Dubbo框架之基础

Dubbo框架入门介绍

 

背景

 　　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。

       

  

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。

  

需求

    

　　在大规模服务化之前，应用可能只是通过RMI或Hessian等工具，简单的暴露和引用远程服务，通过配置服务的URL地址进行调用，通过F5等硬件进行负载均衡。

　　(1) 当服务越来越多时，服务URL配置管理变得非常困难，F5硬件负载均衡器的单点压力也越来越大。

　　　　此时需要一个服务注册中心，动态的注册和发现服务，使服务的位置透明。

　　　　并通过在消费方获取服务提供方地址列表，实现软负载均衡和Failover，降低对F5硬件负载均衡器的依赖，也能减少部分成本。

　　(2) 当进一步发展，服务间依赖关系变得错踪复杂，甚至分不清哪个应用要在哪个应用之前启动，架构师都不能完整的描述应用的架构关系。

　　　　这时，需要自动画出应用间的依赖关系图，以帮助架构师理清理关系。

　　(3) 接着，服务的调用量越来越大，服务的容量问题就暴露出来，这个服务需要多少机器支撑？什么时候该加机器？

　　　　为了解决这些问题，第一步，要将服务现在每天的调用量，响应时间，都统计出来，作为容量规划的参考指标。

　　      其次，要可以动态调整权重，在线上，将某台机器的权重一直加大，并在加大的过程中记录响应时间的变化，直到响应时间到达阀值，记录此时的访问量，再以此访问量乘以机器数反推总容量。

 

　　以上是Dubbo最基本的几个需求，更多服务治理问题参见：

　　http://code.alibabatech.com/blog/experience_1402/service-governance-process.html 

 

架构

     

节点角色说明：

　　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。

　　Container: 服务运行容器。

 

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。

 

(1) 连通性：

　　注册中心负责服务地址的注册与查找，相当于目录服务，服务提供者和消费者只在启动时与注册中心交互，注册中心不转发请求，压力较小

　　监控中心负责统计各服务调用次数，调用时间等，统计先在内存汇总后每分钟一次发送到监控中心服务器，并以报表展示

　　服务提供者向注册中心注册其提供的服务，并汇报调用时间到监控中心，此时间不包含网络开销

　　服务消费者向注册中心获取服务提供者地址列表，并根据负载算法直接调用提供者，同时汇报调用时间到监控中心，此时间包含网络开销

 

　　注册中心，服务提供者，服务消费者三者之间均为长连接，监控中心除外

　　注册中心通过长连接感知服务提供者的存在，服务提供者宕机，注册中心将立即推送事件通知消费者

　　注册中心和监控中心全部宕机，不影响已运行的提供者和消费者，消费者在本地缓存了提供者列表

　　注册中心和监控中心都是可选的，服务消费者可以直连服务提供者

 

(2) 健状性：

　　监控中心宕掉不影响使用，只是丢失部分采样数据

•  数据库宕掉后，注册中心仍能通过缓存提供服务列表查询，但不能注册新服务
•  注册中心对等集群，任意一台宕掉后，将自动切换到另一台
•  注册中心全部宕掉后，服务提供者和服务消费者仍能通过本地缓存通讯
•  服务提供者无状态，任意一台宕掉后，不影响使用
•  服务提供者全部宕掉后，服务消费者应用将无法使用，并无限次重连等待服务提供者恢复

 

(3) 伸缩性：

• 注册中心为对等集群，可动态增加机器部署实例，所有客户端将自动发现新的注册中心
• 服务提供者无状态，可动态增加机器部署实例，注册中心将推送新的服务提供者信息给消费者

 

(4) 升级性：

• 当服务集群规模进一步扩大，带动IT治理结构进一步升级，需要实现动态部署，进行流动计算，现有分布式服务架构不会带来阻力：

         

 

 

用法

 本地服务：(Spring配置)

     Local.xml

 

 远程服务：(Spring配置)

