关于dubbo:Dubbo-跨语言调用神兽dubbogopixiu

简介：Pixiu 是基于 Dubbogo 的云原生、高性能、可扩大的微服务 API 网关。作为一款网关产品，Pixiu 帮忙用户轻松创立、公布、保护、监控和爱护任意规模的 API，承受和解决成千上万个并发 API 调用，包含流量治理、CORS 反对、受权和访问控制、限度、监控，以及 API 版本治理。

Pixiu 是什么

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在答复 Pixiu 是什么之前，咱们简略解释一下 Dubbo 是什么。Dubbo 是一个开源的高性能 RPC 框架，有着丰盛的服务治理能力以及优良的扩大能力。Dubbo 更扩大出 Dubbo-go​，为用户提供了 Golang 的 Dubbo 解决方案，买通了两种语言之间的隔膜，使 Dubbo 更加贴近云原生。

Dubbo-go 作为 Golang 服务，实现与 Dubbo 服务之间的互相调用。然而，在日常应用场景中，用户往往有把 Dubbo 服务以 RESTful 格调向外裸露的需要同时也要兼顾外部 Dubbo 调用。为了解决这种场景，作为 Dubbo API 网关的 Pixiu​ (中文: 貔貅，曾用名 dubbo-go-proxy) 便应运而生。之所以采纳 Pixiu 这个名称，是因为 Java 同类产品 Zuul 的意象是一个东方怪兽，Pixiu 作为一个国产产品，就用了咱们中国的一个相似的神兽貔貅作为项目名称。也同时表白了 Dubbo 社区心愿扩大出一整套云原生生态链的信心。
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目前 Dubbo 多语言生态，倒退最好的天然是 Java，其次是 Golang，其余语言都差强人意。dubbo-go-pixiu 我的项目是一个基于 dubbo-go 倒退起来的我的项目，目前接口协议层反对的是七层的 HTTP 申请调用，打算在将来的 0.5 版本中反对 gRPC 申请调用，其另外一个使命是作为一种新的 dubbo 多语言解决方案。

为什么应用 Pixiu

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Pixiu 是基于 Dubbogo 的云原生、高性能、可扩大的微服务 API 网关。作为一款网关产品，Pixiu 帮忙用户轻松创立、公布、保护、监控和爱护任意规模的 API，承受和解决成千上万个并发 API 调用，包含流量治理、CORS 反对、受权和访问控制、限度、监控，以及 API 版本治理。除此以外，作为 Dubbo 的衍生产品，Pixiu 能够帮忙 Dubbo 用户进行协定转换，实现跨零碎、跨协定的服务能力互通。
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Pixiu 的整体设计恪守以下准则：
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High performance: 高吞吐量以及毫秒级的延时。
可扩大: 通过 go-plugin，用户能够依据本人的需要延展 Pixiu 的性能。
简略可用: 用户通过大量配置，即可上线。

Pixiu 的个性及外围性能

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为 RESTful API 和 Dubbo API 提供反对
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非 RESTful 格调的 API 和 Dubbo 协定的服务往往须要批改才能够以 RESTful API 格调对外开放。Pixiu 提供协定转换性能，通过 Pixiu，开发者能够将本人的 HTTP API 或 Dubbo API 通过配置，以 RESTful API 格调对外开放。v0.2.1 版本已反对基于泛化调用的 HTTP 至 Dubbo 的协定转换以及 HTTP 协定的转发。在后续的版本，社区将会减少对 gRPC 和 http2 协定的反对。
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面向用户的配置形式
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个别的网关的配置往往繁琐且简单。Pixiu，指标作为一款易用的网关产品，在设计上领有三层配置层级，Gateway 层全局配置，API resource 层配置以及 HTTP verbs 办法层配置。通过三个不同层级的配置，既能够实现深度的定制，亦反对对立的默认配置；同时，反对本地的配置文件，亦可应用对立配置服务器。另外，还提供控制台模块，通过控制台模块，反对配置的热更新。Pixiu 配套配套的控制台界面也在同步开发中。
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通用性能的集成
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重试、熔断、流量管制、访问控制等通用性能不再须要在每个后端服务上反复实现。应用 Pixiu，通过配置 filter，开发者能够进行全局的管制，亦能够依据 API 配置各自的规定。因而开发者能够专一于业务逻辑和服务，而不是将工夫用在保护基础设施上。
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可扩大
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不同的应用场景有着各自独特的需要。为满足不同用户的定制化需要，Pixiu 应用了插件模式。开发者能够通过编写 go plugin，将本身特有的业务逻辑以 filter 模式内嵌至 Pixiu 网关中，实现诸如企业登录鉴权等性能。

