Motan框架初体验

1、什么是Motan？

Motan是一套基于java开发的RPC框架，除了常规的点对点调用外，motan还提供服务治理功能，包括服务节点的自动发现、摘除、高可用和负载均衡等。Motan具有良好的扩展性，主要模块都提供了多种不同的实现，例如支持多种注册中心，支持多种rpc协议等。

2、微博开源框架Motan介绍

微博的Motan RPC服务，底层通讯引擎采用了Netty网络框架，序列化协议支持Hessian和Java序列化，通讯协议支持Motan、http、tcp、mc等，Motan框架在内部大量使用，在系统的健壮性和服务治理方面，有较为成熟的技术解决方案，健壮性上，基于Config配置管理服务实现了High Availability与Load Balance策略（支持灵活的FailOver和FailFast HA策略，以及Round Robin、LRU、Consistent Hash等Load Balance策略），服务治理方面，生成完整的服务调用链数据，服务请求性能数据，响应时间（Response Time）、QPS以及标准化Error、Exception日志信息。

3、Motan提供的主要功能

服务发现 ：服务发布、订阅、通知
高可用策略 ：失败重试（Failover）、快速失败（Failfast）、异常隔离（Server 连续失败超过指定次数置为不可用，然后定期进行心跳探测）
负载均衡 ：支持低并发优先、一致性 Hash、随机请求、轮询等
扩展性 ：支持 SPI 扩展（service provider interface）
其他：调用统计、访问日志等

架构概述

Motan中分为服务提供方(RPC Server)，服务调用方(RPC Client)和服务注册中心(Registry)三个角色。

Server提供服务，向Registry注册自身服务，并向注册中心定期发送心跳汇报状态；
Client使用服务，需要向注册中心订阅RPC服务，Client根据Registry返回的服务列表，与具体的Sever建立连接，并进行RPC调用。
当Server发生变更时，Registry会同步变更，Client感知后会对本地的服务列表作相应调整。

模块概述

Motan框架中主要有register、transport、serialize、protocol几个功能模块，各个功能模块都支持通过SPI进行扩展。

用来和注册中心进行交互，包括注册服务、订阅服务、服务变更通知、服务心跳发送等功能；Server端会在系统初始化时通过register模块注册服务，Client端在系统初始化时会通过register模块订阅到具体提供服务的Server列表，当Server 列表发生变更时也由register模块通知Client。

protocol

用来进行RPC服务的描述和RPC服务的配置管理，这一层还可以添加不同功能的filter用来完成统计、并发限制等功能。

serialize

将RPC请求中的参数、结果等对象进行序列化与反序列化，即进行对象与字节流的互相转换；默认使用对java更友好的hessian2进行序列化。

transport

用来进行远程通信，默认使用Netty nio的TCP长链接方式。

cluster

Client端使用的模块，cluster是一组可用的Server在逻辑上的封装，包含若干可以提供RPC服务的Server，实际请求时会根据不同的高可用与负载均衡策略选择一个可用的Server发起远程调用。

在进行RPC请求时，Client通过代理机制调用cluster模块，cluster根据配置的HA和LoadBalance选出一个可用的Server，通过serialize模块把RPC请求转换为字节流，然后通过transport模块发送到Server端。

配置概述

Motan框架中将功能模块抽象为四个可配置的元素，分别为：

protocol：服务通信协议。服务提供方与消费方进行远程调用的协议，默认为motan协议，使用hessian2进行序列化，netty作为Endpoint以及使用motan自定义的协议编码方式。
registry：注册中心。服务提供方将服务信息（包含ip、端口、服务策略等信息）注册到注册中心，服务消费方通过注册中心发现服务。当服务发生变更，注册中心负责通知各个消费方。
service：服务提供方提供的服务。使用方将核心业务抽取出来,作为独立的服务。通过暴露服务并将服务注册至注册中心,从而使调用方调用。
referer：服务消费方对服务的引用，即服务调用方。

Motan推荐使用spring配置rpc服务，目前Motan扩展了6个自定义Spring xml标签：

motan:protocol
motan:registry
motan:basicService
motan:service
motan:basicReferer
motan:referer

每种标签的详细含义请参考后文配置说明部分。全部参数清单请参考配置清单。

使用Motan

Motan主要使用Spring进行配置，业务代码无需修改。关于在项目中使用Motan框架的具体步骤，请参考：快速入门。

在使用Motan框架时，除了配置之外还需要注意工程依赖及Motan框架本身的异常处理。

工程依赖

Motan框架采用模块化设计，使用时可以按需依赖。目前的模块有：

motan-core
Motan核心框架
motan-transport-netty
基于Netty协议的长连接传输协议
motan-registry-consul
Consul服务发现组件
motan-registry-zookeeper
Zookeeper服务发现组件
motan-springsupport
Spring标签解析相关功能

处理调用异常

业务代码异常
当调用的远程服务出现异常时，Motan会把Server业务中的异常对象抛出到Client代码中，与本地调用逻辑一致。

注意:如果业务代码中抛出的异常类型为Error而非Exception（如OutOfMemoryError），Motan框架不会直接抛出Error，而是抛出包装了Error的MotanServiceException异常。
MotanServiceException
使用Motan框架将一个本地调用改为RPC调用后，如果出现网络问题或服务端集群异常等情况，Motan会在Client调用远程服务时抛出MotanServiceException异常，业务方需要自行决定后续处理逻辑。
MotanFrameworkException
框架异常，比如系统启动、关闭、服务暴露、服务注册等非请求情况下出现问题，Motan会抛出此类异常。

协议与连接（motan:protocol)

介绍

Protocol用来配置Motan服务的协议。不同的服务适用不同的协议进行传输，可以自行扩展协议。

motan协议

Motan默认的rpc协议为motan协议，使用tcp长连接模式，基于netty通信。

负载均衡

Motan 在集群负载均衡时，提供了多种方案，缺省为 ActiveWeight，并支持自定义扩展。负载均衡策略在Client端生效，因此需在Client端添加配置

目前支持的负载均衡策略有：

ActiveWeight(缺省)

低并发度优先： referer 的某时刻的 call 数越小优先级越高
由于 Referer List 可能很多，比如上百台，如果每次都要从这上百个 Referer 或者最低并发的几个，性能有些损耗，因此 random.nextInt(list.size()) 获取一个起始的 index，然后获取最多不超过 MAX_REFERER_COUNT 的状态是 isAvailable 的 referer 进行判断 activeCount.
Random

随机，按权重设置随机概率。
在一个截面上碰撞的概率高，但调用量越大分布越均匀，而且按概率使用权重后也比较均匀，有利于动态调整提供者权重。
RoundRobin

轮循，按公约后的权重设置轮循比率
LocalFirst

本地服务优先获取策略，对referers根据ip顺序查找本地服务，多存在多个本地服务，获取Active最小的本地服务进行服务。
当不存在本地服务，但是存在远程RPC服务，则根据ActivWeight获取远程RPC服务
当两者都存在，所有本地服务都应优先于远程服务，本地RPC服务与远程RPC服务内部则根据ActiveWeight进行
Consistent

一致性 Hash，相同参数的请求总是发到同一提供者
ConfigurableWeight

权重可配置的负载均衡策略

容错策略

Motan 在集群调用失败时，提供了两种容错方案，并支持自定义扩展。高可用集群容错策略在Client端生效，因此需在Client端添加配置目前支持的集群容错策略有：

Failover 失效切换（缺省）

失败自动切换，当出现失败，重试其它服务器。
Failfast 快速失败

快速失败，只发起一次调用，失败立即报错。

连接控制

限制服务端连接池工作线程数
限制客户端对每个服务建立的连接数

本地调用

Injvm 协议是一个伪协议，它不开启端口，不发起远程调用，只在 JVM 内直接关联，但执行 Motan 的 Filter 链。