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Dubbo入門---搭建一個最簡單的Demo框架

阿新 • • 發佈：2020-08-12

Dubbo背景和簡介

Dubbo開始於電商系統，因此在這裡先從電商系統的演變講起。

  1. 單一應用框架(ORM)
    當網站流量很小時，只需一個應用，將所有功能如下單支付等都部署在一起，以減少部署節點和成本。
    缺點：單一的系統架構，使得在開發過程中，佔用的資源越來越多，而且隨著流量的增加越來越難以維護

  2. 垂直應用框架(MVC)
    垂直應用架構解決了單一應用架構所面臨的擴容問題，流量能夠分散到各個子系統當中，且系統的體積可控，一定程度上降低了開發人員之間協同以及維護的成本，提升了開發效率。
    缺點：但是在垂直架構中相同邏輯程式碼需要不斷的複製，不能複用。

  3. 分散式應用架構(RPC)
    當垂直應用越來越多，應用之間互動不可避免，將核心業務抽取出來，作為獨立的服務，逐漸形成穩定的服務中心

  4. 流動計算架構(SOA)
    隨著服務化的進一步發展，服務越來越多，服務之間的呼叫和依賴關係也越來越複雜，誕生了面向服務的架構體系(SOA)，也因此衍生出了一系列相應的技術，如對服務提供、服務呼叫、連線處理、通訊協議、序列化方式、服務發現、服務路由、日誌輸出等行為進行封裝的服務框架

從以上是電商系統的演變可以看出架構演變的過程：

  • 單一應用架構

    • 當網站流量很小時，只需一個應用，將所有功能都部署在一起，以減少部署節點和成本。
    • 此時，用於簡化增刪改查工作量的 資料訪問框架(ORM) 是關鍵。

  • 垂直應用架構

    • 當訪問量逐漸增大，單一應用增加機器帶來的加速度越來越小，將應用拆成互不相干的幾個應用，以提升效率。
    • 此時，用於加速前端頁面開發的 Web框架(MVC) 是關鍵。
  • 分散式服務架構
    • 當垂直應用越來越多，應用之間互動不可避免，將核心業務抽取出來，作為獨立的服務，逐漸形成穩定的服務中心，使前端應用能更快速的響應多變的市場需求。
    • 此時，用於提高業務複用及整合的 分散式服務框架(RPC) 是關鍵。
  • 流動計算架構
    • 當服務越來越多，容量的評估，小服務資源的浪費等問題逐漸顯現，此時需增加一個排程中心基於訪問壓力實時管理叢集容量，提高叢集利用率。
    • 此時，用於提高機器利用率的 資源排程和治理中心(SOA) 是關鍵。

在這裡插播一條關於RPC的簡介：
RPC(Remote Procedure Call Protocol)：遠端過程呼叫：

兩臺伺服器A、B，分別部署不同的應用a,b。當A伺服器想要呼叫B伺服器上應用b提供的函式或方法的時候，由於不在一個記憶體空間，不能直接呼叫，需要通過網路來表達呼叫的語義傳達呼叫的資料。
說白了，就是你在你的機器上寫了一個程式，我這邊是無法直接呼叫的，這個時候就出現了一個遠端服務呼叫的概念。

RPC是一種通過網路從遠端計算機程式上請求服務，而不需要了解底層網路技術的協議。RPC協議假定某些傳輸協議的存在，如TCP或UDP，為通訊程式之間攜帶資訊資料。在OSI網路通訊模型中，RPC跨越了傳輸層和應用層。RPC使得開發包括網路分散式多程式在內的應用程式更加容易。
RPC採用客戶機/伺服器模式。請求程式就是一個客戶機，而服務提供程式就是一個伺服器。首先，客戶機呼叫程序傳送一個有程序引數的呼叫資訊到服務程序，然後等待應答資訊。在伺服器端，程序保持睡眠狀態直到呼叫資訊到達為止。當一個呼叫資訊到達，伺服器獲得程序引數，計算結果，傳送答覆資訊，然後等待下一個呼叫資訊，最後，客戶端呼叫程序接收答覆資訊，獲得程序結果，然後呼叫執行繼續進行。

RPC需要解決的問題：
(可以稍作了解，詳情可檢視別的博文)

  • 通訊問題: 主要是通過在客戶端和伺服器之間建立TCP連線，遠端過程呼叫的所有交換的資料都在這個連線裡傳輸。連線可以是按需連線，呼叫結束後就斷掉，也可以是長連線，多個遠端過程呼叫共享同一個連線。
  • 定址問題： A伺服器上的應用怎麼告訴底層的RPC框架，如何連線到B伺服器（如主機或IP地址）以及特定的埠，方法的名稱名稱是什麼，這樣才能完成呼叫。比如基於Web服務協議棧的RPC，就要提供一個endpoint URI，或者是從UDDI服務上查詢。如果是RMI呼叫的話，還需要一個RMI Registry來註冊服務的地址。
  • 序列化 與 反序列化： 當A伺服器上的應用發起遠端過程呼叫時，方法的引數需要通過底層的網路協議如TCP傳遞到B伺服器，由於網路協議是基於二進位制的，記憶體中的引數的值要序列化成二進位制的形式，也就是序列化（Serialize）或編組（marshal），通過定址和傳輸將序列化的二進位制傳送給B伺服器。
    同理，B伺服器接收引數要將引數反序列化。B伺服器應用呼叫自己的方法處理後返回的結果也要序列化給A伺服器，A伺服器接收也要經過反序列化的過程。