图 1: Pixiu 外围性能列表

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Pixiu 的架构设计

图 2: Pixiu 架构

貔貅: 即 dubbo-go-pixiu，由四个次要模块：Listener、Router、Filters 和 Clients 组成；

Dubbo Cluster: Dubbo 服务所在集群，蕴含一个或多个 Dubbo Services；

Other Cluster: Dubbo 以外的服务所在集群，现反对 HTTP 服务，将来将拓展反对 gRPC 等其余服务；

Registry Center: 注册核心，保护每个业务服务的调用地址信息；

Metadata Center: 元数据中心，保护每个业务服务的配置信息以及存储 Pixiu 自身的配置信息。

作为 Dubbo 所衍生的 API 网关，Pixiu 应用 Golang 搭建，次要因为: 1. Golang 的 G-M-P，net poller 等个性使 Golang 非常适合构建 IO 密集型利用；2. 应用 Golang 能够间接引入 Dubbo-go 中的一些组建，简化开发。
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整个 Pixiu 大抵能够拆分为四个次要模块：Listener、Router、Filters 和 Client。

1、Listener
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在 Pixiu 中，Listener 代表内部能够拜访 Pixiu 的形式。通过配置指定协定类型，地址，端口等属性，裸露 Gateway。现阶段暂反对 HTTP 协定，将来将会退出 gRPC。
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listeners: 
  - name: "net/http" 
    address: 
      socket_address: 
        protocol_type: "HTTP" 
        address: "0.0.0.0" 
        port: 8888 
    config: 
      idle_timeout: 5s 
      read_timeout: 5s 
      write_timeout: 5s

2、Router
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Router 是 Pixiu 的路由组件。依据配置文件，Pixiu 将对外裸露的 URLs 以树的局势存储于内存中，当申请到了 router 组件时，即会依据 URL 及 HTTP 办法查找到对应的后端服务及其 API 配置，并将信息封装于申请中，为后续 filter，及 client 的调用提供足够的内容。
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现阶段，Router 提供以下性能:

• 反对申请一对一转发路由配置或 wildcard 路由配置。
• 反对 HTTP 申请的转发到后端 HTTP 服务。
• 反对 HTTP 申请转化为 dubbo 泛化调用申请。

3、Filters
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Filter 是 Pixiu 实现额定性能及其扩展性的次要组件。其实现相似于 Dubbo-go 中的 filter，依据配置中 filter 的指定，生成调用链，从而在调用后端服务前，将各 filter 中的逻辑运行一遍，实现节流，日志等性能。
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用户如果须要客制化的 filter，可通过编写 go-plugin 实现。在配置中，可通过相似如下配置，加载 .so 文件，并在 API config 中指定应用的 plugin group，plugin name 实现。
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pluginFilePath: "" 
pluginsGroup: 
  - groupName: "group1" 
    plugins: 
      - name: "rate limit" 
        version: "0.0.1" 
        priority: 1000 
        externalLookupName: "ExternalPluginRateLimit" 
      - name: "access" 
        version: "0.0.1" 
        priority: 1000 
        externalLookupName: "ExternalPluginAccess" 
  - groupName: "group2" 
    plugins: 
      - name: "blacklist" 
        version: "0.0.1" 
        priority: 1000 
        externalLookupName: "ExternalPluginBlackList"

4、Client

Client 负责调用具体服务。现阶段，Pixiu 反对 HTTP 与 Dubbo 的后端服务。社区将逐步减少 gRPC 等其余 Client 以满足不同的协定。
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HTTP client 的实现绝对简略，依据 Router 中获取的后端服务信息，通过 Golang 官网包 net/http 生成申请并调用。
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Dubbo client 的实现比照 HTTP client 会略微简单，其根底为 Dubbo 服务的泛化调用。泛化调用技术是 Dubbo 提供的一个很根底的性能只须要晓得调用的办法名、参数类型和返回值类型，即可发动服务调用。客户端对服务端的泛化调用既能够通过注册核心发现服务，也能够直连服务端，实现对服务的动静调用。

如上面代码所示，Pixiu 通过动静配置 referenceConfig，而后通过 GetRPCService 生成 Dubbo 的 Generic Client（泛化调用客户端）进行下一步的调用。
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 referenceConfig := dg.NewReferenceConfig(irequest.Interface, context.TODO())
  referenceConfig.InterfaceName = irequest.Interface
  referenceConfig.Cluster = constant.DEFAULT_CLUSTER
  var registers []string
  for k := range dgCfg.Registries {registers = append(registers, k)
  }
  referenceConfig.Registry = strings.Join(registers, ",")

  if len(irequest.DubboBackendConfig.Protocol) == 0 {referenceConfig.Protocol = dubbo.DUBBO} else {referenceConfig.Protocol = irequest.DubboBackendConfig.Protocol}

  referenceConfig.Version = irequest.DubboBackendConfig.Version
  referenceConfig.Group = irequest.Group
  referenceConfig.Generic = true
  if len(irequest.DubboBackendConfig.Retries) == 0 {referenceConfig.Retries = "3"} else {referenceConfig.Retries = irequest.DubboBackendConfig.Retries}
  dc.lock.Lock()
  defer dc.lock.Unlock()
  referenceConfig.GenericLoad(key)
  clientService := referenceConfig.GetRPCService().(*dg.GenericService)