　　在本地服务的基础上，只需做简单配置，即可完成远程化：

　　将上面的local.xml配置拆分成两份，将服务定义部分放在服务提供方remote-provider.xml，将服务引用部分放在服务消费方remote-consumer.xml。

　　并在提供方增加暴露服务配置，在消费方增加引用服务配置。

　　

　　如下：

　　remote-provider.xml　　

　　 　　　　　　　　

　　　　

  

 

 

　　

  

服务提供者

　　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)   

package com.alibaba.dubbo.demo; 

public interface DemoService { 
    String sayHello(String name); 
}

 

在服务提供方实现接口：(对服务消费方隐藏实现)

package com.alibaba.dubbo.demo.provider;    public class DemoServiceImpl implements DemoService {      public String sayHello(String name) {         return "Hello " + name;     }  }

 

 用Spring配置声明暴露服务：

　Provider.xml

xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans" ....> 
    
    <dubbo:application name="hello-world-app"  /> 

    
    <dubbo:registry address="multicast://224.5.6.7:1234" /> 

    
    <dubbo:protocol name="dubbo" port="20880" /> 

    
    <dubbo:service interface="com.alibaba.dubbo.demo.DemoService" ref="demoService" />

    
    <bean id="demoService" class="com.alibaba.dubbo.demo.provider.DemoServiceImpl" /> 
beans>

 

 加载Spring配置：

public class Provider { 
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ClassPathXmlApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext(new String[] {"http://10.20.160.198/wiki/display/dubbo/provider.xml"});
        context.start();

        System.in.read(); // 按任意键退出
    } 
}

  

服务消费者 

通过Spring配置引用远程服务：

xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans" ....>
    
    <dubbo:application name="consumer-of-helloworld-app"  /> 

    
    <dubbo:registry address="multicast://224.5.6.7:1234" /> 

    
    <dubbo:reference id="demoService" interface="com.alibaba.dubbo.demo.DemoService" /> 
beans>

   

加载Spring配置，并调用远程服务：(也可以使用IoC注入)    

import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;

import com.alibaba.dubbo.demo.DemoService; 

public class Consumer { 
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ClassPathXmlApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext(new String[] {"http://10.20.160.198/wiki/display/dubbo/consumer.xml"});

        context.start(); 

        // 获取远程服务代理
        DemoService demoService = (DemoService)context.getBean("demoService"); 

        String hello = demoService.sayHello("world"); // 执行远程方法 

        System.out.println( hello ); // 显示调用结果
    } 
}

 

补充：

　　Dubbo主要用于分布式架构中，解决远程服务调用以及服务注册与发现等问题，但不影响视图层，数据访问层使用的技术，你依然可以使用ssh。

　　阿里调用量最大的服务，每天约4亿次调用，使用了12台虚拟机，平均响应时间在2ms-3ms左右。 
　　决定响应时间的通常不是远程服务调用层，而是数据访问层。

　　在分布式服务框架中，RPC只是基石，当应用全面服务化后，服务治理才是关键，这也是Dubbo的一个工作重心，但这一次开源的不包含治理模块。

　　----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
　　Dubbo主要用于服务化，以及SOA治理。

　　应用在什么场合?

　　当应用大了，可能需要垂直拆分应用， 减少各业务间干扰，内聚业务，灵活应对多变的业务需求， 提高业务的复用度，提升业务的敏捷性，提升开发效率，降低维护成本， 隔离上层展现逻辑和核心业务逻辑，方便架构的持续优化，减缓架构退化。 这样，应用之间的互相调用，就需要一个RPC作为基础设施。 另外，当服务多了，错综复杂的依赖关系需要治理。

　　有什么优势?

　　Dubbo提供动态服务注册与发现机制，使服务集群能够平滑升级和优雅降级，提高集群伸缩性。 
　　Dubbo提供软负载均衡及容错方案，减少对硬件负载均衡器的单点依赖，提升网站可靠性。 并且Dubbo的通讯协议针对常规的服务，一般都请求数据量小，但并发量大，消费者远比提供者多等情况，做了优化。