Dubbo(一) —— 基础知识和项目搭建

 

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

 

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，比喻新增功能，修改功能，每台机子都要重新部署

           2、协同开发问题，很多人都在同一个功能模块里面做，容易乱

           3、不利于升级维护，功能增加超量，项目大小增加，单台机子就承受不住

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。界面和业务逻辑是在一起。

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

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)[ Service Oriented Architecture]是关键。

3、RPC

 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。

  RPC基本原理

 

RPC两个核心模块：通讯，序列化。

一次完整的RPC调用流程（同步调用，异步另说）如下：

 1)服务消费方（client）调用以本地调用方式调用服务；

  2）client stub接收到调用后负责将方法、参数等组装成能够进行网络传输的消息体；

  3）client stub找到服务地址，并将消息发送到服务端；

  4）server stub收到消息后进行解码；

  5）server stub根据解码结果调用本地的服务；

  6）本地服务执行并将结果返回给server stub；

  7）server stub将返回结果打包成消息并发送至消费方；

  8）client stub接收到消息，并进行解码；

 9)服务消费方得到最终结果。

 RPC框架的目标就是要2~8这些步骤都封装起来，这些细节对用户来说是透明的，不可见的。

二、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

容器(Container)：服务运行容器

调用关系说明

0. 服务容器负责启动，加载，运行服务提供者。
1. 服务提供者在启动时，向注册中心注册自己提供的服务。
2. 服务消费者在启动时，向注册中心订阅自己所需的服务。
3. 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。
4. 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。
5. 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。

Dubbo 架构具有以下几个特点，分别是连通性、健壮性、伸缩性、以及向未来架构的升级性。

3、dubbo环境搭建

【windows】-安装zookeeper

1、下载zookeeper

网址 https://archive.apache.org/dist/zookeeper/zookeeper-3.4.13/ 

2、解压zookeeper

解压运行zkServer.cmd ，初次运行会报错，没有zoo.cfg配置文件

3、修改zoo.cfg配置文件

将conf下的zoo_sample.cfg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的端口号

修改完成后再次启动zookeeper

4、使用zkCli.cmd测试

ls /：列出zookeeper根下保存的所有节点

create –e /chen 123：创建一个临时chen节点，值为123

get /chen：获取/chen节点的值

5、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。

6、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

【windows】-安装dubbo-admin管理控制台

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。

1、下载dubbo-admin

https://github.com/apache/incubator-dubbo-ops 

2、进入目录，修改dubbo-admin配置

修改 srcmain esourcesapplication.properties 指定zookeeper地址

 

3、打包dubbo-admin

mvn clean package -Dmaven.test.skip=true 

4、运行dubbo-admin

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

默认使用root/root 登陆

 

4、dubbo-helloworld

提出需求

某个电商系统，订单服务需要调用用户服务获取某个用户的所有地址；

我们现在 需要创建两个服务模块进行测试 

模块	功能
订单服务web模块	创建订单等
用户服务service模块	查询用户地址等

 

 

 

 

 

 

 

测试预期结果：

订单服务web模块在A服务器，用户服务模块在B服务器，A可以远程调用B的功能。

工程架构

根据 dubbo《服务化最佳实践》

1、分包

建议将服务接口，服务模型，服务异常等均放在 API 包中，因为服务模型及异常也是 API 的一部分，同时，这样做也符合分包原则：重用发布等价原则(REP)，共同重用原则(CRP)。

如果需要，也可以考虑在 API 包中放置一份 spring 的引用配置，这样使用方，只需在 spring 加载过程中引用此配置即可，配置建议放在模块的包目录下，以免冲突，如：com/alibaba/china/xxx/dubbo-reference.xml。

2、粒度

服务接口尽可能大粒度，每个服务方法应代表一个功能，而不是某功能的一个步骤，否则将面临分布式事务问题，Dubbo 暂未提供分布式事务支持。

服务接口建议以业务场景为单位划分，并对相近业务做抽象，防止接口数量爆炸。

不建议使用过于抽象的通用接口，如：Map query(Map)，这样的接口没有明确语义，会给后期维护带来不便。

创建模块

1、gmall-interface：公共接口层（model，service，exception…）

 作用：定义公共接口，也可以导入公共依赖

Bean模型

public class UserAddress implements Serializable{
    private Integer id;
    private String userAddress;
    private String userId;
    private String consignee;
    private String phoneNum;
    private String isDefault;

