Dubbo入门实践---搭建一个最简单的Demo框架

Dubbo背景和简介

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，只需要一个应用，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，作为独立服务，逐渐形成稳定的服务中心，使前端应用能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。

流动计算构架

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。

---

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提供的函数和方法的时候，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。

直白的说就是，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：
* 通讯问题：主要是通过在客户端和服务端之间建立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。
* 序列化和反序列化：当A服务器上的应用发起远程调用时，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，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），通过寻址好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

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
* 服务自动注册和发现。

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

节点角色说明

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。

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。

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

健壮性

---

• 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

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

---

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。）

1. 软负载均衡及容错机制

   ①.可在内网替代nginx lvs等硬件负载均衡器。

2. 服务注册中心自动注册 & 配置管理
   ①.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。
   ②.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。

3. 服务接口监控与治理
   ①.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后，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。

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)

创建Maven项目

项目结构：
主要分为三大模块：
dubbo-api：存放公共接口；
dubbo-consumer :　调用远程服务；
dubbo-provider： : 提供远程服务。

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。

列出详细的pom.xml文件

2）创建dubbo-api的Maven项目(有独立的pom.xml，用来打包供应服务提供者、服务消费者使用)。
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。

package com.raven.dubbo.demo;

import java.util.List;

/**
 * Created by Raven on 2018年7月12日15:21:31
 */

public interface DemoService {
    List 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：

package com.raven.dubbo.demo.impl;

/**
 * Created by Boy
 */
import com.raven.dubbo.demo.DemoService;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class DemoServiceImpl implements DemoService {
    @Override
    public List getPermissions(Long id) {
        List demo = new ArrayList();
        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;
    }
}

在dubbo-provider中的pom.xml文件中加入公共接口所在的依赖

<dependencies>
        <dependency>
            <groupId>DubboDemogroupId>
            <artifactId>dubbo-apiartifactId>
            <version>1.0-SNAPSHOTversion>
        dependency>
    dependencies>

用Spring配置声明暴露服务

<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-provider" owner="programmer" organization="dubbox"/>
    
    <dubbo:registry address="zookeeper://localhost:2181"/>
    
    <dubbo:protocol name="dubbo" port="20880"/>
    
    <dubbo:service interface="com.raven.dubbo.demo.DemoService" ref="demoService" protocol="dubbo"/>
    
    <bean id="demoService" class="com.raven.dubbo.demo.impl.DemoServiceImpl"/>

beans>

启动远程服务：

package com.raven.dubbo.demo.impl;

import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;

import java.io.IOException;

/**
 * 功能描述:

 * <服务提供者>
 * @since: 1.0.0
 * @Author:Raven
 * @Date: 2018/7/17 0017 16:37
 */
public class Provider {
    public static void main(String[] args) throws IOException{
        //读取Provider配置文件
        ClassPathXmlApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("provider.xml");
        System.out.println(context.getDisplayName()+":here");
        //启动容器
        context.start();
        System.out.println("provider服务已经启动...");
        //使线程阻塞
        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：

<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"/>
    
    <dubbo:registry address="zookeeper://localhost:2181"/>
    
    <dubbo:reference id="permissionService" interface="com.raven.dubbo.demo.DemoService"/>
beans>

启动Consumer,调用远程服务：

package com.raven.dubbo.consumer;

import com.raven.dubbo.demo.DemoService;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;

/**
 * 功能描述: 

 * 〈消费者示例〉
 * @param null
 * @return:
 * @since: 1.0.0
 * @Author:Administrator
 * @Date: 2018/7/17 0017 16:51
 */

public class Consumer {
    public static void main(String[] args) {
        //读取配置文件
        ClassPathXmlApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("consumer.xml");
        context.start();
        System.out.println("consumer start");
        //获取在zookeeper注册的服务接口
        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：

消费者成功调用提供者所提供的远程服务：

---

Dubbo管理控制台介绍

下载dubbo-admin

可自行根据网上介绍安装,安装使用方法
dubbo-admin是阿里巴巴的发布的dubbo管理平台。官方下载地址：https://github.com/alibaba/dubbo
我用的2.6.0下载incubator-dubbo-dubbo-2.6.0版本.

将下载好的压缩包解压，进入dubbo-admin-2.6.0/WEB-INF中打开dubbo.properties文件，修改对应wookeeper服务对应地址、端口。

修改dubbo.properties文件

dubbo.registry.address=zookeeper://127.0.0.1:2181
dubbo.admin.root.password=root
dubbo.admin.guest.password=guest

将ROOT文件放入tomcat/webapps下，替换tomcata自带的ROOT，

启动tomcat

打开网址 :http://localhost:8080/ ,账户名、密码都是root ,点击服务治理->提供者，这里就可以看到dubbo发布的provider详细信息。

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：

查看消费者：

阿里项目地址，有兴趣可以查看：
https://github.com/apache/incubator-dubbo

---

参考文章：
Dubbo入门—搭建一个最简单的Demo框架

dubbo系列（三）——dubbo管理工具dubbo-admin安装使用