Dubbo入门---搭建一个最简单的Demo框架

Dubbo背景和简介

Dubbo开始于电商系统,因此在这里先从电商系统的演变讲起。

  1. 单一应用框架(ORM) 
    当网站流量很小时,只需一个应用,将所有功能如下单支付等都部署在一起,以减少部署节点和成本。 
    缺点:单一的系统架构,使得在开发过程中,占用的资源越来越多,而且随着流量的增加越来越难以维护 
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  2. 垂直应用框架(MVC) 
    垂直应用架构解决了单一应用架构所面临的扩容问题,流量能够分散到各个子系统当中,且系统的体积可控,一定程度上降低了开发人员之间协同以及维护的成本,提升了开发效率。 
    缺点:但是在垂直架构中相同逻辑代码需要不断的复制,不能复用。 
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  3. 分布式应用架构(RPC) 
    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 
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  4. 流动计算架构(SOA) 
    随着服务化的进一步发展,服务越来越多,服务之间的调用和依赖关系也越来越复杂,诞生了面向服务的架构体系(SOA),也因此衍生出了一系列相应的技术,如对服务提供、服务调用、连接处理、通信协议、序列化方式、服务发现、服务路由、日志输出等行为进行封装的服务框架

从以上是电商系统的演变可以看出架构演变的过程: 
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  • 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。
  • 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。
  • 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。

在这里插播一条关于RPC的简介: 
RPC(Remote Procedure Call Protocol):远程过程调用: 
两台服务器A、B,分别部署不同的应用a,b。当A服务器想要调用B服务器上应用b提供的函数或方法的时候,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传达调用的数据。 
说白了,就是你在你的机器上写了一个程序,我这边是无法直接调用的,这个时候就出现了一个远程服务调用的概念。

RPC是一种通过网络从远程计算机程序上请求服务,而不需要了解底层网络技术的协议。RPC协议假定某些传输协议的存在,如TCP或UDP,为通信程序之间携带信息数据。在OSI网络通信模型中,RPC跨越了传输层和应用层。RPC使得开发包括网络分布式多程序在内的应用程序更加容易。 
RPC采用客户机/服务器模式。请求程序就是一个客户机,而服务提供程序就是一个服务器。首先,客户机调用进程发送一个有进程参数的调用信息到服务进程,然后等待应答信息。在服务器端,进程保持睡眠状态直到调用信息到达为止。当一个调用信息到达,服务器获得进程参数,计算结果,发送答复信息,然后等待下一个调用信息,最后,客户端调用进程接收答复信息,获得进程结果,然后调用执行继续进行。

RPC需要解决的问题: 
(可以稍作了解,详情可查看别的博文) 
通讯问题 : 主要是通过在客户端和服务器之间建立TCP连接,远程过程调用的所有交换的数据都在这个连接里传输。连接可以是按需连接,调用结束后就断掉,也可以是长连接,多个远程过程调用共享同一个连接。 
寻址问题 : A服务器上的应用怎么告诉底层的RPC框架,如何连接到B服务器(如主机或IP地址)以及特定的端口,方法的名称名称是什么,这样才能完成调用。比如基于Web服务协议栈的RPC,就要提供一个endpoint URI,或者是从UDDI服务上查找。如果是RMI调用的话,还需要一个RMI Registry来注册服务的地址。 
序列化 与 反序列化 : 当A服务器上的应用发起远程过程调用时,方法的参数需要通过底层的网络协议如TCP传递到B服务器,由于网络协议是基于二进制的,内存中的参数的值要序列化成二进制的形式,也就是序列化(Serialize)或编组(marshal),通过寻址和传输将序列化的二进制发送给B服务器。 
同理,B服务器接收参数要将参数反序列化。B服务器应用调用自己的方法处理后返回的结果也要序列化给A服务器,A服务器接收也要经过反序列化的过程。


Dubbo是什么

Dubbo是:

  • 一款分布式服务框架
  • 高性能和透明化的RPC远程服务调用方案
  • SOA服务治理方案

每天为2千多个服务提供大于30亿次访问量支持,并被广泛应用于阿里巴巴集团的各成员站点以及别的公司的业务中。


Dubbo架构

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Provider: 暴露服务的服务提供方。 
Consumer: 调用远程服务的服务消费方。 
Registry: 服务注册与发现的注册中心。 
Monitor: 统计服务的调用次数和调用时间的监控中心。

调用流程 
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注册中心

对于服务提供方,它需要发布服务,而且由于应用系统的复杂性,服务的数量、类型也不断膨胀; 
对于服务消费方,它最关心如何获取到它所需要的服务,而面对复杂的应用系统,需要管理大量的服务调用。 
而且,对于服务提供方和服务消费方来说,他们还有可能兼具这两种角色,即既需要提供服务,有需要消费服务。

通过将服务统一管理起来,可以有效地优化内部应用对服务发布/使用的流程和管理。服务注册中心可以通过特定协议来完成服务对外的统一。

Dubbo提供的注册中心有如下几种类型可供选择: 
* Multicast注册中心 
* Zookeeper注册中心 
* Redis注册中心 
* Simple注册中心


Dubbo优缺点

优点: 
1. 透明化的远程方法调用 
- 像调用本地方法一样调用远程方法;只需简单配置,没有任何API侵入。 
2. 软负载均衡及容错机制 
- 可在内网替代nginx lvs等硬件负载均衡器。 
3. 服务注册中心自动注册 & 配置管理 
-不需要写死服务提供者地址,注册中心基于接口名自动查询提供者ip。 
使用类似zookeeper等分布式协调服务作为服务注册中心,可以将绝大部分项目配置移入zookeeper集群。 
4. 服务接口监控与治理 
-Dubbo-admin与Dubbo-monitor提供了完善的服务接口管理与监控功能,针对不同应用的不同接口,可以进行 多版本,多协议,多注册中心管理。