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实际上，在泛化调用的客户端中，理论执行泛化调用的关键步骤是 Dubbo-go 中的 generic_filter (如下代码片段)。在调用 generic_filter 的 Invoke 时，约定 invocation 参数列表第一个为办法名，第二个为参数类型列表，第三个为参数值列表。generic_filter 将用户申请的参数值列表转化为对立格局的 map（代码中的 struct2MapAll），将类（golang 中为 struct）的正反序列化操作变成 map 的正反序列化操作。这使得无需 POJO 形容通过硬编码注入 hessain 库，从而实现 Dubbo 服务的泛化调用。
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func (ef *GenericFilter) Invoke(ctx context.Context, invoker protocol.Invoker, invocation protocol.Invocation) protocol.Result {if invocation.MethodName() == constant.GENERIC && len(invocation.Arguments()) == 3 {oldArguments := invocation.Arguments()
    if oldParams, ok := oldArguments[2].([]interface{}); ok {newParams := make([]hessian.Object, 0, len(oldParams))
      for i := range oldParams {newParams = append(newParams, hessian.Object(struct2MapAll(oldParams[i])))
      }
      newArguments := []interface{}{oldArguments[0],
        oldArguments[1],
        newParams,
      }
      newInvocation := invocation2.NewRPCInvocation(invocation.MethodName(), newArguments, invocation.Attachments())
      newInvocation.SetReply(invocation.Reply())
      return invoker.Invoke(ctx, newInvocation)
    }
  }
  return invoker.Invoke(ctx, invocation)
}
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总结

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通过下面的四个模块以及注册核心的简略介绍不难发现，当申请通过 listener 被 Pixiu 接管后，申请被传入 router 中。router 依据接口的配置，从原申请中找到指标后端服务连同相干 API 配置下发到 filter 组件。filter 组件依据原申请、API 配置等信息程序执行，最终申请达到 client，通过 client 调用后端服务。

Pixiu 的将来

图 3: Pixiu 迭代里程碑

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Pixiu 作为网关产品外，其衍生我的项目也会在咱们的将来打算中，次要目标是提供更好的可用性。例如，因为 Golang 语言不足原生的注解，因而 Dubbo-go 须要通过配置文件形式生成服务的元数据写入注册核心。开课啦教育公司相干同学写了一个扫描代码的工具 _https://github.com/jack15083/…，在每个 RPC 服务办法前加上对应的正文，从而在服务启动前通过扫描正文生成元数据。Pixiu 也打算在将来的版本上通过提供 package，容许服务通过正文借助 _https://github.com/MarcGrol/g… _生成 API 配置并注册到 Pixiu 上。

Pixiu 目前的定位是一个七层协定网关，其最后版本是被定义成一个 Dubbo 的服务网关。作为云时代的产品，Pixiu 的倒退方向必然是面向云原生的。当初的版本为 0.2.1, 曾经实现根本的 Dubbo/Http 服务代理和局部的网关通用性能。目前正在开发中的 0.4 及其后续版本反对 gRPC 和 Spring Cloud 服务调用，后续还将提供 MQ 服务反对。另外，社区将持续优化配置形式，升高用户的应用难度，持续优化官网的 filter，使 Pixiu 能够在官网层面实现更多的网关通用性能。

在将来的一年内，社区打算反对 xDS API，将 Pixiu 演变为 Dubbo mesh 的 sidecar。其最终目标就是：在现有的 dubbo mesh 状态中演化出 Proxy Service Mesh 状态。基于这个状态，Js、Python、PHP、Ruby 和 Perl 等脚本语言程序除了播种 dubbo mesh 原有的技术红利之外，大概率还能播种性能上的晋升。
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Pixiu 在 Dubbo Mesh 中的终极目标是：把东西向和南北向数据面流量逐渐对立 Pixiu 中的同时，让它逐渐具备 Application Runtime 的能力，作为 Dubbo 多语言生态的要害解决方案。
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冯振宇，Apache Dubbo Committer，目前负责管理香港一家消费品公司的 IT 部门整个团队。2020 年夏天 偶尔看到了介绍 dubbogo 的文章后退出了 dubbogo 社区，目前在主导 Pixiu 0.4.0 版本的开发。

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