}

Service接口

UserService、OrderService

 2.boot-user-service-provider用户模块（对用户接口的实现）

 作用：作为提供者，提供接口的实现

pom.xml

<dependency>
   <groupId>org.springframework.boot</groupId>
   <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
</dependency>
<dependency>
   <groupId>com.gmall</groupId>
   <artifactId>gmall-interface</artifactId>
   <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
</dependency>
<dependency>
   <groupId>com.alibaba.boot</groupId>
   <artifactId>dubbo-spring-boot-starter</artifactId>
   <version>0.2.0</version>
</dependency>

Impl实现类

//@Service//使用dubbo提供的Service暴露服务
@Component
public class UserServiceImpl implements UserService {
    @HystrixCommand
    @Override
    public List<UserAddress> getUserAddressList(String userId) {
        System.out.println("UserServiceImpl.......");
        UserAddress address1 = new UserAddress(1, "深圳市创业投资大厦", "1", "小明", "010-00000000", "Y");
        UserAddress address2 = new UserAddress(2, "深圳市怡化金融大厦", "2", "小李", "010-11111111", "N");
        System.out.println(address1);
        return Arrays.asList(address1,address2);
    }
}

provider.xml

    <!-- 1、指定当前服务/应用的名字（同样的服务名字相同，不要和别的服务同名） -->
    <dubbo:application name="boot-user-service-provider"></dubbo:application>
    
    <!-- 2、指定注册中心的位置 -->
    <!-- <dubbo:registry address="zookeeper://127.0.0.1:2181"></dubbo:registry> -->
    <dubbo:registry protocol="zookeeper" address="127.0.0.1:2181"></dubbo:registry>
    
    <!-- 3、指定通信规则（通信协议？通信端口） -->
    <dubbo:protocol name="dubbo" port="20880"></dubbo:protocol>
    
    <!-- 4、暴露服务   ref：指向服务的真正的实现对象 -->
    <dubbo:service interface="com.gmall.service.UserService"
        ref="userServiceImpl" retries="2"  timeout="1000">
        <dubbo:method name="getUserAddressList" timeout="1000"></dubbo:method>
    </dubbo:service>

    <!--服务的实现 -->
    <bean id="userServiceImpl" class="com.gmall.service.impl.UserServiceImpl"></bean>

    <!-- 开启dubbo注解支持 -->
    <!-- 扫描注解包路径，多个包用逗号分隔，不填pacakge表示扫描当前ApplicationContext中所有的类 -->
    <!--<dubbo:annotation package="com.gmall.service.impl"/>-->

    <!--统一设置服务提供方的规则  -->
    <dubbo:provider timeout="1000" retries="3"></dubbo:provider>

    <!-- 连接监控中心 -->
    <dubbo:monitor protocol="registry"></dubbo:monitor>

application.properties

#dubbo.application.name=user-service-provider
#dubbo.registry.address=127.0.0.1:2181
#dubbo.registry.protocol=zookeeper
#
#dubbo.protocol.name=dubbo
#dubbo.protocol.port=20881
#
#dubbo.monitor.protocol=registry
#dubbo.scan.base-packages=com.gmall

Application启动类

/**
 * 1、导入依赖；
 *         1）、导入dubbo-starter
 *         2）、导入dubbo的其他依赖
 * @author chenhao
 *
 * SpringBoot与dubbo整合的两种方式：
 * 1）、保留dubbo xml配置文件;
 *         导入dubbo-starter，使用@ImportResource导入dubbo的配置文件即可
 * 2）、导入dubbo-starter，在application.properties配置属性，使用@Service【暴露服务】使用@Reference【引用服务】
 */
//@EnableDubbo //开启基于注解的dubbo功能
//@ImportResource(locations="classpath:provider.xml")
//@EnableDubbo
@ImportResource(locations="classpath:provider.xml")
@EnableHystrix //开启服务容错
@SpringBootApplication
public class BootUserServiceProviderApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(BootUserServiceProviderApplication.class, args);
    }
}

①、可以用原始xml配置方式：如上provider.xml中配置，Application启动类中需要注解引入@ImportResource(locations="classpath:provider.xml")；

使用注解方式：使用注解需要先开启dubbo注解，如provider.xml使用<dubbo:annotation package="com.gmall.service.impl"/>开启dubbo注解，但是这种方式dubbo官网说下个版本不再使用，或者在Application启动类中使用@EnableDubbo注解，使用注解后就不需要再provider.xml中配置暴露服务，只需要在需要暴露的服务类上添加注解@Service //使用dubbo提供的service注解，注册暴露服务

②、也可以使用properties的方式：Application启动类中不需要引入provider.xml，但是要开启dubbo注解，并且需要在需要暴露的服务类上添加dubbo提供的service注解，注册暴露服务

application.name就是服务名，不能跟别的dubbo提供端重复registry.protocol 是指定注册中心协议

registry.address 是注册中心的地址加端口号

protocol.name 是分布式固定是dubbo,不要改。

base-package  注解方式要扫描的包

3、boot-order-service-consumer订单模块（调用用户模块）

 作用：作为消费者

pom.xml

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>

<dependency>
    <groupId>com.alibaba.boot</groupId>
    <artifactId>dubbo-spring-boot-starter</artifactId>
    <version>0.2.0</version>
</dependency>


