。那么这些服务之间互相是如何调用的?调用链路是啥?说实话,几乎到后面没人搞的清楚了,因为服务实在太多了,可能几百个甚至几千个服务。

那就需要基于 dubbo 做的分布式系统中,对各个服务之间的调用自动记录下来,然后自动将各个服务之间的依赖关系和调用链路生成出来,做成一张图,显示出来,大家才可以看到对吧。

![dubbo-service-invoke-road](https://www.aiknowledge.cn/images/互联网 Java 工程师进阶知识完全扫盲/dubbo-service-invoke-road.webp)

2. 服务访问压力以及时长统计

需要自动统计各个接口和服务之间的调用次数以及访问延时,而且要分成两个级别。

  • 一个级别是接口粒度,就是每个服务的每个接口每天被调用多少次,TP50/TP90/TP99,三个档次的请求延时分别是多少;
  • 第二个级别是从源头入口开始,一个完整的请求链路经过几十个服务之后,完成一次请求,每天全链路走多少次,全链路请求延时的 TP50/TP90/TP99,分别是多少。

这些东西都搞定了之后,后面才可以来看当前系统的压力主要在哪里,如何来扩容和优化啊。

3. 其它

  • 服务分层(避免循环依赖)
  • 调用链路失败监控和报警
  • 服务鉴权
  • 每个服务的可用性的监控(接口调用成功率?几个 9?99.99%,99.9%,99%)

服务降级

比如说服务 A 调用服务 B,结果服务 B 挂掉了,服务 A 重试几次调用服务 B,还是不行,那么直接降级,走一个备用的逻辑,给用户返回响应。

举个栗子,我们有接口 HelloServiceHelloServiceImpl 有该接口的具体实现。

public interface HelloService { void sayHello(); } public class HelloServiceImpl implements HelloService { public void sayHello() { System.out.println("hello world......"); } }
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:dubbo="http://code.alibabatech.com/schema/dubbo" xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd http://code.alibabatech.com/schema/dubbo http://code.alibabatech.com/schema/dubbo/dubbo.xsd"> <dubbo:application name="dubbo-provider" /> <dubbo:registry address="zookeeper://127.0.0.1:2181" /> <dubbo:protocol name="dubbo" port="20880" /> <dubbo:service interface="com.zhss.service.HelloService" ref="helloServiceImpl" timeout="10000" /> <bean id="helloServiceImpl" class="com.zhss.service.HelloServiceImpl" /> </beans> <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:dubbo="http://code.alibabatech.com/schema/dubbo" xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd http://code.alibabatech.com/schema/dubbo http://code.alibabatech.com/schema/dubbo/dubbo.xsd"> <dubbo:application name="dubbo-consumer" /> <dubbo:registry address="zookeeper://127.0.0.1:2181" /> <dubbo:reference id="fooService" interface="com.test.service.FooService" timeout="10000" check="false" mock="return null"> </dubbo:reference> </beans>

我们调用接口失败的时候,可以通过 mock 统一返回 null。

mock 的值也可以修改为 true,然后再跟接口同一个路径下实现一个 Mock 类,命名规则是 “接口名称+ Mock ” 后缀。然后在 Mock 类里实现自己的降级逻辑。

public class HelloServiceMock implements HelloService { public void sayHello() { // 降级逻辑 } }

失败重试和超时重试

所谓失败重试,就是 consumer 调用 provider 要是失败了,比如抛异常了,此时应该是可以重试的,或者调用超时了也可以重试。配置如下:

<dubbo:reference id="xxxx" interface="xx" check="true" async="false" retries="3" timeout="2000"/>

举个栗子。

某个服务的接口,要耗费 5s,你这边不能干等着,你这边配置了 timeout 之后,我等待 2s,还没返回,我直接就撤了,不能干等你。

可以结合你们公司具体的场景来说说你是怎么设置这些参数的:

  • timeout :一般设置为 200ms ,我们认为不能超过 200ms 还没返回。
  • retries :设置 retries,一般是在读请求的时候,比如你要查询个数据,你可以设置个 retries,如果第一次没读到,报错,重试指定的次数,尝试再次读取。

面试题

dubbo 的 spi 思想是什么?

