分布式之---springboot+Dubbo+zookeeper

分布式理论

什么是分布式系统

在《分布式系统原理与范型》一书中有如下定义：“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”；

分布式系统是由一组通过网络进行通信、为了完成共同的任务而协调工作的计算机节点组成的系统。分布式系统的出现是为了用廉价的、普通的机器完成单个计算机无法完成的计算、存储任务。其目的是利用更多的机器，处理更多的数据。

分布式系统（distributed system）是建立在网络之上的软件系统。

首先需要明确的是，只有当单个节点的处理能力无法满足日益增长的计算、存储任务的时候，且硬件的提升（加内存、加磁盘、使用更好的CPU）高昂到得不偿失的时候，应用程序也不能进一步优化的时候，我们才需要考虑分布式系统。因为，分布式系统要解决的问题本身就是和单机系统一样的，而由于分布式系统多节点、通过网络通信的拓扑结构，会引入很多单机系统没有的问题，为了解决这些问题又会引入更多的机制、协议，带来更多的问题

Dubbo官网：https://dubbo.apache.org/

发展路径

单一应用架构

当网站很小时，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。

优点：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：性能扩展比较难；协同开发问题；不利于升级维护

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，将应用拆分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。

优点：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

当垂直应用较多时，应用之间就会有交互，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。

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。

也就是说两台服务器A，B，一个应用部署在A服务器上，想要调用B服务器上应用提供的函数/方法，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和传达调用的数据。为什么要用RPC呢？就是无法在一个进程内，甚至一个计算机内通过本地调用的方式完成的需求，比如不同的系统间的通讯，甚至不同的组织间的通讯，由于计算能力需要横向扩展，需要在多台机器组成的集群上部署应用。RPC就是要像调用本地的函数一样去调远程函数；

RPC基本原理

RPC两个核心模块：通讯，序列化。

Dubbo

Apache Dubbo 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。

快速开始：https://dubbo.apache.org/zh/docs/quick-start/

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。

Dubbo环境搭建

1. 安装Zookeeper

   官网：https://zookeeper.apache.org/

   github地址：https://github.com/apache/zookeeper

   我们点击：https://zookeeper.apache.org/releases

   

   下载后，解压点击bin/Zkserver.cmd运行

   第一次遇到闪退，可以在zkServer.cmd文件末尾添加pause ，这样遇到问题就不会闪退了。

   

2. 修改配置

   将conf文件夹下面的zoo_sample.cfg复制一份改名为zoo.cfg即可。

3. 再次启动

   如果遇到这种情况，没有事，这个是正常的。这是因为新版本（3.6以上）在启动时，zookeeper新增的审核日志是默认关闭的。

   

4. 测试一下

   启动服务端zkServer.cmd，再启动客户端zkCli.cmd，就会出现

   

   这是代表第0号，然后输入ls /：列出zookeeper根下保存的所有节点

   

window下安装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。

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dubbo-admin，不过这个监控即使不装也不影响使用。

1. 下载地址

   https://github.com/apache/dubbo-admin/tree/master

2. 解压

   修改 dubbo-admin\src\main\resources \application.properties 指定zookeeper地址

   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=guest
   #注册中心地址
   dubbo.registry.address=zookeeper://127.0.0.1:2181
   

3. 打包

   在项目目录下打包dubbo-admin

   mvn clean package -Dmaven.test.skip=true
   

4. 执行

   zookeeper的服务要打开

   dubbo-admin\target 下的dubbo-admin-0.0.1-SNAPSHOT.jar

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

   执行完毕，我们去访问一下 http://localhost:7001/ ， 这时候我们需要输入登录账户和密码，我们都是默认的root-root；

• zookeeper：注册中心
• dubbo-admin：是一个监控管理平台，查看程序注册了哪些服务，哪些服务被消费了
• Dubbo：jar包

SpringBoot + Dubbo + zookeeper

1. IDEA创建一个空项目；

2. 创建模块provider-server，选择web依赖。

3. 编写服务接口及其实现类

   package com.hxl.service;
   
   public interface TicketService {
       public String getTicket();
   }
   

   package com.hxl.service;
   
   public class TicketServiceImpl implements TicketService {
       @Override
       public String getTicket() {
           return "Hello";
       }
   }
   

4. 创建模块consumer-server，选择web依赖

5. 编写服务

   package com.hxl.service;
   
   public interface UserService {
       //想拿到票
   }
   

6. 在provider-server下导入依赖

   
   
   <dependency>
       <groupId>org.apache.dubbogroupId>
       <artifactId>dubboartifactId>
       <version>3.0.5version>
   dependency>
   
   <dependency>
       <groupId>com.github.sgroschupfgroupId>
       <artifactId>zkclientartifactId>
       <version>0.1version>
   dependency>
   