<dependency>
    <groupId>com.gmall</groupId>
    <artifactId>gmall-interface</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
</dependency>

Controller

@Controller
public class OrderController {
    
    @Autowired
    OrderService orderService;
    
    @ResponseBody
    @RequestMapping("/initOrder")
    public List<UserAddress> initOrder(@RequestParam("uid")String userId) {
        return orderService.initOrder(userId);
    }

}

Impl实现类

    //@Reference
    @Autowired
    UserService userService;
    //@HystrixCommand(fallbackMethod="hello")
    @Override
    public List<UserAddress> initOrder(String userId) {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println("用户id："+userId);
        //1、查询用户的收货地址
        List<UserAddress> addressList = userService.getUserAddressList(userId);
        return addressList;
    }

consumer.xml

    <dubbo:application name="boot-order-service-consumer"></dubbo:application>
    
    <dubbo:registry address="zookeeper://127.0.0.1:2181"></dubbo:registry>
    
    <!--声明需要调用的远程服务的接口；生成远程服务代理  -->
    <!-- 
        1）、精确优先 (方法级优先，接口级次之，全局配置再次之)
        2）、消费者设置优先(如果级别一样，则消费方优先，提供方次之)
    -->
    <!-- timeout="0" 默认是1000ms-->
    <!-- retries="":重试次数，不包含第一次调用，0代表不重试-->
    <!-- 幂等（设置重试次数）【查询、删除、修改】、非幂等（不能设置重试次数）【新增】 -->
    <dubbo:reference interface="com.gmall.service.UserService"
        id="userService" timeout="5000" retries="3" >
        <dubbo:method name="getUserAddressList" timeout="1000"></dubbo:method>
    </dubbo:reference>
        
    <!-- 配置当前消费者的统一规则：所有的服务都不检查 -->
    <dubbo:consumer check="false" timeout="5000"></dubbo:consumer>

    <dubbo:monitor protocol="registry"></dubbo:monitor>
    <!-- <dubbo:monitor address="127.0.0.1:7070"></dubbo:monitor> -->

application.properties

#server.port=8081
#
#dubbo.application.name=boot-order-service-consumer
#dubbo.registry.address=zookeeper://127.0.0.1:2181
#dubbo.monitor.protocol=registry

Application启动类

//@EnableDubbo
//@EnableHystrix
@ImportResource(locations="classpath:consumer.xml")
@SpringBootApplication
public class BootOrderServiceConsumerApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(BootOrderServiceConsumerApplication.class, args);
    }
}

①、可以用原始xml配置方式：如上consumer.xml中配置，Application启动类中需要注解引入@ImportResource(locations="classpath:consumer.xml")；

使用注解方式：使用注解需要先开启dubbo注解，在Application启动类中使用@EnableDubbo注解，使用注解后就不需要再provider.xml中声明需要调用的远程服务的接口，只需要在需要引用的服务上UserService userService;添加注解@Reference  //使用dubbo提供的reference注解引用远程服务

②、也可以使用properties的方式：Application启动类中不需要引入consumer.xml，但是要开启dubbo注解，并且需要在需要引用的服务上UserService userService;添加注解@Reference  //使用dubbo提供的reference注解引用远程服务

5、监控中心

dubbo-admin

图形化的服务管理页面；安装时需要指定注册中心地址，即可从注册中心中获取到所有的提供者/消费者进行配置管理，上面已经安装

dubbo-monitor-simple

简单的监控中心

1、安装

下载 dubbo-ops

https://github.com/apache/incubator-dubbo-ops 

修改配置指定注册中心地址

进入 dubbo-monitor-simplesrcmain esourcesconf

修改 dubbo.properties文件

打包dubbo-monitor-simple

mvn clean package -Dmaven.test.skip=true

解压 tar.gz 文件，并运行start.bat

双击运行start.bat

启动访问8080

2、监控中心配置

所有服务配置连接监控中心，进行监控统计

<!-- 监控中心协议，如果为protocol="registry"，表示从注册中心发现监控中心地址，否则直连监控中心 -->

<dubbo:monitor protocol="registry"></dubbo:monitor>

Simple Monitor 挂掉不会影响到 Consumer 和 Provider 之间的调用，所以用于生产环境不会有风险。

源码地址：https://gitee.com/chenhaozi/SpringBoot_dubbo.git