面试官心理分析

继续深入问呗,前面一些基础性的东西问完了,确定你应该都 ok,了解 dubbo 的一些基本东西,那么问个稍微难一点点的问题,就是 spi,先问问你 spi 是啥?然后问问你 dubbo 的 spi 是怎么实现的?

其实就是看看你对 dubbo 的掌握如何。

面试题剖析

spi 是啥?

spi,简单来说,就是 service provider interface ,说白了是什么意思呢,比如你有个接口,现在这个接口有 3 个实现类,那么在系统运行的时候对这个接口到底选择哪个实现类呢?这就需要 spi 了,需要根据指定的配置或者是默认的配置,去找到对应的实现类加载进来,然后用这个实现类的实例对象。

举个栗子。

你有一个接口 A。A1/A2/A3 分别是接口 A 的不同实现。你通过配置 接口 A = 实现 A2 ,那么在系统实际运行的时候,会加载你的配置,用实现 A2 实例化一个对象来提供服务。

spi 机制一般用在哪儿?插件扩展的场景,比如说你开发了一个给别人使用的开源框架,如果你想让别人自己写个插件,插到你的开源框架里面,从而扩展某个功能,这个时候 spi 思想就用上了。

Java spi 思想的体现

spi 经典的思想体现,大家平时都在用,比如说 jdbc。

Java 定义了一套 jdbc 的接口,但是 Java 并没有提供 jdbc 的实现类。

但是实际上项目跑的时候,要使用 jdbc 接口的哪些实现类呢?一般来说,我们要根据自己使用的数据库,比如 mysql,你就将 mysql-jdbc-connector.jar 引入进来;oracle,你就将 oracle-jdbc-connector.jar 引入进来。

在系统跑的时候,碰到你使用 jdbc 的接口,他会在底层使用你引入的那个 jar 中提供的实现类。

dubbo 的 spi 思想

dubbo 也用了 spi 思想,不过没有用 jdk 的 spi 机制,是自己实现的一套 spi 机制。

Protocol protocol = ExtensionLoader.getExtensionLoader(Protocol.class).getAdaptiveExtension();

Protocol 接口,在系统运行的时候,,dubbo 会判断一下应该选用这个 Protocol 接口的哪个实现类来实例化对象来使用。

它会去找一个你配置的 Protocol,将你配置的 Protocol 实现类,加载到 jvm 中来,然后实例化对象,就用你的那个 Protocol 实现类就可以了。

上面那行代码就是 dubbo 里大量使用的,就是对很多组件,都是保留一个接口和多个实现,然后在系统运行的时候动态根据配置去找到对应的实现类。如果你没配置,那就走默认的实现好了,没问题。

@SPI("dubbo") public interface Protocol { int getDefaultPort(); @Adaptive <T> Exporter<T> export(Invoker<T> invoker) throws RpcException; @Adaptive <T> Invoker<T> refer(Class<T> type, URL url) throws RpcException; void destroy(); }

在 dubbo 自己的 jar 里,在 /META_INF/dubbo/internal/com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol 文件中:

dubbo=com.alibaba.dubbo.rpc.protocol.dubbo.DubboProtocol http=com.alibaba.dubbo.rpc.protocol.http.HttpProtocol hessian=com.alibaba.dubbo.rpc.protocol.hessian.HessianProtocol

所以说,这就看到了 dubbo 的 spi 机制默认是怎么玩儿的了,其实就是 Protocol 接口, @SPI("dubbo") 说的是,通过 SPI 机制来提供实现类,实现类是通过 dubbo 作为默认 key 去配置文件里找到的,配置文件名称与接口全限定名一样的,通过 dubbo 作为 key 可以找到默认的实现类就是 com.alibaba.dubbo.rpc.protocol.dubbo.DubboProtocol

如果想要动态替换掉默认的实现类,需要使用 @Adaptive 接口,Protocol 接口中,有两个方法加了 @Adaptive 注解,就是说那俩接口会被代理实现。

啥意思呢?

