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第一個 Dubbo 應用

阿新 • • 發佈：2019-01-23

Java RMI 簡介

Java RMI （Remote Method Invocation）- 遠端方法呼叫，能夠讓客戶端像使用本地呼叫一樣呼叫服務端 Java 虛擬機器中的物件方法。RMI 是面嚮物件語言領域對 RPC （Remote Procedure Call）的完善，使用者無需依靠 IDL 的幫助來完成分散式呼叫，而是通過依賴介面這種更簡單自然的方式。

Java RMI 工作原理

一個典型的 RMI 呼叫如下圖所示：

  1. 服務端向 RMI 註冊服務繫結自己的地址，
  2. 客戶端通過 RMI 註冊服務獲取目標地址，
  3. 客戶端呼叫本地的 Stub 物件上的方法，和呼叫本地物件上的方法一致，
  4. 本地存根物件將呼叫資訊打包，通過網路傳送到服務端，
  5. 服務端的 Skeleton 物件收到網路請求之後，將呼叫資訊解包，
  6. 然後找到真正的服務物件發起呼叫，並將返回結果打包通過網路傳送回客戶端。

RMI Flow.png | centerRMI Flow.png | center

Java RMI 基本概念

Java RMI 是 Java 領域建立分散式應用的技術基石。後續的 EJB 技術，以及現代的分散式服務框架，其中的基本理念依舊是 Java RMI 的延續。在 RMI 呼叫中，有以下幾個核心的概念：

  1. 通過介面進行遠端呼叫
  2. 通過客戶端的 Stub 物件和服務端的 Skeleton 物件的幫助將遠端呼叫偽裝成本地呼叫
  3. 通過 RMI 註冊服務完成服務的註冊和發現

對於第一點，客戶端需要依賴介面，而服務端需要提供該介面的實現。

對於第二點，在 J2SE 1.5 版本之前需要通過 rmic 預先編譯好客戶端的 Stub 物件和服務端的 Skeleton 物件。在之後的版本中，不再需要事先生成 Stub 和 Skeleton 物件。

下面通過示例程式碼簡單的展示 RMI 中的服務註冊和發現

服務端的服務註冊

Hello obj = new HelloImpl(); // #1
Hello stub = (Hello) UnicastRemoteObject.exportObject(obj, 0); // #2
Registry registry = LocateRegistry.createRegistry(1099); // #3
registry.rebind("Hello", stub); // #4

說明：

  1. 初始化服務物件例項，
  2. 通過 UnicastRemoteObject.exportObject 生成可以與服務端通訊的 Stub 物件，
  3. 建立一個本地的 RMI 註冊服務，監聽埠為 1099。該註冊服務執行在服務端，也可以單獨啟動一個註冊服務的程序，
  4. 將 Stub 物件繫結到註冊服務上，這樣，客戶端可以通過 Hello 這個名字查詢到該遠端物件。

客戶端的服務發現

Registry registry = LocateRegistry.getRegistry(); // #1
Hello stub = (Hello) registry.lookup("Hello"); // #2
String response = stub.sayHello(); // #3

說明：

  1. 獲取註冊服務例項，在本例中，由於沒有傳入任何引數，假定要獲取的註冊服務例項部署在本機，並監聽在 1099 埠上，
  2. 從註冊服務中查詢服務名為 Hello 的遠端物件，
  3. 通過獲取的 Stub 物件發起一次 RMI 呼叫並獲得結果。

理解 RMI 的工作原理和基本概念，對掌握現代分散式服務框架很有幫助，建議進一步的閱讀 RMI 官方教材 [1]。

Dubbo 基本概念

現代的分散式服務框架的基本概念與 RMI 是類似的，同樣是使用 Java 的 Interface 作為服務契約，通過註冊中心來完成服務的註冊和發現，遠端通訊的細節也是通過代理類來遮蔽。具體來說，Dubbo 在工作時有以下四個角色參與：

  1. 服務提供者 - 啟動時在指定埠上暴露服務，並將服務地址和埠註冊到註冊中心上
  2. 服務消費者 - 啟動時向註冊中心訂閱自己感興趣的服務，以便獲得服務提供方的地址列表
  3. 註冊中心 - 負責服務的註冊和發現，負責儲存服務提供方上報的地址資訊，並向服務消費方推送
  4. 監控中心 - 負責收集服務提供方和消費方的執行狀態，比如服務呼叫次數、延遲等，用於監控
  5. 執行容器 - 負責服務提供方的初始化、載入以及執行的生命週期管理

dubbo-architecture.png | left | 827x516dubbo-architecture.png | left | 827x516

部署階段

  • 服務提供者在指定埠暴露服務，並向註冊中心註冊服務資訊。
  • 服務消費者向註冊中心發起服務地址列表的訂閱。

執行階段

  • 註冊中心向服務消費者推送地址列表資訊。
  • 服務消費者收到地址列表後，從其中選取一個向目標服務發起呼叫。
  • 呼叫過程服務消費者和服務提供者的執行狀態上報給監控中心。

基於 API 的 Dubbo 應用

Dubbo 的應用一般都是通過 Spring 來組裝的。為了快速獲得一個可以工作的 Dubbo 應用，這裡的示例摒棄了複雜的配置，而改用面向 Dubbo API 的方式來構建服務提供者和消費者，另外，註冊中心和監控中心在本示例中也不需要安裝和配置。

在生產環境，Dubbo 的服務需要一個分散式的服務註冊中心與之配合，比如，ZooKeeper。為了方便開發，Dubbo 提供了直連[2]以及組播[3]兩種方式，從而避免額外搭建註冊中心的工作。在本例中，將使用組播的方式來完成服務的註冊和發現。

定義服務契約

public interface GreetingsService {
    String sayHi(String name); // #1
}

說明：

  1. 定義了一個簡單的服務契約 GreetingsService，其中只有一個方法 sayHi 可供呼叫，入參是 String 型別，返回值也是 String 型別。

提供契約的實現

public class GreetingsServiceImpl implements GreetingsService { // #1
    @Override
    public String sayHi(String name) {
        return "hi, " + name; // #2
    }
}

說明：

  1. 服務提供者需要實現服務契約 GreetingsService 介面。
  2. 該實現簡單的返回一個歡迎資訊，如果入參是 dubbo，則返回 hi, dubbo。

實現 Dubbo 服務提供方

public class Application {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        ServiceConfig<GreetingsService> service = new ServiceConfig<>(); // #1
        service.setApplication(new ApplicationConfig("first-dubbo-provider")); // #2
        service.setRegistry(new RegistryConfig("multicast://224.5.6.7:1234")); // #3
        service.setInterface(GreetingsService.class); // #4
        service.setRef(new GreetingsServiceImpl()); // #5
        service.export(); // #6
        System.in.read(); // #7
    }
}

說明：

  1. 建立一個 ServiceConfig 的例項，泛型引數資訊是服務介面型別，即 GreetingsService。
  2. 生成一個 AplicatonConfig 的例項，並將其裝配進 ServiceConfig。
  3. 生成一個 RegistryConfig 例項，並將其裝配進 ServiceConfig，這裡使用的是組播方式，引數是 multicast://224.5.6.7:1234。合法的組播地址範圍為：224.0.0.0 - 239.255.255.255
  4. 將服務契約 GreetingsService 裝配進 ServiceConfig。
  5. 將服務提供者提供的實現 GreetingsServiceImpl 的例項裝配進 ServiceConfig。
  6. ServiceConfig 已經具備足夠的資訊，開始對外暴露服務，預設監聽埠是 20880。
  7. 為了防止服務端退出，按任意鍵或者 ctrl-c 退出。

實現 Dubbo 服務呼叫方

public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        ReferenceConfig<GreetingsService> reference = new ReferenceConfig<>(); // #1
        reference.setApplication(new ApplicationConfig("first-dubbo-client")); // #2
        reference.setRegistry(new RegistryConfig("multicast://224.5.6.7:1234")); // #3
        reference.setInterface(GreetingsService.class); // #4
        GreetingsService greetingsService = reference.get(); // #5
        String message = greetingsService.sayHi("dubbo"); // #6
        System.out.println(message); // #7
    }
}

說明：

  1. 建立一個 ReferenceConfig 的例項，同樣，泛型引數資訊是服務介面型別，即 GreetingService。
  2. 生成一個 AplicatonConfig 的例項，並將其裝配進 ReferenceConfig。
  3. 生成一個 RegistryConfig 例項，並將其裝配進 ReferenceConfig，注意這裡的組播地址資訊需要與服務提供方的相同。
  4. 將服務契約 GreetingsService 裝配進 ReferenceConfig。
  5. 從 ReferenceConfig 中獲取到 GreetingService 的代理。
  6. 通過 GreetingService 的代理髮起遠端呼叫，傳入的引數為 dubbo。
  7. 列印返回結果 hi, dubbo。

執行

完整的示例在 https://github.com/dubbo/dubbo-samples/tree/master/dubbo-samples-api 上提供。在完整的示例中，由於配置了 exec-maven-plugin，可以很方便的在命令列下通過 maven 的方式執行。當然，您也可以在 IDE 裡直接執行，但是需要注意的是，由於使用了組播的方式來發現服務，執行時需要指定 -Djava.net.preferIPv4Stack=true。

構建示例

通過以下的命令來同步示例程式碼並完成構建：

$ git clone https://github.com/dubbo/dubbo-samples.git
$ cd dubbo-samples/dubbo-samples-api/
$ mvn clean package
INFO] Scanning for projects...
[INFO]
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[INFO] Building dubbo-samples-api 1.0-SNAPSHOT
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[INFO]
[INFO] --- maven-clean-plugin:2.5:clean (default-clean) @ dubbo-samples-api ---
...
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[INFO] BUILD SUCCESS
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[INFO] Total time: 2.182 s
[INFO] Finished at: 2018-05-28T14:56:08+08:00
[INFO] Final Memory: 20M/353M
[INFO] ------------------------------------------------------------------------

當看到 BUILD SUCCESS 的時候表明構建完成，下面就可以開始進入執行階段了。

執行服務端

通過執行以下的 maven 命令來啟動服務提供者：

$ mvn -Djava.net.preferIPv4Stack=true -Dexec.mainClass=com.alibaba.dubbo.samples.server.Application exec:java
[INFO] Scanning for projects...
[INFO]                                                                         
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[INFO] Building dubbo-samples-api 1.0-SNAPSHOT
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[INFO] 
[INFO] --- exec-maven-plugin:1.6.0:java (default-cli) @ dubbo-samples-api ---
log4j:WARN No appenders could be found for logger (com.alibaba.dubbo.common.logger.LoggerFactory).
log4j:WARN Please initialize the log4j system properly.
log4j:WARN See http://logging.apache.org/log4j/1.2/faq.html#noconfig for more info.
first-dubbo-provider is running.

當 first-dubbo-provider is running. 出現時，代表服務提供者已經啟動就緒，等待客戶端的呼叫。

執行客戶端

通過執行以下的 maven 命令來呼叫服務：

$ mvn -Djava.net.preferIPv4Stack=true -Dexec.mainClass=com.alibaba.dubbo.samples.client.Application exec:java
[INFO] Scanning for projects...
[INFO]                                                                         
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[INFO] Building dubbo-samples-api 1.0-SNAPSHOT
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[INFO] 
[INFO] --- exec-maven-plugin:1.6.0:java (default-cli) @ dubbo-samples-api ---
log4j:WARN No appenders could be found for logger (com.alibaba.dubbo.common.logger.LoggerFactory).
log4j:WARN Please initialize the log4j system properly.
log4j:WARN See http://logging.apache.org/log4j/1.2/faq.html#noconfig for more info.
hi, dubbo

可以看到， hi, dubbo 是從服務提供者返回的執行結果。

快速生成 Dubbo 應用

Dubbo 還提供了一個公共服務快速搭建基於 Spring Boot 的 Dubbo 應用。訪問 http://start.dubbo.io 並按照下圖所示來生成示例工程：

dubbo initializr.png | left | 827x835dubbo initializr.png | left | 827x835

說明：

  1. 在 Group 中提供 maven groupId，預設值是 com.example。
  2. 在 Artifact 中提供 maven artifactId，預設值是 demo。
  3. 在 DubboServiceName 中提供服務名，預設值是 com.example.HelloService。
  4. 在 DubboServiceVersion 中提供服務的版本，預設值是 1.0.0。
  5. 在 Client/Server 中選取本次構建的工程是服務提供者 (Server) 還是服務消費者 (Client)，預設值是 server。
  6. 使用 embeddedZookeeper 作為服務註冊發現，預設為勾選。
  7. 是否啟用 qos 埠，預設為不勾選，如果勾選可以通過 22222 埠訪問。
  8. 點選 Generate Project 即可下載生成好的工程。

在本例中展示的是服務提供者，同樣的，通過在生成介面選取 client 來生成對應的服務消費者。

執行

用 IDE 開啟生成好的工程，可以發現應用是一個典型的 Spring Boot 應用。程式的入口如下所示：

@SpringBootApplication
public class DemoApplication {
	public static void main(String[] args) {
		new EmbeddedZooKeeper(2181, false).start();  // #1
		SpringApplication.run(DemoApplication.class, args); // #2
	}
}

