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你好，我是 yes。git
在以前的文章已經提到了 RPC 的核心，想必一個 RPC 通訊大體的流程和基本原理已經清晰了。github
這篇文章藉着 Dubbo 來講說微內核這種設計思想，不會扯到 Dubbo 某個具體細節實現上，和 Dubbo 強相關的內容會在以後的文章寫到。算法
因此今天的重點在微內核，而這個概念我最先是從操做系統那裏得知，不過操做系統的微內核和 Dubbo 相關的微內核又不太同樣。chrome
Dubbo 的微內核廣義上的微內核，而操做系統只是針對內核實現。安全
這麼說你確定不清楚，別急，聽我慢慢道來。微信
咱們先看看操做系統的微內核。網絡
操做系統中的微內核
在維基百科上搜索微內核出現的就是：架構
在計算機科學中，微內核（英語：Microkernel，μ-kernel），是一種內核的設計架構，由儘量精簡的程序所組成，以實現一個操做系統所須要的最基本功能，包括了底層的尋址空間管理、線程管理、與進程間通訊。負載均衡
這個詞條歸類在操做系統技術下，因此這裏的微內核指的就是操做系統的內核設計，與之對應的是宏內核架構。
Linux 就是宏內核架構。
操做系統咱們都知道它是一箇中間層，爲咱們管理底層的硬件資源，爲上層服務提供接口。
提供進程管理、內存管理、文件系統、進程通訊等功能。
像 Linux 這樣的宏內核設計是把這些功能都做爲內核來實現，而微內核則僅保留最基礎的功能。
好比就留下進程的管理、內存管理等，把文件管理等功能剝離出去，變成用戶空間的獨立進程來提供服務。
來看下這個維基百科上的這個圖應該就很清晰了。
宏內核中的一些功能在微內核架構上都被獨立到用戶態中，這樣內核代碼量就少了。
代碼少了潛在的 bug 就少，出了問題也更容易排查。
系統也就更加穩定，不易奔潰，由於那些服務從內核中移除，在用戶空間運行着，若是出了故障，內核重啓這個服務就行了，不會像以前那樣整個內核 GG。
拿顯卡驅動來講，出問題就藍屏，這要是微內核設計就能夠重啓顯卡驅動。
聽起來好像微內核很好啊？並非，接下來就說說微內核的缺點。
首先是性能問題。
由於不少功能做爲獨立進程放到用戶空間運行了，因此宏內核時的函數調用就變成了進程間調用，涉及進程間的通訊，還會伴隨着內核態和用戶態的來回切換，咱們知道這種上下文切換時比較耗時的。
這性能的問題就有點大了。
而後微內核設計沒那麼簡單，想要靈巧、減小耦合、提升可移植性就須要好好的設計，按照林納斯的話來講：「若是 GNU 內核(微內核架構)早在去年春天完成了，我壓根不會開始個人項目(Lniux)。」
GNU Hurd 採用微內核架構，設計過於精巧，研發速度緩慢，性能長期沒法提高。
當年林納斯還和 Minix 的做者安德魯，對操做系統的宏內核和微內核的好壞進行了一波網絡口水戰。
咱們來回顧一下那段歷史，挺有意思的。
由於 AT&T 把 Unix 商業化了，大學不能無償使用 Unix，身爲大學教授的安德魯爲了教學本身搞了個操做系統，即 Minix。
安德魯
當時的學術風潮是微內核架構，把核心功能模塊化，劃分爲幾個獨立的進程，運行在不一樣的地址空間提升了代碼的可移植和系統的安全性。
因此 Minix 就是按微內核架構編寫的，固然還有上述提到的 GNU Hurd。
而林納斯那時候讀大學，他祖父送了他一臺 Intel 80386，林納斯也看到了安德魯的教科書，根據書上的內容寫出了 Linux。
林納斯
不過沒有按照微內核的設計，而是跟 Unix 同樣採用了宏內核架構。
安德魯教授看到了 Linux ，而後在 comp.os.Minix 上批評道：宏內核的設計是有害的。
Linux 內核耦合度過高，徹底是爲了 Intel 80386 而設計的，處理器架構進化很快的，操做系統應該都具有可移植性。
安德魯還提到：都1991年了還用宏內核來設計操做系統，這是一種巨大的退步。
林納斯在一天以後進行了反擊，他說 Minix 設計上有缺陷，從哲學和美學角度來看微內核確實好，可是你看 GUN Hurd 到如今還沒開發出來。
而後操做系統原本就依靠硬件的特性，因此內核自己不須要過分具有可移植性，應用程序的可移植性才重要，Linux 比 Minix 好移植多了。
並且 Linux 原本就是爲我本身作的，因此契合 80386，若是要移植到別的平臺，代碼都是開源的(Minix 源碼當時得買)，想要的人本身作咯。
安德魯也作了一波迴應：Minix 有侷限性是由於我是教授，由於大部分學生都只能在低配的機器上使用，因此係統的硬件需求得足夠低，雖然你 Linux 是免費的，可是須要的硬件貴呀。
其實能夠看到，二者並無對宏內核和微內核的技術細節的進行深刻探討，而是抓住對方的：你這 Minix 代碼還要收費，你這 Linux 須要的硬件這麼貴來進行「攻擊」，因此稱之爲口水戰。
反正口水戰以後雙方都沒有改變各自的設計，不過林納斯有引進微內核的思想來改進代碼，也改善了可移植性。
微內核市面上設計成功的有 QNX，黑莓手機就是用這個操做系統，車用市場也幾乎都用 QNX 系統。
黑莓手機
這手機不少年前我用過，當時以爲有點東西的。
宏內核的話就提個 Linux ，足夠了。
兩個架構都有成功的產品，因此仍是取捨的問題，也沒有誰徹底壓着誰。
再具體的就不深刻了，今天的主角實際上是廣義上的微內核。
Dubbo 中的微內核
Dubbo 的微內核是廣義上的，它的思想是：核心系統+插件。
這個微內核說白了就是把不變的功能抽象出來稱爲核心，把變更的功能做爲插件來擴展，符合開閉原則，更容易擴展、維護。
小霸王遊戲機你們都應該玩過，就長這樣的，它的設計就能夠認爲是個微內核設計。
機體自己做爲核心系統，遊戲片就是插件。
咱們想玩哪一個遊戲就插哪一個遊戲片，簡單便捷，不影響機體自己。
假設不把遊戲片抽象成插件式，那是否是就難搞了？換個遊戲就成爲難題了。
因此微內核架構的本質就是將變化的部分抽象成插件，使得能夠快速簡便地知足各類需求又不影響總體的穩定性。
這就是微內核架構的精髓。
這裏再扣個細節，較個真（就是我我的的一點想法）。
Mark Richards 在 《Software Architecture Patterns》的微內核章節裏面提到
The core system of the microkernel architecture pattern traditionally contains only the minimal functionality required to make the system operational.