比如这个 Protocol 接口搞了俩 @Adaptive 注解标注了方法,在运行的时候会针对 Protocol 生成代理类,这个代理类的那俩方法里面会有代理代码,代理代码会在运行的时候动态根据 url 中的 protocol 来获取那个 key,默认是 dubbo,你也可以自己指定,你如果指定了别的 key,那么就会获取别的实现类的实例了。

如何自己扩展 dubbo 中的组件

下面来说说怎么来自己扩展 dubbo 中的组件。

自己写个工程,要是那种可以打成 jar 包的,里面的 src/main/resources 目录下,搞一个 META-INF/services ,里面放个文件叫: com.alibaba.dubbo.rpc.Protocol ,文件里搞一个 my=com.bingo.MyProtocol 。自己把 jar 弄到 nexus 私服里去。

然后自己搞一个 dubbo provider 工程,在这个工程里面依赖你自己搞的那个 jar,然后在 spring 配置文件里给个配置:

<dubbo:protocol name=”my” port=”20000” />

provider 启动的时候,就会加载到我们 jar 包里的 my=com.bingo.MyProtocol 这行配置里,接着会根据你的配置使用你定义好的 MyProtocol 了,这个就是简单说明一下,你通过上述方式,可以替换掉大量的 dubbo 内部的组件,就是扔个你自己的 jar 包,然后配置一下即可。

![dubbo-spi](https://www.aiknowledge.cn/images/互联网 Java 工程师进阶知识完全扫盲/dubbo-spi.webp)

dubbo 里面提供了大量的类似上面的扩展点,就是说,你如果要扩展一个东西,只要自己写个 jar,让你的 consumer 或者是 provider 工程,依赖你的那个 jar,在你的 jar 里指定目录下配置好接口名称对应的文件,里面通过 key=实现类

然后对于对应的组件,类似 <dubbo:protocol> 用你的那个 key 对应的实现类来实现某个接口,你可以自己去扩展 dubbo 的各种功能,提供你自己的实现。

面试题

为什么要进行系统拆分?如何进行系统拆分?拆分后不用 dubbo 可以吗?

面试官心理分析

从这个问题开始就进行分布式系统环节了,现在出去面试分布式都成标配了,没有哪个公司不问问你分布式的事儿。你要是不会分布式的东西,简直这简历没法看,没人会让你去面试。

其实为啥会这样呢?这就是因为整个大行业技术发展的原因。

早些年,印象中在 2010 年初的时候,整个 IT 行业,很少有人谈分布式,更不用说微服务,虽然很多 BAT 等大型公司,因为系统的复杂性,很早就是分布式架构,大量的服务,只不过微服务大多基于自己搞的一套框架来实现而已。

但是确实,那个年代,大家很重视 ssh2,很多中小型公司几乎大部分都是玩儿 struts2、spring、hibernate,稍晚一些,才进入了 spring mvc、spring、mybatis 的组合。那个时候整个行业的技术水平就是那样,当年 oracle 很火,oracle 管理员很吃香,oracle 性能优化啥的都是 IT 男的大杀招啊。连大数据都没人提,当年 OCP、OCM 等认证培训机构,火的不行。

但是确实随着时代的发展,慢慢的,很多公司开始接受分布式系统架构了,这里面尤为对行业有至关重要影响的,是阿里的 dubbo,某种程度上而言,阿里在这里推动了行业技术的前进

正是因为有阿里的 dubbo,很多中小型公司才可以基于 dubbo,来把系统拆分成很多的服务,每个人负责一个服务,大家的代码都没有冲突,服务可以自治,自己选用什么技术都可以,每次发布如果就改动一个服务那就上线一个服务好了,不用所有人一起联调,每次发布都是几十万行代码,甚至几百万行代码了。

直到今日,很高兴看到分布式系统都成行业面试标配了,任何一个普通的程序员都该掌握这个东西,其实这是行业的进步,也是所有 IT 码农的技术进步。所以既然分布式都成标配了,那么面试官当然会问了,因为很多公司现在都是分布式、微服务的架构,那面试官当然得考察考察你了。

面试题剖析

为什么要将系统进行拆分?

