Dubbo的初步理解和使用
什么是Dubbo?
Dubbo是一个分布式、高性能、透明化的RPC服务框架,提供服务自动注册、自动发现等高效服务治理方案,可以和Spring框架无缝集成。
Dubbo的主要应用场景?
- 透明化的远程方法调用,就像调用本地方法一样调用远程方法,只需要简单配置,没有任何API侵入
- 软负载均衡及容错机制,可在内网替代F5等硬件负载均衡器,降低成本,减少单点
- 服务自动注册与发现,不再需要写死服务提供方地址,注册中心基于接口名称查询服务提供者的IP地址,并且能够平滑添加和删除服务提供者
Dubbo(读音[ˈdʌbəʊ])是阿里巴巴公司开源的一个高性能优秀的服务框架,使得应用可通过高性能的 RPC 实现服务的输出和输入功能,可以和 [1] Spring框架无缝集成。
- Remoting:网络通信框架,提供多种NIO框架封装,包括“同步转异步”和“请求-响应”模式的信息交换方式
- CLuster:服务框架,提供基于玖蔻方法的透明远程过程调用,包括多协议支持,以及软负载均衡,失败容错,地址路由,动态配置等集群支持。
- Registry:服务注册,基于注册中心目录服务,使服务消费方能动态查找服务提供方,使地址透明,使服务方可以平滑增加或减少机器。
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, 用于加速前端⻚面开发的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。
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,在选另一台调用
- 服务消费者和提供者,在内存中累计调用次数和调用时间,定时每分钟发送统计数据到监控中心
Dubbo架构具有一下几个特点:连通性/伸缩性/健壮性/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,此事件包含网络开销
- 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,服务消费者可以直接连服务提供者
健壮性
- 监控中心宕机不影响使用,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,将自动切换到到另一台
- 注册中心全部宕掉之后,服务提供者和服务消费者仍能通过本地的缓存通讯
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
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。下图是未来可能的一种架构:
- 服务接口层(service):该层是与实际业务逻辑相关的,根据服务提供方和服务消费方的业务设计对应的接口和实现
- 配置层(Config):对外配置接口,以ServiceConfig和ReferenceConfig为中心,可以直接new配置类,也可以通过spring解析配置生成配置类
- 服务代理层(Proxy):服务接口透明代理,生成服务的客户端stub和服务器端Skeleton,以ServiceProxy为中心,扩展接口为ProxyFactory
- 服务注册层(Registry):封装服务地址的注册与发现,以服务URL为中心,扩展接口为RegistryFactory、Registry和RegistryService。可能没有服务注册中心,此时服务提供方直接暴露服务。
- 集群层(Cluster):封装多个提供者的路由及负载均衡,并桥接注册中心,以Invoker为中心,扩展接口为Cluster、Directory、Router、和LoadBalance。将多个服务提供房租和为一个提供服务方,实现服务消费来透明,只需要与一个服务提供方进行交互。
- 监控层(Monitor):RPC调用次数和调用时间监控,以Statistics为中心,扩展接口为MonitorFactory、Monitor和MonitorService
- 远程调用层(Protocol):封装RPC调用,以Invocation和Result为中心,扩展接口为Protocol、Invoker和Exporter。Protocol是服务域,它是Invoker暴露和引用的主功能入口,它负责Invoker的声明周期管理。Invoker是实体域,它是dubbo的核心模型,其他模型都向他靠拢,它代表一个可以执行的体,可向他发起invoker电泳,他有可能是一个本地的实现,也有可能是一个远程的实现,也可能一个集群实现
- 信息交换层(Exchange):封装请求响应模式,同步转异步,以Request和Response为中心,扩展接口为Exchanger、ExchangeChannel、ExchangeClient和ExchangeServer。
- 网络传输层(Transport):抽象main和netty为统一接口,以Message为中心,扩展接口为:channel、Transporter、Client、Server、Codec
- 数据序列化层(Serialize):可复用的一些工具,扩展接口为Serialization、ObjectInput、ObjectOutput和ThreadPool
节点角色说明
节点 | 角色说明 |
---|---|
Deployer |
自动部署服务的本地代理 |
Repository |
仓库用于存储服务应用发布包 |
Scheduler |
调度中心基于访问压力自动增减服务提供者 |
Admin |
统一管理控制台 |
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 |
Demo:
- 创建一个普通的Maven工程 dubboparent,在pom.xml文件中导入要使用的坐标
<dependencies> <dependency>
<groupId>com.alibaba</groupId>
<artifactId>dubbo</artifactId>
<version>2.6.</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.101tec</groupId>
<artifactId>zkclient</artifactId>
<version>0.9</version>
</dependency> <dependency>
<groupId>org.apache.zookeeper</groupId>
<artifactId>zookeeper</artifactId>
<version>3.4.</version>
<exclusions>
<exclusion>
<groupId>log4j</groupId>
<artifactId>log4j</artifactId>
