一、基础知识
1)分布式理论
(1)什么是分布式系统?
分布式系统是若干独立计算机的集合,这些计算机对于用户来说就像单个相关系统。
分布式系统由一组通过网络进行通信、为了完成共同的任务而协调工作的计算机节点组成的系统。分布式系统的出现是为了用廉价的、普通的机器完成单个计算机无法完成的计算、存储任务。其目的是 利用更多的机器,处理更多的数据。
分布式系统(distributed system)是建立在网络之上的软件系统。
首先需要明确的是,只有单个节点的处理能力无法满足日益增长的计算、存储任务的时候,且硬件的提升(加内存、加磁盘、使用更好的CPU)高昂到得不偿失的时候,应用程序也不能进一步优化的时候,我们才需要考虑分布式系统。因为,分布式系统要解决的问题本身就和单机系统一样,而由于分布式系统多节点、通过网络的拓扑结构,会引入很多单机系统没有的问题,为了解决这些问题又会引入更多的机制、协议,带来更多的问题...
(2)Dubbo文档
随着互联网的发展。网站应用的规模不断扩大,常规的垂直应用框架已无法应对,分布式服务框架以及流动计算框架势在必行。急需一个治理系统确保框架有条不絮的演进。
● 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。
适用于小型网站,小型管理系统,将所有功能部署到一个功能里,简单易用。
缺点:
① 性能扩展比较难
② 协同开发问题
③ 不利于升级维护
● 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。
通过切分业务来实现各个模块独立部署,降低了维护的部署难度,团队各司其职更易管理,性能扩展也更方便,更有针对性。
缺点:公用模块无法重复利用,开发性能的浪费
● 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)RPC
(1)什么是RPC?
PRC【Remote Procedure Call】是指远程过程调用,是一种进程间的通信方式,它是一种技术思想,而不是规范。它允许程序调用另一个地址空间(通常是共享网络的另一台机器上)的过程或函数,而不是程序员显式编码这个远程调用的细节。即程序员无论调用本地的还是远程的函数,本质上编写的调用代码基本相同。
也就是所两台服务器A、B,一个应用部署在A服务器上,想要调用B服务器上应用提供的函数/方法,由于不在一个内存空间,不能直接调用,需要通过网络来表达调用的语义和传达调用的数据。为什么要RPC呢?就是无法在一个进程内,甚至一个计算机内通过本地调用的方式完成的需求,比如不同的系统间的通讯,甚至不同的组织间的通讯,由于计算能力需要横向扩展,需要在多台机器自称的集群上部署应用。PRC就是要调用本地的函数一样去调用远程函数。
(2)RPC基本原理
步骤解析:
RPC的两个核心模块:通讯、序列化。
二、Dubbo
1)什么是Dubbo?
Apache Dubbo 是一款高性能、轻量级的开源 Java RPC 框架,它提供了三大核心功能:面向接口的远程方法调用,智能容错和负载均衡,以及服务自动注册和发现。
2)Dubbo架构
● 节点角色说明:
① 服务提供者(Provider):暴露服务的服务提供方。服务提供者在启动时,向注册中心注册自己提供的服务。
② 服务消费者(Consumer):调用远程服务的服务消费方。服务消费者在启动时,向注册中心订阅自己所需的服务,服务消费者,从提供者地址列表中,基于软负载均衡算法。选一台提供者进行调用,如果调用失败,再选一台调用。
③ 注册中心(Registry):服务注册与发现的注册中心。注册中心返回服务提供者地址列表给消费者,如有变更,注册中心将基于长连接推送变更数据给消费者。
④ 监控中心(Monitor):统计服务的调用次数和调用时间的监控中心。服务消费者和提供者,在内存中累计调用次数和调用时间,定时每分钟发送一次统计数据到监控中心。
⑤ 服务运行容器(Container):
● 调用关系说明:
① 服务容器负责启动,加载,运行服务提供者。
② 服务提供者在启动时,向注册中心注册自己提供的服务。
③ 服务消费者在启动时,向注册中心订阅自己所需的服务。
④ 注册中心返回服务提供者地址列表给消费者,如果有变更,注册中心将基于长连接推送变更数据给消费者。
⑤ 服务消费者,从提供者地址列表中,基于软负载均衡算法,选一台提供者进行调用,如果调用失败,再选另一台调用。
⑥ 服务消费者和提供者,在内存中累计调用次数和调用时间,定时每分钟发送一次统计数据到监控中心。
3)Dubbo环境搭建
(1)Window 下载安装 zookeeper
① 下载 zookeeper (这里下载3.4.14)
② 解压到指定的安装目录
③ 运行 /bin/zkServer.cmd ,初次运行可能会报错,没有 zoo.cfg 配置文件;
可能会遇到问题:闪退!
