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软件测试 / 测试开发丨 Dubbo 接口测试原理及多种方法实践总结

作者:测试人
  • 2023-04-12
    北京
  • 本文字数:10220 字

    阅读完需:约 34 分钟

本文为霍格沃兹测试学院优秀学员学习笔记。

公众号搜索:TestingStudio 霍格沃兹测试开发的干货都很硬核


1、什么是 Dubbo?

Dubbo 最开始是应用于淘宝网,由阿里巴巴开源的一款优秀的高性能服务框架,由 Java 开发,后来贡献给了 Apache 开源基金会组织。

下面以官网的一个说明来了解一下架构的演变过程,从而了解 Dubbo 的诞生原因:


  • 单一应用架构

当网站流量很小时,只需一个应用,将所有功能都部署在一起,以减少部署节点和成本。此时,用于简化增删改查工作量的数据访问框架(ORM)是关键。

  • 垂直应用架构

当访问量逐渐增大,单一应用增加机器带来的加速度越来越小,提升效率的方法之一是将应用拆成互不相干的几个应用,以提升效率。此时,用于加速前端页面开发的 Web 框架(MVC)是关键。

  • 分布式服务架构

当垂直应用越来越多,应用之间交互不可避免,将核心业务抽取出来,作为独立的服务,逐渐形成稳定的服务中心,使前端应用能更快速的响应多变的市场需求。此时,用于提高业务复用及整合的分布式服务框架(RPC)是关键。

  • 流动计算架构

当服务越来越多,容量的评估,小服务资源的浪费等问题逐渐显现,此时需增加一个调度中心基于访问压力实时管理集群容量,提高集群利用率。此时,用于提高机器利用率的资源调度和治理中心(SOA)是关键。

2、Dubbo 架构简介



Dubbo 比较有特点的地方就是这个注册中心,平常我们测试较多的 HTTP 接口,直接请求接口,调用后端服务即可;而 Dubbo 是要先走注册中心获取服务的位置,下面来举个现实生活中的例子来说明。

现实举例

好比大家平常约朋友一起出去吃饭,听说川菜馆“赠李白”不错,然后需要找这家饭店在哪(用小蓝或小黄 App),知道了具体的地址才出发,至于是走路,打车还是骑车,就随意了。

这里 App 就相当于注册中心(Registry),我们这群吃货就是消费者(Consumer),商家属于生产者(Provider)。商家把自己的信息注册在 App 上,消费者根据 App 查询到商家的信息,再根据信息找到商家进行消费。

2.1、Zookeeper 简介

之前经常有小伙伴问我 zk 干啥的?怎么用?下面就来简单了解一哈:

ZK,全称就是 zookeeper,是 Apache 软件基金会的一个软件项目,它为大型分布式计算提供开源的分布式配置服务、同步服务和命名注册。

下面的图示也可以清晰的说明 zk 的部署和工作的一些方式(具体的技术细节需要的话可以针对 zk 专门搜索学习):


  • Leader:集群工作的核心,事务请求的唯一调度和处理者,保证事务处理的顺序性。对于有写操作的请求,需统一转发给 Leader 处理。Leader 需决定编号执行操作。

  • Follower:处理客户端非事务请求,转发事务请求转发给 Leader,参与 Leader 选举。

  • Observer 观察者:进行非事务请求的独立处理,对于事务请求,则转发给 Leader 服务器进行处理.不参与投票。

3、什么是 Dubbo 接口?

所谓的 Dubbo 接口,其实就是一个个 Dubbo 服务中的方法,而测试 Dubbo 接口就相当于我们测试人员充当消费者或者创造消费者去"消费"这个方法。

具体的方式有很多,代码、工具、命令皆可,在接下来的内容中来一一演示。

4、Dubbo 接口测试(创造消费者)

