分布式RPC框架Apache Dubbo

目录

1.软件架构的发展过程

1.1 单一应用框架(ORM)

1.2 垂直应用框架(MVC)

1.3 SOA架构

1.4 微服务架构

关于RPC的简介：

2. Apache Dubbo概述

2.1 Dubbo简介

2.2 Dubbo架构(官方提供)

2.3 Dubbo注册中心

2.4 Dubbo优缺点

3. 服务注册中心Zookeeper

3.1 Zookeeper介绍

3.2 安装Zookeeper

4.Dubbo入门Demo

4.1 服务提供方开发

4.2 服务消费方开发

5. Dubbo管理控制台

5.1 安装

5.2 使用

---

1.软件架构的发展过程

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。

1.1 单一应用框架(ORM)

当网站流量很小时，只需一个应用，将所有功能都部署在一起，以减少部署节点和成本。

优点：架构简单，前期开发成本低、开发周期短，适合小型项目。

缺点：全部功能集成在一个工程中，对于大型项目不易开发、扩展和维护。

1.2 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。

优点：技术栈可扩展（不同的系统可以用不同的编程语言编写）。

缺点：1.功能集中在一个项目中，不利于开发、扩展、维护。2.系统扩张只能通过集群的方式。 3.项目之间功能冗余、数据冗余、耦合性强

1.3 SOA架构

SOA 全称为 Service-Oriented Architecture ，即面向服务的架构。它可以根据需求通过网络对松散耦合 的粗粒度应用组件( 服务 )进行分布式部署、组合和使用。一个服务通常以独立的形式存在于操作系统进程中。 站在功能的角度，把业务逻辑抽象成可复用的服务，通过服务的编排实现业务的快速再生，目的：把原 先固有的业务功能转变为通用的业务服务，实现业务逻辑的快速复用。

优点：1. 重复功能或模块抽取为服务，提高开发效率。2. 可重用性高。3。 可维护性高。

缺点：1.各系统之间业务不同，很难确认功能或模块是重复的。2.抽取服务的粒度大。3.系统和服务之间耦合度高。

1.4 微服务架构

将系统服务层完全独立出来，抽取为一个一个的微服务。 抽取的粒度更细，遵循单一原则。 采用轻量级框架协议传输。

优点：1. 服务拆分粒度更细，有利于提高开发效率。2. 可以针对不同服务制定对应的优化方案。3. 适用于互联网时代，产品迭代周期更短。

缺点： 1.粒度太细导致服务太多，维护成本高。 2.分布式系统开发的技术成本高，对团队的挑战大。

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。

---

2. Apache Dubbo概述

2.1 Dubbo简介

Apache Dubbo 是一款高性能的 Java RPC 框架。其前身是阿里巴巴公司开源的、轻量级的开源 Java RPC 框架，可以和Spring 框架无缝集成， 2018 年阿里巴巴把这个框架捐献给了 apache 基金会。

• 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

2.2 Dubbo架构(官方提供)

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。

调用关系说明：

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。

2.3 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

2.4 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。

---

3. 服务注册中心Zookeeper

3.1 Zookeeper介绍

Zookeeper 是 Apache Hadoop 的子项目，是一个树型的目录服务，支持变更推送，适合作为 Dubbo 服务的注册中心，工业强度较高，可用于生产环境，并推荐使用 。

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

3.2 安装Zookeeper

下载地址： http://archive.apache.org/dist/zookeeper/      我使用的是 Zookeeper 版本为 3.4.6

安装步骤：

第一步：安装 jdk （略）

第二步：把 zookeeper 的压缩包（ zookeeper-3.4.6.tar.gz ）上传到 linux 系统

第三步：解压缩压缩包 tar -zxvf zookeeper-3.4.6.tar.gz -C /usr

第四步：进入 zookeeper-3.4.6 目 录，创建data 目录 mkdir data

第五步：进入 conf目录 ，把zoo_sample.cfg改名为zoo.cfg   cd conf    mv zoo_sample.cfg zoo.cfg

第六步：打开 zoo.cfg 文件 , 修改 data 属性： dataDir=/usr/zookeeper- 3.4.6/data

进入 Zookeeper 的 bin 目录，启动服务命令 ./zkServer.sh start

停止服务命令 ./zkServer.sh stop

查看服务状态： ./zkServer.sh status

客户端连接 ：./zkCli.sh

---

4.Dubbo入门Demo

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。

4.1 服务提供方开发

开发步骤：   

详细代码内容  AOQO/DubboDemo

（1）创建 maven 工程（打包方式为 war ） dubbodemo_provider ，在 pom.xml 文件

（2）配置 web.xml 文件

（3）创建服务接口

（4）创建服务实现类

（5）在 src/main/resources 下创建 applicationContext-service.xml

（6）启动服务 tomcat7:run

4.2 服务消费方开发

（1）创建 maven 工程（打包方式为 war ） dubbodemo_consumer ， pom.xml 配置和上面服务提供者

相同，只需要将 Tomcat 插件的端口号改为 8082 即可

（2）配置 web.xml 文件

（3）将服务提供者工程中的 HelloService 接口复制到当前工程

（4）编写Controller   注意： Controller 中注入 HelloService 使用的是 Dubbo 提供的 @Reference 注解

（5）在 src/main/resources 下创建 applicationContext-service.xml

（6）启动服务 tomcat7:run

---

5. Dubbo管理控制台

我们在开发时，需要知道 Zookeeper 注册中心都注册了哪些服务，有哪些消费者来消费这些服务。我们

可以通过部署一个管理中心来实现。其实管理中心就是一个 web 应用，部署到 tomcat 即可。

5.1 安装

安装步骤：

（1）将 dubbo-admin-2.6.0.war 文件复制到 tomcat 的 webapps目录下。

（2）可以自己将文件dubbo-admin-2.6.0.war改为zip形式进行解压

（2）修改 WEB-INF 下的 dubbo.properties 文件，注意 dubbo.registry.address 对应的值需要对应当前 使用的Zookeeper 的 ip 地址和端口号 dubbo.registry.address=zookeeper://192.168.158.130:2181 （自己虚拟机IP地址）只需要改这一项就可以 

（4）在命令提示符中启动 tomcat

5.2 使用

（1）访问 http://localhost:8080/dubbo-admin-2.6.0/ ，输入用户名 (root) 和密码 (root)

（2）启动服务提供者工程和服务消费者工程，可以在查看到对应的信息