從字面意義來看，Mark 認爲核心系統指的是能夠獨立運行且提供基本功能的最小模塊。
例如 vscode、idea、chrome 等設計就符合 Mark 認爲的核心設計，核心系統提供基礎必備的功能，能夠獨立運行。
像 vscode 核心就是編輯器，沒有插件也能夠獨立運行，而後又有豐富的插件，來知足一些特殊需求，擴展核心系統的功能。
這裏可能會讓人產生誤導，認爲核心必須是能讓系統運行的最小功能模塊。
我認爲核心不必定須要獨立運行且提供基礎功能，能讓系統運行的最小組織模塊也是核心。
兩個說法的差異在於：只有核心的話系統可否正常的運行。
vscode 沒有插件照樣能運行，能提供基本功能，而小霸王遊戲機沒有遊戲片那運行個寂寞，玩個球。
可是小霸王這種難道就不算微內核了嘛？
就我我的而言，把變與不變區分出來，把變化封裝成插件就稱爲微內核設計。
像 Dubbo 能支持不少協議、各類負載均衡的擴展、集羣的擴展等等，它自身的一些功能也是經過擴展點實現的，沒有插件也跑不了。
這樣的內核就像膠水，把各個插件結合起來最終提供服務，沒有插件這個系統就沒什麼意義。
因此我認爲核心系統不必定須要能獨立運行，能讓系統運行的最小組織模塊也是核心。。
所以我以爲 Mark 說的不太準確，容易產生誤導。
固然這是文字上面的摳細節，核心概念都是一致的：抽象出核心，剝離變化爲插件。
微內核設計的好處
這裏的微內核指的是廣義的微內核。
做爲一個框架或者軟件，擴展性很是的重要。
由於一個框架、一個軟件的使用者千千萬，不一樣的人有不一樣的需求。
身爲框架的維護者、軟件的開發者你有精力和能力知足全部用戶的需求？
作夢，不存在的。
有些 idea 你想都想不到。
好比我以前看到的 vscode 裏面有個「坤坤鼓勵師」插件，默認你代碼寫一小時以後蔡徐坤來給你跳雞你太美，讓你休息休息......
來感覺一下？
因此作一個框架或者軟件，想要讓更多人使用，不只自身提供的功能要全、性能要好、使用要簡單，讓用戶 DIY，作各類定製化也很是的關鍵！
Dubbo 的成功其實就離不開它的微內核設計，定製化開發在不少場景都要用到，畢竟都得稍加改造一番來知足本身公司的一些特殊需求。
固然也不是什麼都要微內核
微內核看起來是很方便，可是設計起來就不方便了。
須要精心的設計，抽象出各類擴展點。
除了自己的功能還須要管理插件的生命週期、插件如何鏈接、如何通訊等。
有些還須要作沙箱隔離，防止插件污染整個系統等等，原本的內部函數調用變成了插件間的通訊，反正設計起來是複雜了。
通常微內核適合用在框架的設計上，或者一些規則引擎的設計，只有複雜的會有不少變化的需求場景才須要用到微內核。
像通常簡單的項目，原本就一條直道走到底的那種就算了，不要瞎操做，等下秀折了腿。
最後
微內核其實就是一種架構思想，能夠是框架層面的，也能夠細化到某個模塊的設計。
歸根結底就是把變化封裝成插件，可插拔，擁抱變化。
固然今天也提到了操做系統的微內核，這個和廣義上的微內核仍是不太同樣的。
至於 Dubbo 的微內核就離不開它的 SPI，以後文章會深刻寫一波，等我哈。
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巨人的肩膀
https://en.wikipedia.org/wiki/Microkernel
https://en.wikipedia.org/wiki/Tanenbaum%E2%80%93Torvalds_debate
《Software Architecture Patterns》
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