以下我将以本地的一个简单的 Dubbo 服务 demo 为例,演示 Dubbo 测试的各种方法。

interface 只有两个,分别是 OrderService 和 UserService


OrderService:

    package com.qinzhen.testmall.service;        import com.qinzhen.testmall.bean.UserAddress;    import java.util.List;        public interface OrderService {            /**         * 初始化订单         * @param userID         */        public List<UserAddress> initOrder(String userID);    }
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UserService:

    package com.qinzhen.testmall.service;        import com.qinzhen.testmall.bean.UserAddress;    import java.util.List;        /**     * 用户服务     */    public interface UserService {                /**         * 按照userId返回所有的收获地址         * @param userId         * @return         */        public List<UserAddress> getUserAddressList(String userId);                /**         * 返回所有的收获地址         * @param          * @return         */        public List<UserAddress> getUserAddressList();    }
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JavaBean 对象 UserAddress 如下:

    package com.qinzhen.testmall.bean;        import lombok.AllArgsConstructor;    import lombok.Data;    import java.io.Serializable;        @AllArgsConstructor    @Data    public class UserAddress implements Serializable {            private Integer id;        private String userAddress; //用户地址        private String userId; //用户ID        private String consignee; //收货人        private String phoneNum; //电话号码        private String isDefault; //是否为默认地址 Y-是  N-否            public UserAddress(){            }    }
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创建一个 provider 来实现 UserService 的 Interface:


实现方法中,根据 id 返回对应的用户地址信息即可:

    package com.qinzhen.testmall.bootuserserviceprovider.service.impl;        import com.alibaba.dubbo.config.annotation.Service;    import com.qinzhen.testmall.bean.UserAddress;    import com.qinzhen.testmall.service.UserService;    import org.springframework.stereotype.Component;        import java.util.Arrays;    import java.util.Collections;    import java.util.List;        @Component    @Service  //暴露服务    public class UserServiceImpl implements UserService {            private UserAddress userAddress1 = new UserAddress(1, "杭州市西湖区XX公司", "1", "qz", "12345678", "Y");        private UserAddress userAddress2 = new UserAddress(2, "杭州市西湖区花园", "2", "qz", "12345678", "N");            @Override        public List<UserAddress> getUserAddressList(String userId) {            if (userId.equals("1")){                return Collections.singletonList(userAddress1);            }            else if (userId.equals("2")){                return Collections.singletonList(userAddress2);            }            else {                return Arrays.asList(userAddress1, userAddress2);            }        }            @Override        public List<UserAddress> getUserAddressList(){            return Arrays.asList(userAddress1, userAddress2);        }    }
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4.1 Java consumer 代码

下面我们编写 consumer 代码,让服务消费者去注册中心订阅服务提供者的服务地址,以 RPC 方式,获取远程服务代理,从而执行远程方法,代码也很简单,如下:

  • 代码结构:


实现场景就是实现 OrderService 中的 initOrder()方法,初始化订单,初始化中直接调用 userService 的 getUserAddressLis(java.lang.String)方法,具体代码如下:

    package com.qinzhen.testmall.service.impl;        import com.qinzhen.testmall.bean.UserAddress;    import com.qinzhen.testmall.service.OrderService;    import com.qinzhen.testmall.service.UserService;    import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;    import org.springframework.stereotype.Service;    import java.util.List;        /**     * 1、讲服务提供者注册到注册中心(暴露服务)     *          1)导入dubbo依赖:操作zookeeper的客户端(curator)     * 2、让服务消费者去注册中心订阅服务提供者的服务地址     */    @Service    public class OrderServiceImpl implements OrderService {            @Autowired        UserService userService;            public List<UserAddress> initOrder(String userId) {            //1.查询用户的收货地址            System.out.println("用户ID为:" + userId);            List<UserAddress> userAddressList = userService.getUserAddressList(userId);            return userAddressList;        }    }
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  • consumer MainApplication

    package com.qinzhen.testmall;        import com.qinzhen.testmall.bean.UserAddress;    import com.qinzhen.testmall.service.OrderService;    import com.qinzhen.testmall.service.UserService;    import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;    import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;    import org.springframework.stereotype.Service;        import java.io.IOException;    import java.util.List;            /**     * 1、将服务提供者注册到注册中心(暴露服务)     *          1)导入dubbo依赖:操作zookeeper的客户端(curator)     * 2、让服务消费者去注册中心订阅服务提供者的服务地址     */    @Service    public class MainApplication {        public static void main(String[] args) throws IOException {            ClassPathXmlApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext(new String[] {"consumer.xml"});            context.start();            OrderService orderService = context.getBean(OrderService.class); // 获取远程服务代理            List<UserAddress> userAddresses = orderService.initOrder("3");// 执行远程方法            System.out.println(userAddresses);            System.out.println("调用完成。。。");            System.in.read();        }    }
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  • consumer.xml:

    <?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"           xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"           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 http://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd">            <context:component-scan base-package="com.qinzhen.testmall.service.impl"></context:component-scan>            <dubbo:application name="order-service-comsumer"></dubbo:application>            <dubbo:registry address="zookeeper://127.0.0.1:2181"></dubbo:registry>            <!--声明需要远程调用远程服务的接口,生成远程服务代理-->        <dubbo:reference interface="com.qinzhen.testmall.service.UserService" id="userService"></dubbo:reference>        </beans>
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  • 实例演示

首先确保 provider 已启动:


运行 consumer,可以看到成功调用到 dubbo 方法,获取地址列表信息:


4.2 telnet+invoke

我们使用 telnet 命令可以直接访问对应的服务,但是前提是你需要知道服务对应的 ip+端口。

如下配置文件,我们可以知道服务暴露在本地的 20880 端口

    dubbo.application.name=boot-user-service-provider    dubbo.registry.address=127.0.0.1:2181    dubbo.registry.protocol=zookeeper    dubbo.protocol.name=dubbo    dubbo.protocol.port=20880
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使用 telnet 命令进行访问,如下出现 Dubbo 字样时说明连接成功:

    % telnet localhost 20880    Trying ::1...    Connected to localhost.    Escape character is '^]'.        dubbo>
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Dubbo 内建的 telnet 命令的说明和用法如下

  • ls ls: 显示服务列表 ls -l: 显示服务详细信息列表 ls XxxService: 显示服务的方法列表 ls -l XxxService: 显示服务的方法详细信息列表

    dubbo>ls    com.qinzhen.testmall.service.UserService        dubbo>ls -l    com.qinzhen.testmall.service.UserService -> dubbo://192.168.2.xxx:20880/com.qinzhen.testmall.service.UserService?anyhost=true&application=boot-user-service-provider&bind.ip=192.168.2.xxx&bind.port=20880&dubbo=2.6.2&generic=false&interface=com.qinzhen.testmall.service.UserService&methods=getUserAddressList&pid=55472&qos.enable=false&side=provider×tamp=1615088321885        dubbo>dubbo>ls com.qinzhen.testmall.service.UserService    getUserAddressList    getUserAddressList        dubbo>dubbo>ls -l com.qinzhen.testmall.service.UserService    java.util.List getUserAddressList(java.lang.String)    java.util.List getUserAddressList()
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  • invoke

    invoke XxxService.xxxMethod(1234, "abcd", {"prop" : "value"}): 调用服务的方法

    invoke com.xxx.XxxService.XxxService.xxxMethod(1234, "abcd", {"prop" : "value"}): 调用全路径服务的方法

    invoke xxxMethod(1234, "abcd", {"prop" : "value"}): 调用服务的方法(自动查找包含此方法的服务)

    invoke xxxMethod({"name":"zhangsan","age":12,"class":"org.apache.dubbo.qos.legacy.service.Person"}) :当有参数重载,或者类型转换失败的时候,可以通过增加 class 属性指定需要转换类

    当参数为 Map<Integer,T>,key 的类型为 Integer 时,建议指定类型。例如 invoke com.xxx.xxxApiService({"3":0.123, "class":"java.util.HashMap"})

然后我们使用 invoke 命令对 dubbo 方法 getUserAddressList()进行调用,如下:

    dubbo>invoke getUserAddressList()    [{"consignee":"qz","id":1,"isDefault":"Y","phoneNum":"12345678","userAddress":"杭州市西湖区xx公司","userId":"1"},{"consignee":"qz","id":2,"isDefault":"N","phoneNum":"12345678","userAddress":"杭州市西湖区xx花园","userId":"2"}]        dubbo>invoke getUserAddressList("1")    [{"consignee":"qz","id":1,"isDefault":"Y","phoneNum":"12345678","userAddress":"杭州市西湖区xx公司","userId":"1"}]    elapsed: 14 ms.
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学习链接

其他 Telnet 命令相关操作,需要可参考 Dubbo 官网:

  • https://dubbo.apache.org/zh/docs/v2.7/user/references/telnet

4.3 JMeter

对于 JMeter 测试 Dubbo 接口的方法,可参考往期文章:

基于 JMeter 完成 Dubbo 接口的测试

4.4 Dubbo-admin

对于 Dubbo-admin 的安装调试,可参考文章:

《dubbo-admin+zookeeper 的环境搭建实操与 Could not extract archive 报错踩坑》

  • https://blog.csdn.net/weixin_43291944/article/details/103998883

4.5 泛化调用

测试 Dubbo 服务的时候,我们需要服务端的同学给我们提供 API,没有这个 API 我们是测不了的,而为了解决这个问题,Dubbo 官方又给我们提供了另外一个方法,就是泛化调用,来看看官方的解释:


  • 泛化调用的使用

Dubbo 给我们提供了一个接口 GenericService,这个接口只有一个方法,就是 $invoke,它接受三个参数,分别为方法名、方法参数类型数组和参数值数组;

下面我们直接上代码演示:

    import com.alibaba.dubbo.config.ApplicationConfig;    import com.alibaba.dubbo.config.ReferenceConfig;    import com.alibaba.dubbo.config.RegistryConfig;    import com.alibaba.dubbo.rpc.service.GenericService;    import org.junit.jupiter.api.Test;        public class TestDemo {            @Test        void testDubboGenericService(){            // 引用远程服务            // 该实例很重量,里面封装了所有与注册中心及服务提供方连接,请缓存            ReferenceConfig<GenericService> reference = new ReferenceConfig<GenericService>();            // 弱类型接口名            reference.setApplication(new ApplicationConfig("order-service-consumer"));            reference.setInterface("com.qinzhen.testmall.service.UserService");            reference.setRegistry(new RegistryConfig("zookeeper://127.0.0.1:2181"));                // 声明为泛化接口            reference.setGeneric(true);                // 用org.apache.dubbo.rpc.service.GenericService可以替代所有接口引用            GenericService genericService = reference.get();                Object result = genericService.$invoke("getUserAddressList", new String[] {"java.lang.String"}, new Object[] {"2"});            System.out.println(result);            }    }
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运行后我们来看看结果,咦~也成功访问了:


  • 泛化调用的原理

我们通过 debug 跟入 Dubbo 的源码中,可以得到如下的调用链:

服务消费端:


服务提供端:


从上面的调用链可以知道完成一次泛化调用,Dubbo 框架经历了很多过滤器,我们分别选取两端链路中的最后一步的 Filter 来简单了解一下泛化调用做了哪些事.

简化后的调用关系就如下:


先来看 consumer 端的 GenericImplFilter,大概看下核心的处理步骤:

    // 判断是否为泛化调用    if (invocation.getMethodName().equals(Constants.$INVOKE)                    && invocation.getArguments() != null                    && invocation.getArguments().length == 3                    && ProtocolUtils.isGeneric(generic)) {       // 获取泛化调用参数                Object[] args = (Object[]) invocation.getArguments()[2];                // 判断是否为nativejava方式                if (ProtocolUtils.isJavaGenericSerialization(generic)) {                        for (Object arg : args) {                        if (!(byte[].class == arg.getClass())) {                            error(byte[].class.getName(), arg.getClass().getName());                        }                    }                // 判断是否为bean方式                } else if (ProtocolUtils.isBeanGenericSerialization(generic)) {                    for (Object arg : args) {                        if (!(arg instanceof JavaBeanDescriptor)) {                            error(JavaBeanDescriptor.class.getName(), arg.getClass().getName());                        }                    }                }       // 设置为泛化调用方式                ((RpcInvocation) invocation).setAttachment(                        Constants.GENERIC_KEY, invoker.getUrl().getParameter(Constants.GENERIC_KEY));            }            // 发起远程调用            return invoker.invoke(invocation);
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再来看 provider 端的 GenericFilter,大概的核心处理步骤如下:

    package com.alibaba.dubbo.rpc.filter;        import ...        /**     * GenericInvokerFilter.     */    @Activate(group = Constants.PROVIDER, order = -20000)    public class GenericFilter implements Filter {            @Override        public Result invoke(Invoker<?> invoker, Invocation inv) throws RpcException {         // 判断是否为泛化请求            if (inv.getMethodName().equals(Constants.$INVOKE)                    && inv.getArguments() != null                    && inv.getArguments().length == 3                    && !ProtocolUtils.isGeneric(invoker.getUrl().getParameter(Constants.GENERIC_KEY))) {                // 获取参数名称、参数类型、参数值                String name = ((String) inv.getArguments()[0]).trim();                String[] types = (String[]) inv.getArguments()[1];                Object[] args = (Object[]) inv.getArguments()[2];                try {                 // 使用反射获取调用方法                    Method method = ReflectUtils.findMethodByMethodSignature(invoker.getInterface(), name, types);                    Class<?>[] params = method.getParameterTypes();                    if (args == null) {                        args = new Object[params.length];                    }                    // 获取泛化引用方式使用的泛化类型                    String generic = inv.getAttachment(Constants.GENERIC_KEY);                    // 泛化类型为空的话就使用generic=true的方式                    if (StringUtils.isEmpty(generic)                            || ProtocolUtils.isDefaultGenericSerialization(generic)) {                        args = PojoUtils.realize(args, params, method.getGenericParameterTypes());                    // 判断是否为generic=nativejava方式                    } else if (ProtocolUtils.isJavaGenericSerialization(generic)) {                        for (int i = 0; i < args.length; i++) {                            if (byte[].class == args[i].getClass()) {                                try {                                    UnsafeByteArrayInputStream is = new UnsafeByteArrayInputStream((byte[]) args[i]);                                    args[i] = ExtensionLoader.getExtensionLoader(Serialization.class)                                            .getExtension(Constants.GENERIC_SERIALIZATION_NATIVE_JAVA)                                            .deserialize(null, is).readObject();                                } catch (Exception e) {                                    。。。                                }                            } else {                                。。。                            }                        }                      // 判断是否为generic=bean方式                    } else if (ProtocolUtils.isBeanGenericSerialization(generic)) {                        for (int i = 0; i < args.length; i++) {                            if (args[i] instanceof JavaBeanDescriptor) {                                args[i] = JavaBeanSerializeUtil.deserialize((JavaBeanDescriptor) args[i]);                            } else {                                。。。                            }                        }                    }                    // 传递请求,执行服务                    Result result = invoker.invoke(new RpcInvocation(method, args, inv.getAttachments()));                    。。。    }
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上面的代码很多,着重来提取一小段看一下:

    Method method = ReflectUtils.findMethodByMethodSignature(invoker.getInterface(), name, types);    Class<?>[] params = method.getParameterTypes();
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从上面的代码中我们便可以得知原来泛化调用中使用了 Java 的反射技术来获取对应的方法信息完成调用的

4.6 用 Python 来测试 Dubbo

我们知道 Dubbo 是个 Java 项目,测试 Dubbo 就是模拟消费者去调用 Dubbo 的 Java 方法,那显而易见,用 Python 是肯定没法去直接调用 Java 的,但是在日常的工作中,很多小伙伴可能是 Pyhton 技术栈的,或者因为一些测试条件限制亦或历史原因,必须要将 Dubbo 测试用 Python 实现以满足各种接口测试的一个组合。

  • 1. python-hessian 库

Dubbo 是支持 hessian+http 协议调用的,hessian 是一种二进制序列化的方式。

了解到可以通过这种方式实现,具体没有尝试过,还需要开发在项目中将序列化的方式改为 hessian,并且需要知道 URL,有兴趣的小伙伴可以去了解一下。

  • 2. telnetlib 库

telnetlib 是 Python3 自带的一个库,可以调用 telnet 命令,其实也就相当于上面说到的使用 telnet 方式访问 dubbo 的方法

  • 3. 开发 dubbo 测试服务

我们可以使用 Java 来开发一个 Dubbo 测试的 Web 服务,实现上就可以使用 Dubbo 的泛化调用,然后我们再用 HTTP 访问的形式去访问这个服务,将我们的测试参数信息传过去,剩下的就交给 Java 去处理就好了。

这样经过封装设计后,可以实现 Python 端的使用者在访问 Dubbo 时就像在测试 HTTP 接口一样(例如 Python 的 request 库);另外服务的 IP、端口、注册中心等信息都不用出现在测试的工程中,只需要用环境标签做区分,在服务端进行请求转发即可,也保证了一定安全性。

大体上的思路流程如下:


以上,期待与大家多交流学习。

发布于: 13 分钟前阅读数: 7
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专注于软件测试开发 2022-08-29 加入

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