Dubbo是什麼

Dubbo是：

  • 一款分散式服務框架
  • 高效能和透明化的RPC遠端服務呼叫方案
  • SOA服務治理方案

每天為2千多個服務提供大於30億次訪問量支援，並被廣泛應用於阿里巴巴集團的各成員站點以及別的公司的業務中。

Dubbo架構

Provider: 暴露服務的服務提供方。
Consumer: 呼叫遠端服務的服務消費方。
Registry: 服務註冊與發現的註冊中心。
Monitor: 統計服務的呼叫次數和呼叫時間的監控中心。

呼叫流程
0.服務容器負責啟動，載入，執行服務提供者。
1.服務提供者在啟動時，向註冊中心註冊自己提供的服務。
2.服務消費者在啟動時，向註冊中心訂閱自己所需的服務。
3.註冊中心返回服務提供者地址列表給消費者，如果有變更，註冊中心將基於長連線推送變更資料給消費者。
4.服務消費者，從提供者地址列表中，基於軟負載均衡演算法，選一臺提供者進行呼叫，如果呼叫失敗，再選另一臺呼叫。
5.服務消費者和提供者，在記憶體中累計呼叫次數和呼叫時間，定時每分鐘傳送一次統計資料到監控中心

Dubbo註冊中心

對於服務提供方，它需要釋出服務，而且由於應用系統的複雜性，服務的數量、型別也不斷膨脹；
對於服務消費方，它最關心如何獲取到它所需要的服務，而面對複雜的應用系統，需要管理大量的服務呼叫。
而且，對於服務提供方和服務消費方來說，他們還有可能兼具這兩種角色，即既需要提供服務，有需要消費服務。

通過將服務統一管理起來，可以有效地優化內部應用對服務釋出/使用的流程和管理。服務註冊中心可以通過特定協議來完成服務對外的統一。

Dubbo提供的註冊中心有如下幾種型別可供選擇：

  • Multicast註冊中心
  • Zookeeper註冊中心
  • Redis註冊中心
  • Simple註冊中心

Dubbo優缺點

優點：

  1. 透明化的遠端方法呼叫
    - 像呼叫本地方法一樣呼叫遠端方法；只需簡單配置，沒有任何API侵入。
  2. 軟負載均衡及容錯機制
    • 可在內網替代nginx lvs等硬體負載均衡器。
  3. 服務註冊中心自動註冊 & 配置管理
    -不需要寫死服務提供者地址，註冊中心基於介面名自動查詢提供者ip。
    使用類似zookeeper等分散式協調服務作為服務註冊中心，可以將絕大部分專案配置移入zookeeper叢集。
  4. 服務介面監控與治理
    -Dubbo-admin與Dubbo-monitor提供了完善的服務介面管理與監控功能，針對不同應用的不同介面，可以進行 多版本，多協議，多註冊中心管理。

缺點：

  • 只支援JAVA語言

Dubbo入門Demo

瞭解了Dubbo以後，自然要搭建一個簡單的Demo實現。本文采用Dubbo與Zookeeper、Spring框架的整合。

主要是以下幾個步驟：
1. 安裝Zookeeper,啟動；
2. 建立MAVEN專案，構建Dubbo+Zookeeper+Spring實現的簡單Demo；
3. 安裝Dubbo-admin，實現監控。

1 Zookeeper介紹與安裝

本Demo中的Dubbo註冊中心採用的是Zookeeper。為什麼採用Zookeeper呢？

Zookeeper是一個分散式的服務框架，是樹型的目錄服務的資料儲存，能做到叢集管理資料 ，這裡能很好的作為Dubbo服務的註冊中心。

Dubbo能與Zookeeper做到叢集部署，當提供者出現斷電等異常停機時，Zookeeper註冊中心能自動刪除提供者資訊，當提供者重啟時，能自動恢復註冊資料，以及訂閱請求

具體的安裝方法在此不一一敘述，可參考博文：
http://blog.csdn.net/tlk20071/article/details/52028945

安裝完成後，進入到bin目錄，並且啟動zkServer.cmd，這個指令碼中會啟動一個java程序：
(注：需要先啟動zookeeper後，後續dubbo demo程式碼執行才能使用zookeeper註冊中心的功能)

2 建立MAVEN專案

專案結構：
主要分三大模組：
dubbo-api : 存放公共介面；
dubbo-consumer :　呼叫遠端服務；
dubbo-provider : 提供遠端服務。