缺点:

  • 只支持JAVA语言

Dubbo入门Demo

了解了Dubbo以后,自然要搭建一个简单的Demo实现。本文采用Dubbo与Zookeeper、Spring框架的整合。

主要是以下几个步骤: 
1. 安装Zookeeper,启动; 
2. 创建MAVEN项目,构建Dubbo+Zookeeper+Spring实现的简单Demo; 
3. 安装Dubbo-admin,实现监控。

1 Zookeeper介绍与安装

本Demo中的Dubbo注册中心采用的是Zookeeper。为什么采用Zookeeper呢?

Zookeeper是一个分布式的服务框架,是树型的目录服务的数据存储,能做到集群管理数据 ,这里能很好的作为Dubbo服务的注册中心。

Dubbo能与Zookeeper做到集群部署,当提供者出现断电等异常停机时,Zookeeper注册中心能自动删除提供者信息,当提供者重启时,能自动恢复注册数据,以及订阅请求

具体的安装方法在此不一一叙述,可参考博文: 
http://blog.csdn.net/tlk20071/article/details/52028945

安装完成后,进入到bin目录,并且启动zkServer.cmd,这个脚本中会启动一个java进程: 
(注:需要先启动zookeeper后,后续dubbo demo代码运行才能使用zookeeper注册中心的功能) 
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2 创建MAVEN项目

项目结构: 
主要分三大模块: 
dubbo-api : 存放公共接口; 
dubbo-consumer : 调用远程服务; 
dubbo-provider : 提供远程服务。 
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下面将详细叙述代码构建过程。 
1) 首先构建MAVEN项目,导入所需要的jar包依赖。 
需要导入的有spring, dubbo, zookeeper等jar包。 
(详情参看后面提供的项目代码)

2)创建dubbo-api的MAVEN项目(有独立的pom.xml,用来打包供提供者消费者使用)。 
在项目中定义服务接口:该接口需单独打包,在服务提供方和消费方共享。 
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package com.alibaba.dubbo.demo; import java.util.List; public interface DemoService { List<String> getPermissions(Long id); }

3)创建dubbo-provider的MAVEN项目(有独立的pom.xml,用来打包供消费者使用)。 
实现公共接口,此实现对消费者隐藏:

 
 
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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; } }

需加入公共接口所在的依赖 
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用Spring配置声明暴露服务

 
 
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<?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"> <!--定义了提供方应用信息,用于计算依赖关系;在 dubbo-admin 或 dubbo-monitor 会显示这个名字,方便辨识--> <dubbo:application name="demotest-provider" owner="programmer" organization="dubbox"/> <!--使用 zookeeper 注册中心暴露服务,注意要先开启 zookeeper--> <dubbo:registry address="zookeeper://localhost:2181"/> <!-- 用dubbo协议在20880端口暴露服务 --> <dubbo:protocol name="dubbo" port="20880" /> <!--使用 dubbo 协议实现定义好的 api.PermissionService 接口--> <dubbo:service interface="com.alibaba.dubbo.demo.DemoService" ref="demoService" protocol="dubbo" /> <!--具体实现该接口的 bean--> <bean id="demoService" class="com.alibaba.dubbo.demo.impl.DemoServiceImpl"/> </beans>

启动远程服务:

 
 
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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("服务已经启动..."); System.in.read(); } }

4)创建dubbo-consumer的MAVEN项目(可以有多个consumer,但是需要配置好)。 
调用所需要的远程服务:

通过Spring配置引用远程服务:

 
 
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<?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 订阅 provider 的地址,由 zookeeper 定时推送--> <dubbo:registry address="zookeeper://localhost:2181"/> <!--使用 dubbo 协议调用定义好的 api.PermissionService 接口--> <dubbo:reference id="permissionService" interface="com.alibaba.dubbo.demo.DemoService"/> </beans>

启动Consumer,调用远程服务:

 
 
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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) { //测试常规服务 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)); } }

5)运行项目,先确保provider已被运行后再启动consumer模块: 
运行提供者: 
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消费者成功调用提供者所提供的远程服务: 
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当然,这只是一个模拟的项目,实际中有多提供者多消费者情况,比这要复杂的多,当然只有这样才能体现dubbo的特性。


Dubbo管理控制台介绍

管理控制台功能

路由规则,动态配置,服务降级 
访问控制,权重调整 
负载均衡 
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下载dubbo-admin,可自行根据网上介绍安装。大致做法就是将dubbo-admin中 的某个文件夹内容替换到tomcat的conf中,再运行tomcat即可。但我在实际操作中发现JDK8无法运行,后来找到一个JDK8可以实现的dubbo-admin版本,如有需要可留下邮箱索要。

成功开启输入用户名密码root后,即可进入控制台首页查看消费者提供者情况: 
查看提供者: 
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查看消费者: 
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很遗憾,官方Dubbo网址早已不维护了,也出现了很多更新的Dubbo,比如当当网的Dubbox,可以自行了解。

整个项目的代码已经上传到我的github上https://github.com/nomico271/DatatablesDemo.git,欢迎查看。 
(github上项目中的图片为博客中内容,可全部删除)。

参考:https://www.zhihu.com/question/25536695

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