Dubbo 核心协议介绍

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主流的协议

Dubbo 3 支持多种协议，主流的协议包括：Dubbo、Triple、gRPC、Hessian2、REST 等。

各种协议的对比

协议类型	协议名 / 标识	传输层	核心特性	适用场景	是否默认协议
Dubbo 协议	dubbo	TCP	单一长连接、NIO 异步通信、高性能	高并发小数据量场景（消费者数 >> 提供者）	是
Triple 协议	tri	HTTP/2	兼容 gRPC 生态、支持流式通信、跨语言能力增强	多语言交互、流式数据传输	否
gRPC 协议	grpc	HTTP/2	Google 开源 RPC 框架、高性能跨语言通信	跨语言高性能服务调用	否
REST 协议	rest	HTTP	严格遵循 RESTful 规范、支持 JSON/XML 格式	浏览器调用、跨平台集成	否
RMI 协议	rmi	TCP	Java 远程方法调用、基于 JRMP 协议	仅限 Java 生态的远程调用	否
Hessian 协议	hessian	HTTP	表单序列化、短连接、传输效率优于 WebService	文件 / 视频等大数据传输	否
Thrift 协议	thrift	TCP	Apache 开源 RPC 框架、强类型接口定义	多语言服务交互	否
Redis 协议	redis	文本协议	基于 Redis 的轻量级通信	缓存操作、简单消息队列	否
WebService	webservice	HTTP	基于 SOAP 协议、XML 序列化	传统企业系统集成	否
MQTT 协议	mqtt	TCP	发布 / 订阅模式、低带宽占用	物联网设备通信	否
Memcached 协议	memcached	文本协议 / 二进制协议	轻量级键值存储、高效缓存机制	分布式缓存、加速数据访问	否

核心协议的介绍

• Dubbo 协议

  • Dubbo 的默认协议，基于 TCP 的高性能私有通信协议，默认的通信方式是 Netty4，默认序列化方式是 Hessian2。
  • 采用单一长连接和 NIO 异步通讯，适合于小数据量大并发的服务调用。反之，Dubbo 协议不适合传送大数据量的服务，比如文件、视频的传输等。

• Triple 协议

  • 基于 HTTP/1、HTTP/2 的高性能通信协议，使用 Protobuf 传输数据，完全兼容 gRPC 协议；支持 Unary、Streming 等通信模式；支持发布 REST 风格的 HTTP 服务。
  • Protobuf（Protocol Buffers） 是由 Google 开发的一种轻量级、高效的数据交换格式，它被用于结构化数据的序列化、反序列化和传输。相比于 XML 和 JSON 等文本格式，Protobuf 具有更小的数据体积、更快的解析速度和更强的可扩展性。

• REST 协议

  • REST 协议就是平时常说的 RESTful，本质上把它称为协议是不准确的，因为 RESTful 是基于 HTTP/1 协议的。
  • 使⽤ REST 协议这种⽅式可以让 Dubbo 服务直接通过 URL 进⾏访问，同时也可以更好地与 SpringCloud 技术栈进⾏整合。

• gRPC 协议

  • Dubbo 中的 gRPC 协议就是使用 gRPC 来替换 Dubbo 的 RPC 调⽤，本质上将它称为协议是不准确的，因为 gRPC 是 Google 开源⼀种异构语⾔通信的 RPC 框架。
  • 本质上 Dubbo 对于 gRPC 协议的⽀持，就是在原有 gRPC 客户端代码上进行了封装。
  • Dubbo 引⼊ gRPC 的⽬的是为了更好地支持云原生的开发。

gRPC 的开发流程

• (1) 通过 Protobuf 的 IDL 定义通信数据及操作。
• (2) 通过 Maven 的插件，根据不同的编程语言生成成对应的代码
• (3) 服务端发布 RPC 服务
  • (3.1) ⼀元调⽤
  • (3.2) 服务端流式 RPC
  • (3.3) 客户端流式 RPC
  • (3.4) 双向流式 RPC
• (4) 客户端进⾏ RPC 服务的调⽤
  • (4.1) 通过 Stub 代理进⾏远程 RPC 的调⽤

Triple 新协议

Triple 是 Dubbo 3 新设计的基于 HTTP/1、HTTP/2 的高性能通信协议，使用 Protobuf 传输数据，完全兼容 gRPC 协议；支持 Request-Response、Streaming 流式等通信模型，可同时运行在 HTTP/1 和 HTTP/2 之上。在阿里巴巴，Triple 协议广泛用于跨环境、跨语言、跨生态互通，已有数十万容器生产级使用。