   
   <dependency>
       <groupId>org.apache.curatorgroupId>
       <artifactId>curator-frameworkartifactId>
       <version>5.2.0version>
   dependency>
   
   <dependency>
       <groupId>org.apache.curatorgroupId>
       <artifactId>curator-recipesartifactId>
       <version>5.2.0version>
   dependency>
   
   <dependency>
       <groupId>org.apache.zookeepergroupId>
       <artifactId>zookeeperartifactId>
       <version>3.7.0version>
       
       <exclusions>
           <exclusion>
               <groupId>org.slf4jgroupId>
               <artifactId>slf4j-log4j12artifactId>
           exclusion>
       exclusions>
   dependency>
   

7. 在provider-server配置文件中配置属性

   # 应用服务 WEB 访问端口
   server.port=8081
   #当前应用名字
   dubbo.application.name=provider-server
   #注册中心地址
   dubbo.registry.address=zookeeper://127.0.0.1:2181
   #扫描指定包下服务
   dubbo.scan.base-packages=com.hxl.provider.service
   

8. 在service实现类中配置服务注解

   package com.hxl.service;
   
   import org.apache.dubbo.config.annotation.DubboService;
   
   @DubboService
   public class TicketServiceImpl implements TicketService {
       @Override
       public String getTicket() {
           return "Hello";
       }
   }
   

   上面增加@Component

   主类增加@EnableDubbo，

9. 启动zookeeper，启动provider-server启动类，发现这里出现内容就是可以了，也可以去dubbo-admin看

   

10. 服务消费者中添加依赖

    在consumer-server下导入依赖

    
    
    <dependency>
        <groupId>org.apache.dubbogroupId>
        <artifactId>dubboartifactId>
        <version>3.0.5version>
    dependency>
    
    <dependency>
        <groupId>com.github.sgroschupfgroupId>
        <artifactId>zkclientartifactId>
        <version>0.1version>
    dependency>
    
    
    <dependency>
        <groupId>org.apache.curatorgroupId>
        <artifactId>curator-frameworkartifactId>
        <version>5.2.0version>
    dependency>
    
    <dependency>
        <groupId>org.apache.curatorgroupId>
        <artifactId>curator-recipesartifactId>
        <version>5.2.0version>
    dependency>
    
    <dependency>
        <groupId>org.apache.zookeepergroupId>
        <artifactId>zookeeperartifactId>
        <version>3.7.0version>
        
        <exclusions>
            <exclusion>
                <groupId>org.slf4jgroupId>
                <artifactId>slf4j-log4j12artifactId>
            exclusion>
        exclusions>
    dependency>
    

11. 配置参数

    # 应用服务 WEB 访问端口
    server.port=8082
    #消费者去哪里拿服务
    dubbo.application.name=consumer-server
    #注册中心地址
    dubbo.registry.address=zookeeper://127.0.0.1:2181
    

12. 可以用两种方式第一种需要将服务提供者的接口打包，然后用pom文件导入；第二种直接将服务的接口拿过来，路径必须保证正确，即和服务提供者相同；我使用的是第一种

    

13. 完善消费者的服务类

    package com.hxl.service;
    
    import org.apache.dubbo.config.annotation.DubboReference;
    import org.springframework.stereotype.Service;
    
    @Service //放到容器中
    public class UserService {
        //想拿到票，要去注册中心拿服务
        //@Autowired是本地的service
        @DubboReference//远程引用指定的服务
        TicketService ticketService;  //这里没有TicketService，一般是用pom坐标，也可以定义路径相同的接口名
    
        public void bugTicket(){
            String ticket = ticketService.getTicket();
            System.out.println("在注册中心买到"+ticket);
        }
    }
    

14. 测试编写

    package com.hxl;
    
    import com.hxl.service.UserService;
    import org.junit.jupiter.api.Test;
    import org.junit.runner.RunWith;
    import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
    import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
    import org.springframework.test.context.junit4.SpringRunner;
    
    @RunWith(SpringRunner.class)
    @SpringBootTest
    class ConsumerServerApplicationTests {
    
        @Autowired
        UserService userService;
    
        @Test
        void contextLoads() {
            userService.bugTicket();
        }
    
    }
    

15. 启动测试

    1. 开启zookeeper
    2. 启动provider-server
    3. 启动consumer-server
    4. 查看结果

    这里问题还没有解决，无法运行，有的说降版本。

小结

步骤：

1. 提供者提供服务
   1. 导入依赖
   2. 配置注册中心的地址，以及服务发现名和要扫描的包
   3. 在想要被注册的服务上面，增加一个注解@DubboService
2. 消费者如何消费
   1. 导入依赖
   2. 配置注册中心的地址，配置自己的服务名
   3. 从远程注入服务@DubboReference