dubbo入门学习(一)-----分布式基础理论、架构发展以及rpc、dubbo核心概念

一、分布式基础理论

1、什么是分布式系统？

《分布式系统原理与范型》定义：

“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（distributed system）是建立在网络之上的软件系统。

随着互联网的发展，网站应用的规模不断扩大，常规的垂直应用架构已无法应对，分布式服务架构以及流动计算架构势在必行，亟需一个治理系统确保架构有条不紊的演进。

2、发展演变

a、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，将所有功能都部署到一个功能里，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

 b、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，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，降低了维护和部署的难度，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，开发性的浪费

c、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。

 

d、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)[ Service Oriented Architecture]是关键。

 

二、RPC

1、什么叫RPC

RPC【Remote Procedure Call】是指远程过程调用，是一种进程间通信方式，他是一种技术的思想，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，而不用程序员显式编码这个远程调用的细节。即程序员无论是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。

2、RPC基本原理

其实在本人spring cloud模块已经介绍过，下面再通过一个示例更好的解释啥是rpc：

client需要调用server，按照传统的写法如下：

client端：

public xxx call() {
     http.post("server的服务地址", param);  
}

这样写会让client与server绑定起来，比如生产环境中，server有n台服务器集群部署，当然可能会通过nginx去做负载均衡，使得client调用server的地址是同一个，但是耦合性非常高，基于rpc的设计方案，在client端放一个client-stub，在server端放一个server-stub，

当client需要从server端获取数据时，调用步骤如下：

• 1、调用存放在client端的client-stub，client-stub将参数序列化，然后通过socket将二进制数据发送到server-stub；
• 2、server-stub拿到二进制数据之后，进行反序列化，并且调用server的具体处理逻辑，将结果给到server-stub；
• 3、server-stub将数据进行序列化，通过socket传输到client；
• 4、client端进行反序列化操作，最终将数据转换成调用结果。

这么做有啥好处？

无论以后server端做啥调整，client都可以保持不变，除非连client-stub也需要改动，client就跟调用本地方法一样，降低耦合。并且从上述过程也可以得出一个结论：RPC两个核心模块-----通讯，序列化。

三、dubbo核心概念

1、简介 

Apache Dubbo (incubating) |ˈdʌbəʊ| 是一款高性能、轻量级的开源Java RPC框架，它提供了三大核心能力：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。

官网：http://dubbo.apache.org/

 2、基本概念

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。

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，再选另一台调用。

注册中心（Registry）：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

监控中心（Monitor）：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

调用关系说明

• 服务容器负责启动，加载，运行服务提供者。
• 服务提供者在启动时，向注册中心注册自己提供的服务。
• 服务消费者在启动时，向注册中心订阅自己所需的服务。
• 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。
• 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。
• 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。

四、dubbo环境搭建 

Zookeeper是 Apacahe Hadoop 的子项目，是一个树型的目录服务，支持变更推送，适合作为 Dubbo 服务的注册中心，工业强度较高，可用于生产环境，并推荐使用。

流程说明：

• 服务提供者启动时: 向 /dubbo/com.foo.BarService/providers 目录下写入自己的 URL 地址
• 服务消费者启动时: 订阅 /dubbo/com.foo.BarService/providers 目录下的提供者 URL 地址。并向 /dubbo/com.foo.BarService/consumers 目录下写入自己的 URL 地址
• 监控中心启动时: 订阅 /dubbo/com.foo.BarService 目录下的所有提供者和消费者 URL 地址。

支持以下功能：

• 当提供者出现断电等异常停机时，注册中心能自动删除提供者信息
• 当注册中心重启时，能自动恢复注册数据，以及订阅请求
• 当会话过期时，能自动恢复注册数据，以及订阅请求
• 当设置 <dubbo:registry check="false" /> 时，记录失败注册和订阅请求，后台定时重试
• 可通过 <dubbo:registry username="admin" password="1234" /> 设置 zookeeper 登录信息
• 可通过 <dubbo:registry group="dubbo" /> 设置 zookeeper 的根节点，不设置将使用无根树
• 支持 * 号通配符 <dubbo:reference group="*" version="*" />，可订阅服务的所有分组和所有版本的提供者

1、下载zookeeper

 在dubbo官网上，推荐使用zookeeper作为注册中心，下载地址：https://archive.apache.org/dist/zookeeper/zookeeper-3.4.13/

 下载完成后需要注意一个问题，就是要将zoo_sample.cfg更改为zoo.cfg，否则启动会报错，说找不到zoo.cfg

zoo.cfg

#心跳基本时间单位，毫秒级，ZK基本上所有的时间都是这个时间的整数倍
tickTime=2000
#集群中的follower服务器(F)与leader服务器(L)之间初始连接时能容忍的最多心跳数
initLimit=10
#集群中的follower服务器与leader服务器之间请求和应答之间能容忍的最多心跳数
syncLimit=5
#内存数据库快照存放地址，如果没有指定事务日志存放地址(dataLogDir)，默认也是存放在这个 路径
下，建议两个地址分开存放到不同的设备上。
dataDir=E:/utils/zookeeper/zookeeper-3.4.12/data
#指定端口
clientPort=2181

2、启动zookeeper服务

启动效果如下：

启动客户端

效果如下：

然后做如下操作：

ls /：列出zookeeper根下保存的所有节点

create –e /taoyong 123：创建一个taoyong临时节点，值为123

get /taoyong：获取/taoyong节点的值

结果如下：

[zk: localhost:2181(CONNECTED) 0] ls /
[zookeeper]
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 1] create -e /taoyong 123
Created /taoyong
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 2] get /taoyong
123
cZxid = 0x4
ctime = Wed Jun 05 23:01:24 CST 2019
mZxid = 0x4
mtime = Wed Jun 05 23:01:24 CST 2019
pZxid = 0x4
cversion = 0
dataVersion = 0
aclVersion = 0
ephemeralOwner = 0x100112bcb910000
dataLength = 3
numChildren = 0
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 3]

后面对zookeeper，这里只要知道zookeeper有各种节点即可。

3、dubbo-admin

dubbo本身并不是一个服务软件。它其实就是一个jar包能够帮你的java程序连接到zookeeper，并利用zookeeper消费、提供服务。所以你不用在Linux上启动什么dubbo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，不过这个监控即使不装也不影响使用。

a、下载dubbo-admin

下载地址：https://github.com/apache/incubator-dubbo-ops

 

进入dubbo-admin中，找到application.properties，打开

server.port=7001
spring.velocity.cache=false
spring.velocity.charset=UTF-8
spring.velocity.layout-url=/templates/default.vm
spring.messages.fallback-to-system-locale=false
spring.messages.basename=i18n/message
spring.root.password=root
spring.guest.password=root

dubbo.registry.address=zookeeper://127.0.0.1:2181

注意最后一行即可，只要zookeeper的地址正确就好(因为我们是本地搭的zookeeper)，用户名密码自己设置，不过用户名貌似只能是root或guest。

b、找到dubbo-admin的pom.xml位置，打包

打开，然后输入

mvn clean package

打好包之后运行

java -jar dubbo-admin-0.0.1-SNAPSHOT.jar

当项目启动之后，打开浏览器访问

http://你机器的ip:7001/

启动端口可以在项目启动日志里面看(springboot的项目)。然后根据自己设置的用户名密码登录进去：

 注意：在运行dubbo-admin之前，一定要打开zookeeper服务。