网上查查,答案极度零散和复杂,很琐碎,原因一大坨。但是我这里给大家直观的感受:

要是不拆分,一个大系统几十万行代码,20 个人维护一份代码,简直是悲剧啊。代码经常改着改着就冲突了,各种代码冲突和合并要处理,非常耗费时间;经常我改动了我的代码,你调用了我的,导致你的代码也得重新测试,麻烦的要死;然后每次发布都是几十万行代码的系统一起发布,大家得一起提心吊胆准备上线,几十万行代码的上线,可能每次上线都要做很多的检查,很多异常问题的处理,简直是又麻烦又痛苦;而且如果我现在打算把技术升级到最新的 spring 版本,还不行,因为这可能导致你的代码报错,我不敢随意乱改技术。

假设一个系统是 20 万行代码,其中 A 在里面改了 1000 行代码,但是此时发布的时候是这个 20 万行代码的大系统一块儿发布。就意味着 20 万上代码在线上就可能出现各种变化,20 个人,每个人都要紧张地等在电脑面前,上线之后,检查日志,看自己负责的那一块儿有没有什么问题。

A 就检查了自己负责的 1 万行代码对应的功能,确保 ok 就闪人了;结果不巧的是,A 上线的时候不小心修改了线上机器的某个配置,导致另外 B 和 C 负责的 2 万行代码对应的一些功能,出错了。

几十个人负责维护一个几十万行代码的单块应用,每次上线,准备几个礼拜,上线 -> 部署 -> 检查自己负责的功能。

拆分了以后,整个世界清爽了,几十万行代码的系统,拆分成 20 个服务,平均每个服务就 1~2 万行代码,每个服务部署到单独的机器上。20 个工程,20 个 git 代码仓库,20 个开发人员,每个人维护自己的那个服务就可以了,是自己独立的代码,跟别人没关系。再也没有代码冲突了,爽。每次就测试我自己的代码就可以了,爽。每次就发布我自己的一个小服务就可以了,爽。技术上想怎么升级就怎么升级,保持接口不变就可以了,真爽。

所以简单来说,一句话总结,如果是那种代码量多达几十万行的中大型项目,团队里有几十个人,那么如果不拆分系统,开发效率极其低下,问题很多。但是拆分系统之后,每个人就负责自己的一小部分就好了,可以随便玩儿随便弄。分布式系统拆分之后,可以大幅度提升复杂系统大型团队的开发效率。

但是同时,也要提醒的一点是,系统拆分成分布式系统之后,大量的分布式系统面临的问题也是接踵而来,所以后面的问题都是在围绕分布式系统带来的复杂技术挑战在说。

如何进行系统拆分?

这个问题说大可以很大,可以扯到领域驱动模型设计上去,说小了也很小,我不太想给大家太过于学术的说法,因为你也不可能背这个答案,过去了直接说吧。还是说的简单一点,大家自己到时候知道怎么回答就行了。

系统拆分为分布式系统,拆成多个服务,拆成微服务的架构,是需要拆很多轮的。并不是说上来一个架构师一次就给拆好了,而以后都不用拆。

第一轮;团队继续扩大,拆好的某个服务,刚开始是 1 个人维护 1 万行代码,后来业务系统越来越复杂,这个服务是 10 万行代码,5 个人;第二轮,1 个服务 -> 5 个服务,每个服务 2 万行代码,每人负责一个服务。

如果是多人维护一个服务,最理想的情况下,几十个人,1 个人负责 1 个或 2~3 个服务;某个服务工作量变大了,代码量越来越多,某个同学,负责一个服务,代码量变成了 10 万行了,他自己不堪重负,他现在一个人拆开,5 个服务,1 个人顶着,负责 5 个人,接着招人,2 个人,给那个同学带着,3 个人负责 5 个服务,其中 2 个人每个人负责 2 个服务,1 个人负责 1 个服务。

个人建议,一个服务的代码不要太多,1 万行左右,两三万撑死了吧。

大部分的系统,是要进行多轮拆分的,第一次拆分,可能就是将以前的多个模块该拆分开来了,比如说将电商系统拆分成订单系统、商品系统、采购系统、仓储系统、用户系统,等等吧。

但是后面可能每个系统又变得越来越复杂了,比如说采购系统里面又分成了供应商管理系统、采购单管理系统,订单系统又拆分成了购物车系统、价格系统、订单管理系统。

扯深了实在很深,所以这里先给大家举个例子,你自己感受一下,核心意思就是根据情况,先拆分一轮,后面如果系统更复杂了,可以继续分拆。你根据自己负责系统的例子,来考虑一下就好了。

拆分后不用 dubbo 可以吗?