Triple 协议的设计

• 传输层

  • Triple 协议的底层是基于 HTTP/2 协议实现网络通信，所有数据（包括请求元数据和业务数据）均通过 HTTP/2 二进制帧传输‌。

• 序列化层

  • 当使用 Protobuf 服务定义模式时，Dubbo 3 默认采用 Protobuf 作为序列化协议，将 Java 对象转换为二进制数据流‌。

Triple 协议的特性

• 多语言友好，推荐配合 Protobuf 使用 Triple 协议，使用 IDL 定义服务，并使用 Protobuf 编码业务数据
• 更容易适配网关、Mesh 架构，可以更好地支持异构语言通信，且更加适应云原生场景
• 支持 Streaming 流式通信，包括 Request Stream、Response Stream、Bi-direction Stream
• 采用分层设计，其数据交换格式基于 Protobuf 协议开发，具备优秀的序列化 / 反序列化效率，当然还支持多种序列化方式，也支持众多开发语言
• 不仅可以用于 Server 端服务调用，也可以支持浏览器、移动 App 和 IoT 设备与后端服务的交互，同时 Triple 协议无缝支持 Dubbo 3 的全部服务治理能力

Dubbo 官方给出为什么选择 Triple 协议的原因

• 容器化和微服务的兴起促进了针对负载内容优化技术的发展，客户端中使用的传统通信协议（RESTful 或其他基于 HTTP 的自定义协议）难以满足应用在性能、可维护性、扩展性、安全性等方便的需求。一个跨语言、模块化的协议会逐渐成为新的应用开发协议标准。
• 自从 2017 年 gRPC 协议成为 CNCF 的项目后，包括 K8S、ETCD 等越来越多的基础设施和业务都开始使用 gRPC 的生态，作为云原生的微服务化框架，Dubbo 的新协议也完美兼容了 gRPC。并且，对于 gRPC 协议中一些不完善的部分，Triple 也将进行增强和补充。
• Triple 协议的推出，旨在解决 Dubbo 2 中私有 Dubbo 协议带来的互通性问题。简而言之，Dubbo 协议虽然性能好，但是大家不认，带来的问题就是：
  • 跨语言限制：对于有多语言诉求的公司来说不够友好，需要额外的工作量。
  • 缺乏标准化：Dubbo 协议没有被广泛认可和标准化，无法享受到标准化协议的优势。
  • 穿透性差：网络环境中的防火墙、网关、代理服务器等不能识别 Dubbo 协议。

Dubbo 原本已经支持了 gRPC 协议，为什么还要自研 Triple 协议

• 如果只支持 gRPC 协议，不能够体现 Dubbo 的价值，毕竟 gRPC 是 Google 开源的。
• Triple 协议不绑定 IDL，支持 Java Interface 定义服务。gRPC 需要使用 Protobuf，而 Triple 可以通过 Java 接口的方式进行服务暴露。
• Triple 协议同时支持 HTTP/1 和 HTTP/2 协议，而 gRPC 只支持 HTTP/2 协议。

协议的发展历程

• Dubbo 支持多种协议，在 3.0 版本之前支持 Dubbo、gRPC、Hessian2、REST 等核心协议。
• 从 Dubbo 3.0 开始，Dubbo 官方新引入了自研的 Triple 协议，不过也保留了 Dubbo 和 REST 协议的支持。
• 从 Dubbo 3.3 开始，Dubbo 官方直接移除了 REST 协议的直接支持，使用 Triple 协议间接支持 REST 协议。
• 从 Dubbo 3.2 开始，Dubbo 官方已经废弃原有的 gRPC 协议，使用 Triple 协议进行替代，Triple 协议完全兼容 gRPC 协议。

提示

• 自 Dubbo 2.6.0 版本开始，Dubbo 合并了当当网捐献的 DubboX 4 中的主要特性，其中就包括了基于 RESTeasy 3.0.19.Final 的 REST 支持，具备 JAX-RS 2.0 规范中所有的能力。
• 自 Dubbo 3.3 版本开始，原有的 REST 协议实现已被移除，由 Triple 协议提供更全面的 REST 支持。使用 Triple 协议发布 REST 风格的服务非常简单，通常只需要在服务接口上添加相应的注解，支持三种注解方式：内置注解、Spring Web 注解、JAX-RS 注解。

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