解决方案:编辑 zkServer.cmd 文件末尾添加 pause。这样运行出错就不会闪退了,会提示错误信息,方便查找原因。
④ 修改 zoo.cfg 配置文件
将 conf 文件夹下面的 zoo_sample.cdg 复制一份改名为 zoo.cfg 即可。
注意几个重要位置:
dataDir = ./ :临时数据存储的目录(可写相对路径)
clientPort = 2181 :zookeeper的默认端口
修改完成后再次启动zookeeper
⑤ 使用 zkCli.cmd 测试
ls /:列出zookeeper根下保存的所有节点
create -e /hello 777:创建一个hello节点,值为123
get /hello:获取/hello节点的值
再次查看zookeeper根节点,发现多了hello
(2)Window 安装 dubbo-admin
dubbo 本身并不是一个服务软件。它其实是一个 jar 包,能够帮你的 java 程序连接到 zookeeper ,并利用 zookeeper 消费、提供服务。
但是为了让用户更好的管理监控众多的 Dubbo 服务,官方提供了一个可视化的监控程序 dubbo-admin ,不过这个监控即使 不安装也不影响使用 。
① 下载 dubbo-admin
② 解压到指定安装目录
修改 dubbo-adminsrcmain esourcesapplication.properties 指定Zookeeper地址
③ 在项目目录下打包 dubbo-admin
mvn clean package -Dmaven.test.skip=true
第一次打包可能比较慢,耐心等待...
④ 执行 dubbo-admin arget 下的 dubbo-admin-0.0.1-SNAPSHOT.jar
java -jar dubbo-admin-0.0.1-SNAPSHOT.jar
【注意:Zookeeper的服务一定要打开】
执行完毕,访问 localhost:7001/,这时候我们需要输入登录账户和密码,默认都为 root
三、SpringBoot整合Dubbo+Zookeeper
整合测试前确保 Zookeeper 服务已开启!
1)Provider - 服务提供者
① 引入依赖:dubbo和zkclient相关依赖
<!-- 导入依赖 Dubbo + Zookeeper --> <!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.apache.dubbo/dubbo-spring-boot-starter --> <dependency> <groupId>org.apache.dubbo</groupId> <artifactId>dubbo-spring-boot-starter</artifactId> <version>2.7.3</version> </dependency> <!-- https://mvnrepository.com/artifact/com.github.sgroschupf/zkclient --> <dependency> <groupId>com.github.sgroschupf</groupId> <artifactId>zkclient</artifactId> <version>0.1</version> </dependency> <!-- 日志冲突 --> <!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.apache.curator/curator-framework --> <dependency> <groupId>org.apache.curator</groupId> <artifactId>curator-framework</artifactId> <version>2.12.0</version> </dependency> <!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.apache.curator/curator-recipes --> <dependency> <groupId>org.apache.curator</groupId> <artifactId>curator-recipes</artifactId> <version>2.12.0</version> </dependency> <!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.apache.zookeeper/zookeeper --> <dependency> <groupId>org.apache.zookeeper</groupId> <artifactId>zookeeper</artifactId> <version>3.4.14</version> <exclusions> <exclusion> <groupId>org.slf4j</groupId> <artifactId>slf4j-log4j12</artifactId> </exclusion> </exclusions> </dependency>
② 配置properties文件:配置 dubbo 扫描包和注册中心地址
# 服务名称 dubbo.application.name=provider-service # 注册中心地址 dubbo.registry.address=zookeeper://127.0.0.1:2181 # 声明需要暴露的服务的接口 - 该包下的接口若有使用dubbo的@Service注解的接口实现则会暴露为dubbo服务 dubbo.scan.base-packages=com.cyan.service
③ 服务提供:使用 @Service 注解注册服务
在服务提供主要包括两部分,一个是暴露服务,一个是服务实现
- 暴露服务:即我们平常开发中所使用的的接口,这里我们创建一个 TicketService 的接口