</exclusion>
</exclusions>
</dependency>
<dependency>
<groupId>log4j</groupId>
<artifactId>log4j</artifactId>
<version>1.2.</version>
</dependency> <dependency>
<groupId>junit</groupId>
<artifactId>junit</artifactId>
<version>4.12</version>
<scope>test</scope>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework</groupId>
<artifactId>spring-test</artifactId>
<version>4.3..RELEASE</version>
<scope>test</scope>
</dependency> </dependencies>
- 在dubboparent的上面新建一个模块dubbo-provider的工程和dubbo-consumer的工程和dubbo-common(分别作为提供者和消费者)。
- 上述的工程建好之后,在三个子模块的pom的文件中会自动引入父工程例如:
<parent>
<artifactId>dubbo-parent</artifactId>
<groupId>zh.stu.Dubbo</groupId>
<version>1.0-SNAPSHOT</version>
</parent> - 当然在父工程中也会引入子工程例如:
<modules>
<module>dubbo-provider</module>
<module>dubbo-consumer</module>
<module>dubbo-consumer</module>
<module>dubbo-common</module>
</modules>每一个模块都会加入进来
- 因为consumer和provider模块都会依赖common模块,所以在他们两个的模块中添加common的依赖(引入common)
<dependencies>
<dependency>
<groupId>zh.stu.Dubbo</groupId>
<artifactId>dubbocommon</artifactId>
<version>1.0-SNAPSHOT</version>
</dependency>
</dependencies> - 在common模块中添加一个接口
package zh.stu.service; public interface HelloService { public String HelloDubbo(String name);
} - 在provider中实现这个接口
package zh.stu.service.iml; import zh.stu.service.HelloService;
import com.alibaba.dubbo.config.annotation.Service;@Service
5 public class HelloServiceImpl implements HelloService {
public String HelloDubbo(String name) {
return "hello"+name;
}
}接着在resource中新建一个spring的文件夹,用于存放配置文件。再在spring这个文件夹下创建一个XML Configuration File下的Spring config命名为:dubbo-provider。在配置文件中配置:
<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">
<!-- 提供方应用信息,用于计算依赖关系 -->
<dubbo:application name="hello-world-app" />
<!-- 使用multicast广播注册中心暴露服务地址 ,注意其中multicast主要是用来做测试用的,一般到实际的项目中就是使用zookeeper-->
<dubbo:registry address="multicast://224.5.6.7:1234" />
<!-- 用dubbo协议在20880端口暴露服务 -->
<dubbo:protocol name="dubbo" port="20880" />
<!-- 用dubbo协议在20880端口暴露服务 -->
<dubbo:protocol name="dubbo" port="20880" />
<!-- 声明需要暴露的服务接口 -->
<dubbo:service interface="zh.stu.service.HelloService" ref="demoService" />
<!-- 和本地bean一样实现服务 -->
<bean id="demoService" class="zh.stu.service.iml.HelloServiceImpl" />
</beans> - 最后写一个测试类进行测试。同样是在provider模块下在Test文件夹下新建一个Java类。
package zh.stu.test; import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.test.context.ContextConfiguration;
import org.springframework.test.context.junit4.SpringJUnit4ClassRunner;
import zh.stu.service.HelloService; import java.io.IOException; @RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@ContextConfiguration(locations = {"classpath:spring/dubbo-provider.xml"}) public class HelloServiceDubbo { @Autowired
private HelloService helloService; @Test
public void starttest() throws IOException {
// helloService.HelloDubbo("dubbo");
System.out.println("启动dubbo服务");
System.in.read();
}
}控制台会输出【启动dubbo服务】
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