說明：

  1. 在 2181 埠上啟動嵌入式 ZooKeeper。
  2. 啟動 Spring Boot 上下文。

可以直接在 IDE 中執行，輸出結果如下：

   bash
2018-05-28 16:59:38.072  INFO 59943 --- [           main] a.b.d.c.e.WelcomeLogoApplicationListener : 

  ████████▄  ███    █▄  ▀█████████▄  ▀█████████▄   ▄██████▄  
  ███   ▀███ ███    ███   ███    ███   ███    ███ ███    ███ 
  ███    ███ ███    ███   ███    ███   ███    ███ ███    ███ 
  ███    ███ ███    ███  ▄███▄▄▄██▀   ▄███▄▄▄██▀  ███    ███ 
  ███    ███ ███    ███ ▀▀███▀▀▀██▄  ▀▀███▀▀▀██▄  ███    ███ 
  ███    ███ ███    ███   ███    ██▄   ███    ██▄ ███    ███ 
  ███   ▄███ ███    ███   ███    ███   ███    ███ ███    ███ 
  ████████▀  ████████▀  ▄█████████▀  ▄█████████▀   ▀██████▀  


 :: Dubbo Spring Boot (v0.1.0) : https://github.com/dubbo/dubbo-spring-boot-project
 :: Dubbo (v2.0.1) : https://github.com/alibaba/dubbo
 :: Google group : http://groups.google.com/group/dubbo

2018-05-28 16:59:38.079  INFO 59943 --- [           main] e.OverrideDubboConfigApplicationListener : Dubbo Config was overridden by externalized configuration {dubbo.application.name=dubbo-demo-server, dubbo.application.qosAcceptForeignIp=false, dubbo.application.qosEnable=true, dubbo.application.qosPort=22222, dubbo.registry.address=zookeeper://localhost:2181?client=curator, dubbo.registry.id=my-registry, dubbo.scan.basePackages=com.example} #1

...

2018-05-28 16:59:39.624  INFO 59943 --- [           main] com.example.demo.DemoApplication         : Started DemoApplication in 1.746 seconds (JVM running for 2.963)

說明：

  1. 輸出中列印的以 dubbo. 開頭的配置資訊，定義在 main/resources/application.properties 中。

通過 Telnet 管理服務

生成工程的時候如果選擇了啟用 qos 的話，就可以通過 telnet 或者 nc 來管理服務、檢視服務狀態。

   bash
$ telnet localhost 22222
Trying 127.0.0.1...
Connected to localhost.
Escape character is '^]'.
  ████████▄  ███    █▄  ▀█████████▄  ▀█████████▄   ▄██████▄  
  ███   ▀███ ███    ███   ███    ███   ███    ███ ███    ███ 
  ███    ███ ███    ███   ███    ███   ███    ███ ███    ███ 
  ███    ███ ███    ███  ▄███▄▄▄██▀   ▄███▄▄▄██▀  ███    ███ 
  ███    ███ ███    ███ ▀▀███▀▀▀██▄  ▀▀███▀▀▀██▄  ███    ███ 
  ███    ███ ███    ███   ███    ██▄   ███    ██▄ ███    ███ 
  ███   ▄███ ███    ███   ███    ███   ███    ███ ███    ███ 
  ████████▀  ████████▀  ▄█████████▀  ▄█████████▀   ▀██████▀  


dubbo>
dubbo>ls
As Provider side:
+------------------------------+---+
|     Provider Service Name    |PUB|
+------------------------------+---+
|com.example.HelloService:1.0.0| Y |
+------------------------------+---+
As Consumer side:
+---------------------+---+
|Consumer Service Name|NUM|
+---------------------+---+

目前 qos 支援以下幾個命令，更詳細的資訊請查閱官方文件[4]：

  • ls：列出消費者、提供者資訊
  • online：上線服務
  • offline：下線服務
  • help：聯機幫助

總結

在本文中，從 RMI 開始，介紹了 Java 領域分散式呼叫的基本概念，也就是基於介面程式設計、通過代理將遠端呼叫偽裝成本地、通過註冊中心完成服務的註冊和發現。

然後為了簡單起見，使用簡單的組播註冊方式和直接面向 Dubbo API 程式設計的方式介紹瞭如何開發一個 Dubbo 的完整應用。深入的瞭解 ServiceConfig 和 ReferenceConfig 的用法，對於進一步的使用 Spring XML 配置、乃至 Spring Boot 的程式設計方式有這很大的幫助。

最後，簡單的介紹瞭如何通過 Dubbo 團隊提供的公共服務 start.dubbo.io 快速搭建基於 Spring Boot 的 Dubbo 應用，並通過 qos 來做 Dubbo 服務的簡單運維。

----轉自

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