Apache Dubbo | 应用架构的演进过程、RPC(远程过程调用)

学习目标

  • 了解应用架构演进过程
  • 了解RPC远程调用方式
  • 掌握Dubbo框架的架构【重点】
  • 掌握Zookeeper注册中心的基本使用
  • 掌握Dubbo生产者和消费者的开发【重点】
  • 了解Dubbo的管理控制台的使用
  • 了解Dubbo的相关配置
  • 了解Dubbo的负载均衡(4种)
  • 了解Dubbo的配置中心(难点 代码 Watch)

1. 应用架构的演进过程 【了解】

1.1 主流的互联网技术特点

分布式、高并发、集群、负载均衡、高可用。

分布式:一件事情拆开来做。

集群:一件事情大家一起做。

负载均衡:将请求平均分配到不同的服务器中,达到均衡的目的。

高并发:同一时刻,处理同一件事情的处理能力(解决方案:分布式、集群、负载均衡)

高可用:系统都是可用的。

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1.2 架构的演变过程

1.2.1 单一应用架构(all in one)

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。

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  • 架构优点:

    架构简单,前期开发成本低、开发周期短,适合小型项目(OA、CRM、ERP企业内部应用)。

  • 架构缺点:

    全部功能集成在一个工程中

    (1)业务代码耦合度高,不易维护。

    (2)维护成本高,不易拓展。

    (3)并发量大,不易解决。

    (4)技术栈受限,只能使用一种语言开发。

1.2.2. 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。

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  • 架构优点:

    (1)业务代码相对解耦

    (2)维护成本相对易于拓展(修改一个功能,可以直接修改一个项目,单独部署)

    (3)并发量大相对易于解决(搭建集群)

    (4)技术栈可扩展(不同的系统可以用不同的编程语言编写)

  • 架构缺点:

    功能集中在一个项目中,不利于开发、扩展、维护。

    代码之间存在数据、方法的冗余

1.2.3. 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。

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  • 架构优点:

    (1)业务代码完全解耦,并可实现通用

    (2)维护成本易于拓展(修改一个功能,可以直接修改一个项目,单独部署)

    (3)并发量大易于解决(搭建集群)

    (4)技术栈完全扩展(不同的系统可以用不同的编程语言编写)

  • 架构缺点:

    缺少统一管理资源调度的框架

1.2.4. 流动计算架构(SOA)

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。

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​ 资源调度和治理中心的框架:dubbo、spring cloud

  • 架构优点:

    (1)业务代码完全解耦,并可实现通用

    (2)维护成本易于拓展(修改一个功能,可以直接修改一个项目,单独部署)

    (3)并发量大易于解决(搭建集群)

    (4)技术栈完全扩展(不同的系统可以用不同的编程)

    (5)框架实现了服务治理,不去担心集群的使用情况(失败会尝试其它服务....)

【小结】

1:单体架构

全部功能集中在一个项目内(All in one)。 打一个war, 一个tomcat

2:垂直架构

按照业务进行切割,形成小的单体项目。 每个业务模块就是一个war,一个tomcat

3 : 分布式:应用调用服务(ip写死),服务挂了就不能用了,缺少服务治理。把业务服务(service+dao)拆分成一个war包,一个tomcat里。

4:SOA架构(项目一)

服务的提供者(以服务为主 service调用dao->数据库),消费者。

服务提供者与消费都注册到中心,由中心统一管理分配,失败重试,负载均衡。。。有服务治理

可以使用dubbo作为调度的工具(RPC协议), Zookeeper作为注册中心

5:微服务架构(项目二 畅购 Springboot+Spring Cloud)

将系统服务层完全独立出来,抽取为一个一个的微服务。 以功能为主(controller->service-dao->数据库 独立)

特点一:抽取的粒度更细,遵循单一原则,数据可以在服务之间完成数据传输(一般使用restful请求调用资源)。

特点二: 采用轻量级框架协议传输。(可以使用spring cloud)(http协议 restful json)

特点三: 每个服务都使用不同的数据库,完全独立和解耦 (分库分表)。

2. RPC(远程过程调用)

2.1 RPC介绍

​ Remote Procedure Call 远程过程调用,是分布式架构的核心,按响应方式分如下两种:

​ 同步调用:客户端调用服务方方法,等待直到服务方返回结果或者超时,再继续自己的操作。

​ 异步调用:客户端把消息发送给中间件,不再等待服务端返回,直接继续自己的操作。

  • 是一种进程间的通信方式

  • 它允许应用程序调用网络上的另一个应用程序中的方法

  • 对于服务的消费者而言,无需了解远程调用的底层细节,是透明的

    需要注意的是RPC并不是一个具体的技术,而是指整个网络远程调用过程。

    RPC是一个泛化的概念,严格来说一切远程过程调用手段都属于RPC范畴。各种开发语言都有自己的PRC框架。Java中的RPC框架比较多,广泛使用的有RMI、Hessian、Dubbo、spring Cloud(restapi http)等。

一台电脑调用另一台电脑上的方法

2.2 RPC组件【重点】

简单来说一个RPC架构里包含如下4个组件

1、客户端(Client):服务调用者

2、客户端存根(Client Stub):存放服务端地址信息,将客户端的请求参数打包成网络信息,再通过网络发送给服务方

3、服务端存根(Server Stub):接受客户端发送过来的消息并解包,再调用本地服务

4、服务端(Server):服务提供者

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2.3 RPC调用

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1、服务调用方(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。在Java里就是序列化的过程;

3、client stub 找到服务地址,并将消息通过网络发送到服务端;

4、server stub 接收到消息后进行解码,在Java里就是反序列化的过程;

5、server stub 根据解码结果调用本地的服务;

6、本地服务执行处理逻辑;

7、本地服务将结果返回给server stub;

8、server stub 将返回结果打包拆成消息,Java里的序列化;

9、server stub 将打包后的消息通过网络并发送至消费方;

10、client stub 接收到消息,并进行解码,Java里反序列化;

11、服务调用方(client)得到最终结果。

【小结】

1:RPC 远程过程调用 调用另一个应用的方法

2:RPC组件及调用过程

客户端->客户端存根->服务端存根->服务端->服务端存根->客户端存根->客户端

3:调用方式 接口调用

  • Web Service 接口 http+soap
  • Dubbo 接口

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