当然可以了,大不了最次,就是各个系统之间,直接基于 spring mvc,就纯 http 接口互相通信呗,还能咋样。但是这个肯定是有问题的,因为 http 接口通信维护起来成本很高,你要考虑超时重试负载均衡等等各种乱七八糟的问题,比如说你的订单系统调用商品系统,商品系统部署了 5 台机器,你怎么把请求均匀地甩给那 5 台机器?这不就是负载均衡?你要是都自己搞那是可以的,但是确实很痛苦。

所以 dubbo 说白了,是一种 rpc 框架,就是说本地就是进行接口调用,但是 dubbo 会代理这个调用请求,跟远程机器网络通信,给你处理掉负载均衡、服务实例上下线自动感知、超时重试等等乱七八糟的问题。那你就不用自己做了,用 dubbo 就可以了。

面试题

zookeeper 都有哪些使用场景?

面试官心理分析

现在聊的 topic 是分布式系统,面试官跟你聊完了 dubbo 相关的一些问题之后,已经确认你对分布式服务框架/RPC 框架基本都有一些认知了。那么他可能开始要跟你聊分布式相关的其它问题了。

分布式锁这个东西,很常用的,你做 Java 系统开发,分布式系统,可能会有一些场景会用到。最常用的分布式锁就是基于 zookeeper 来实现的。

其实说实话,问这个问题,一般就是看看你是否了解 zookeeper,因为 zookeeper 是分布式系统中很常见的一个基础系统。而且问的话常问的就是说 zookeeper 的使用场景是什么?看你知道不知道一些基本的使用场景。但是其实 zookeeper 挖深了自然是可以问的很深很深的。

面试题剖析

大致来说,zookeeper 的使用场景如下,我就举几个简单的,大家能说几个就好了:

  • 分布式协调
  • 分布式锁
  • 元数据/配置信息管理
  • HA 高可用性

分布式协调

这个其实是 zookeeper 很经典的一个用法,简单来说,就好比,你 A 系统发送个请求到 mq,然后 B 系统消息消费之后处理了。那 A 系统如何知道 B 系统的处理结果?用 zookeeper 就可以实现分布式系统之间的协调工作。A 系统发送请求之后可以在 zookeeper 上对某个节点的值注册个监听器,一旦 B 系统处理完了就修改 zookeeper 那个节点的值,A 系统立马就可以收到通知,完美解决。

![zookeeper-distributed-coordination](https://www.aiknowledge.cn/images/互联网 Java 工程师进阶知识完全扫盲/zookeeper-distributed-coordination.webp)

分布式锁

举个栗子。对某一个数据连续发出两个修改操作,两台机器同时收到了请求,但是只能一台机器先执行完另外一个机器再执行。那么此时就可以使用 zookeeper 分布式锁,一个机器接收到了请求之后先获取 zookeeper 上的一把分布式锁,就是可以去创建一个 znode,接着执行操作;然后另外一个机器也尝试去创建那个 znode,结果发现自己创建不了,因为被别人创建了,那只能等着,等第一个机器执行完了自己再执行。

![zookeeper-distributed-lock-demo](https://www.aiknowledge.cn/images/互联网 Java 工程师进阶知识完全扫盲/zookeeper-distributed-lock-demo.webp)

元数据/配置信息管理

zookeeper 可以用作很多系统的配置信息的管理,比如 kafka、storm 等等很多分布式系统都会选用 zookeeper 来做一些元数据、配置信息的管理,包括 dubbo 注册中心不也支持 zookeeper 么?

![zookeeper-meta-data-manage](https://www.aiknowledge.cn/images/互联网 Java 工程师进阶知识完全扫盲/zookeeper-meta-data-manage.webp)

HA 高可用性

这个应该是很常见的,比如 hadoop、hdfs、yarn 等很多大数据系统,都选择基于 zookeeper 来开发 HA 高可用机制,就是一个重要进程一般会做主备两个,主进程挂了立马通过 zookeeper 感知到切换到备用进程。

![zookeeper-active-standby](https://www.aiknowledge.cn/images/互联网 Java 工程师进阶知识完全扫盲/zookeeper-active-standby.webp)


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