下面將詳細敘述程式碼構建過程。
1) 首先構建MAVEN專案，匯入所需要的jar包依賴。
需要匯入的有spring, dubbo, zookeeper等jar包。
(詳情參看後面提供的專案程式碼)

2)建立dubbo-api的MAVEN專案(有獨立的pom.xml，用來打包供提供者消費者使用)。
在專案中定義服務介面：該介面需單獨打包，在服務提供方和消費方共享。

package com.alibaba.dubbo.demo;
import java.util.List;

public interface DemoService {
    List<String> getPermissions(Long id);
}
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3)建立dubbo-provider的MAVEN專案(有獨立的pom.xml，用來打包供消費者使用)。
實現公共介面，此實現對消費者隱藏：

package com.alibaba.dubbo.demo.impl;

import com.alibaba.dubbo.demo.DemoService;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class DemoServiceImpl implements DemoService {
    public List<String> getPermissions(Long id) {
        List<String> demo = new ArrayList<String>();
        demo.add(String.format("Permission_%d", id - 1));
        demo.add(String.format("Permission_%d", id));
        demo.add(String.format("Permission_%d", id + 1));
        return demo;
    }
}
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需加入公共介面所在的依賴

用Spring配置宣告暴露服務

<?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"
       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">
    <!--定義了提供方應用資訊，用於計算依賴關係；在 dubbo-admin 或 dubbo-monitor 會顯示這個名字，方便辨識-->
    <dubbo:application name="demotest-provider" owner="programmer" organization="dubbox"/>
    <!--使用 zookeeper 註冊中心暴露服務，注意要先開啟 zookeeper-->
    <dubbo:registry address="zookeeper://localhost:2181"/>
    <!-- 用dubbo協議在20880埠暴露服務 -->
    <dubbo:protocol name="dubbo" port="20880" />
    <!--使用 dubbo 協議實現定義好的 api.PermissionService 介面-->
    <dubbo:service interface="com.alibaba.dubbo.demo.DemoService" ref="demoService" protocol="dubbo" />
    <!--具體實現該介面的 bean-->
    <bean id="demoService" class="com.alibaba.dubbo.demo.impl.DemoServiceImpl"/>
</beans>
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啟動遠端服務：

package com.alibaba.dubbo.demo.impl;

import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;
import java.io.IOException;
public class Provider {
        public static void main(String[] args) throws IOException {
            ClassPathXmlApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("provider.xml");
            System.out.println(context.getDisplayName() + ": here");
            context.start();
            System.out.println("服務已經啟動...");
            System.in.read();
        }
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4)建立dubbo-consumer的MAVEN專案(可以有多個consumer，但是需要配置好)。
呼叫所需要的遠端服務：

通過Spring配置引用遠端服務：

<?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"
       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">
    <dubbo:application name="demotest-consumer" owner="programmer" organization="dubbox"/>
    <!--向 zookeeper 訂閱 provider 的地址，由 zookeeper 定時推送-->
    <dubbo:registry address="zookeeper://localhost:2181"/>
    <!--使用 dubbo 協議呼叫定義好的 api.PermissionService 介面-->
    <dubbo:reference id="permissionService" interface="com.alibaba.dubbo.demo.DemoService"/>
</beans>
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啟動Consumer,呼叫遠端服務：

package com.alibaba.dubbo.consumer;
import com.alibaba.dubbo.demo.DemoService;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;
public class Consumer {
    public static void main(String[] args) {
        //測試常規服務
        ClassPathXmlApplicationContext context =
                new ClassPathXmlApplicationContext("consumer.xml");
        context.start();
        System.out.println("consumer start");
        DemoService demoService = context.getBean(DemoService.class);
        System.out.println("consumer");
        System.out.println(demoService.getPermissions(1L));
    }
}
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5）執行專案，先確保provider已被執行後再啟動consumer模組：
執行提供者：

消費者成功呼叫提供者所提供的遠端服務：

當然，這只是一個模擬的專案，實際中有多提供者多消費者情況，比這要複雜的多，當然只有這樣才能體現dubbo的特性。

Dubbo管理控制檯介紹

管理控制檯功能

路由規則，動態配置，服務降級
訪問控制，權重調整
負載均衡

下載dubbo-admin，可自行根據網上介紹安裝。大致做法就是將dubbo-admin中 的某個資料夾內容替換到tomcat的conf中，再執行tomcat即可。但我在實際操作中發現JDK8無法執行，後來找到一個JDK8可以實現的dubbo-admin版本，下載地址：http://www.itmayun.com/it/files/226631678709806/resource/901920001882583/1.html。

成功開啟輸入使用者名稱密碼root後，即可進入控制檯首頁檢視消費者提供者情況：
檢視提供者：

檢視消費者：

目前，阿里又開始更新，有興趣可以檢視：
https://github.com/apache/incubator-dubbo

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