public interface TicketService { public String getTicket(); }
- 服务实现:与我们平常的服务一样,对接口进行实现,比较特别的是,我们这里需要使用到 Dubbo 提供的 @Service 注解
import org.apache.dubbo.config.annotation.Service; import org.springframework.stereotype.Component; @Component //将实现纳入IOC @Service //将服务发布出去 public class TicketServiceImpl implements TicketService { @Override public String getTicket() { return "《Java分布式》"; } }
● 查看提供的服务网:使用 dubbo-admin 查看是否将服务发布出去
2)Consumer - 服务消费者
① 引入依赖:与服务提供者的依赖一致
![](https://images.cnblogs.com/OutliningIndicators/ContractedBlock.gif)
<!-- 导入依赖 Dubbo+Zookeeper --> <!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.apache.dubbo/dubbo-spring-boot-starter --> <dependency> <groupId>org.apache.dubbo</groupId> <artifactId>dubbo-spring-boot-starter</artifactId> <version>2.7.3</version> </dependency> <!-- https://mvnrepository.com/artifact/com.github.sgroschupf/zkclient --> <dependency> <groupId>com.github.sgroschupf</groupId> <artifactId>zkclient</artifactId> <version>0.1</version> </dependency> <!-- 日志冲突 --> <!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.apache.curator/curator-framework --> <dependency> <groupId>org.apache.curator</groupId> <artifactId>curator-framework</artifactId> <version>2.12.0</version> </dependency> <!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.apache.curator/curator-recipes --> <dependency> <groupId>org.apache.curator</groupId> <artifactId>curator-recipes</artifactId> <version>2.12.0</version> </dependency> <!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.apache.zookeeper/zookeeper --> <dependency> <groupId>org.apache.zookeeper</groupId> <artifactId>zookeeper</artifactId> <version>3.4.14</version> <exclusions> <exclusion> <groupId>org.slf4j</groupId> <artifactId>slf4j-log4j12</artifactId> </exclusion> </exclusions> </dependency>
② 配置文件:配置服务名、注册中心地址
# 暴露消费者名字 dubbo.application.name=consumer-service # 注册中心地址 - zookeeper服务器地址和端口 dubbo.registry.address=zookeeper://127.0.0.1:2181
③ 服务实现:使用 @Reference 注解,从远程注入服务
- 创建与服务提供者一样的接口:注意包名和接口名等要完全一致,这是因为dubbo识别服务靠的是包名,而不像SpringCloud靠的是应用名和Http接口名
- 使用 dubbo 提供的 @Reference 注解订阅远程服务
import org.apache.dubbo.config.annotation.Reference; import org.springframework.stereotype.Service; @Service public class UserService {
// 在服务消费者中使用dubbo订阅远程服务:使用dubbo提供的@Reference注解 @Reference TicketService ticketService; public void getTicket() { String ticket = ticketService.getTicket(); System.out.println(ticket); } }
④ Junit测试:确保Zookeeper服务已开启,然后启动服务提供者,再在服务消费者中调用getTikcet()
@SpringBootTest class ConsumerServiceApplicationTests { @Autowired UserService userService; @Test void contextLoads() { userService.getTicket(); } }
测试结果: