Dubbo


系统架构演变

随着互联网的发展,网站应用的规模不断扩大。需求的激增,带来的是技术上的压力。系统架构也因此也不断的演进、升级、迭代。从单一应用,到垂直拆分,到分布式服务,到SOA,以及现在火热的微服务架构,还有在Google带领下来势汹涌的Service Mesh。我们到底是该乘坐微服务的船只驶向远方,还是偏安一隅得过且过?

集中式架构

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)是影响项目开发的关键。

存在的问题:

  • 代码耦合,开发维护困难
  • 无法针对不同模块进行针对性优化
  • 无法水平扩展
  • 单点容错率低,并发能力差

水平拆分

在水平扩展模型中,水平拆分是简单的通过增加更多的系统成员来实现。

垂直拆分

当访问量逐渐增大,单一应用无法满足需求,此时为了应对更高的并发和业务需求,我们根据业务功能对系统进行拆分:

优点:

  • 系统拆分实现了流量分担,解决了并发问题
  • 可以针对不同模块进行优化
  • 方便水平扩展,负载均衡,容错率提高
  • 解耦合

缺点:

  • 系统间相互独立,会有很多重复开发工作,影响开发效率,增加维护成本

分布式服务

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调用是关键。

优点:

  • 将基础服务进行了抽取,系统间相互调用,提高了代码复用和开发效率

缺点:

  • 系统间耦合度变高,调用关系错综复杂,难以维护

面向服务的架构(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,用于提高集群利用率的资源调度和治理中心(SOA)是关键

以前出现了什么问题?

  • 服务越来越多,需要管理每个服务的地址
  • 调用关系错综复杂,难以理清依赖关系
  • 服务过多,服务状态难以管理,无法根据服务情况动态管理

服务治理要做什么?

  • 服务注册中心,实现服务自动注册和发现,无需人为记录服务地址
  • 服务自动订阅,服务列表自动推送,服务调用透明化,无需关心依赖关系
  • 动态监控服务状态监控报告,人为控制服务状态

缺点:

  • 服务间会有依赖关系,一旦某个环节出错会影响较大
  • 服务关系复杂,运维、测试部署困难,不符合DevOps思想

微服务

前面说的SOA,英文翻译过来是面向服务。微服务,似乎也是服务,都是对系统进行拆分。因此两者非常容易混淆,但其实有一些差别:

微服务的特点:

  • 单一职责:微服务中每一个服务都对应唯一的业务能力,做到单一职责
  • 微:微服务的服务拆分粒度很小,例如一个用户管理就可以作为一个服务。每个服务虽小,但“五脏俱全”。
  • 面向服务:面向服务是说每个服务都要对外暴露服务接口API。并不关心服务的技术实现,做到与平台和语言无关,也不限定用什么技术实现,只要提供Rest的接口即可。
  • 自治:自治是说服务间互相独立,互不干扰
    • 团队独立:每个服务都是一个独立的开发团队,人数不能过多。
    • 技术独立:因为是面向服务,提供Rest接口,使用什么技术没有别人干涉
    • 前后端分离:采用前后端分离开发,提供统一Rest接口,后端不用再为PC、移动段开发不同接口
    • 数据库分离:每个服务都使用自己的数据源
    • 部署独立,服务间虽然有调用,但要做到服务重启不影响其它服务。有利于持续集成和持续交付。每个服务都是独立的组件,可复用,可替换,降低耦合,易维护

微服务结构图:

远程调用方式

无论是微服务还是SOA,都面临着服务间的远程调用。那么服务间的远程调用方式有哪些呢?

常见的远程调用方式有以下几种:

  • RPC:Remote Produce Call远程过程调用,类似的还有RMI。自定义数据格式,基于原生TCP通信,速度快,效率高。早期的webservice,现在热门的dubbo,都是RPC的典型

  • Http:http其实是一种网络传输协议,基于TCP,规定了数据传输的格式。现在客户端浏览器与服务端通信基本都是采用Http协议。也可以用来进行远程服务调用。缺点是消息封装臃肿。

    现在热门的Rest风格,就可以通过http协议来实现。

认识RPC

RPC,即 Remote Procedure Call(远程过程调用),是一个计算机通信协议。 该协议允许运行于一台计算机的程序调用另一台计算机的子程序,而程序员无需额外地为这个交互作用编程。说得通俗一点就是:A计算机提供一个服务,B计算机可以像调用本地服务那样调用A计算机的服务。

通过上面的概念,我们可以知道,实现RPC主要是做到两点:

  1. 实现远程调用其他计算机的服务

    要实现远程调用,肯定是通过网络传输数据。A程序提供服务,B程序通过网络将请求参数传递给A,A本地执行后得到结果,再将结果返回给B程序。这里需要关注的有两点:

    • 采用何种网络通讯协议?

      现在比较流行的RPC框架,都会采用TCP作为底层传输协议

    • 数据传输的格式怎样?

      两个程序进行通讯,必须约定好数据传输格式。就好比两个人聊天,要用同一种语言,否则无法沟通。所以,我们必须定义好请求和响应的格式。另外,数据在网路中传输需要进行序列化,所以还需要约定统一的序列化的方式。

  2. 要像调用本地服务一样调用远程服务

    如果仅仅是远程调用,还不算是RPC,因为RPC强调的是过程调用,调用的过程对用户而言是应该是透明的,用户不应该关心调用的细节,可以像调用本地服务一样调用远程服务。所以RPC一定要对调用的过程进行封装

RPC调用流程图:

想要了解详细的RPC实现,给大家推荐一篇文章:自己动手实现RPC

认识Http

Http协议:超文本传输协议,是一种应用层协议。规定了网络传输的请求格式、响应格式、资源定位和操作的方式等。但是底层采用什么网络传输协议,并没有规定,不过现在都是采用TCP协议作为底层传输协议。说到这里,大家可能觉得,Http与RPC的远程调用非常像,都是按照某种规定好的数据格式进行网络通信,有请求,有响应。没错,在这点来看,两者非常相似,但是还是有一些细微差别。

  • RPC并没有规定数据传输格式,这个格式可以任意指定,不同的RPC协议,数据格式不一定相同。
  • Http中还定义了资源定位的路径,RPC中并不需要
  • 最重要的一点:RPC需要满足像调用本地服务一样调用远程服务,也就是对调用过程在API层面进行封装。Http协议没有这样的要求,因此请求、响应等细节需要我们自己去实现。
    • 优点:RPC方式更加透明,对用户更方便。Http方式更灵活,没有规定API和语言,跨语言、跨平台
    • 缺点:RPC方式需要在API层面进行封装,限制了开发的语言环境。

例如我们通过浏览器访问网站,就是通过Http协议。只不过浏览器把请求封装,发起请求以及接收响应,解析响应的事情都帮我们做了。如果是不通过浏览器,那么这些事情都需要自己去完成。

如何选择?

既然两种方式都可以实现远程调用,我们该如何选择呢?

  • 速度来看,RPC要比http更快,虽然底层都是TCP,但是http协议的信息往往比较臃肿,不过可以采用gzip压缩。
  • 难度来看,RPC实现较为复杂,http相对比较简单
  • 灵活性来看,http更胜一筹,因为它不关心实现细节,跨平台、跨语言。

因此,两者都有不同的使用场景:

  • 如果对效率要求更高,并且开发过程使用统一的技术栈,那么用RPC还是不错的。
  • 如果需要更加灵活,跨语言、跨平台,显然http更合适

那么我们该怎么选择呢?

微服务,更加强调的是独立、自治、灵活。而RPC方式的限制较多,因此微服务框架中,一般都会采用基于Http的Rest风格服务。


Dubbo基本架构


安装Zookeeper

安装jdk

  1. 下载jdk-8u171-linux-x64.rpm

  2. 安装 rpm -ivh jdk-8u171-linux-x64.rpm,会自动安装到usr目录中的java中

  3. 通过pwd命令,查看jdk安装路径:/usr/java/jdk1.8.0_171-amd64

  4. 配置环境变量: vi /etc/profile,在文件最后追加:

    export JAVA_HOME=/usr/java/jdk1.8.0_171-amd64
    export CLASSPATH=$JAVA_HOME/lib:$CLASSPATH
    export PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH
  5. 刷新环境变量:source /etc/profile


安装zookeeper

docker run -d -e TZ="Asia/Shanghai" -p 2181:2181 -v $PWD/data:/data $PWD/conf:/conf --name zookeeper --restart always zookeeper

语法就不多说了,注意数据卷挂载就行

在idea中可以下载一个zookeeper的插件


查看注册的服务

./zkCli.sh 
ls /dubbo

springboot整合案例

服务提供方

依赖

<dependency>
    <groupId>org.apache.dubbo</groupId>
    <artifactId>dubbo-spring-boot-starter</artifactId>
    <version>2.7.7</version>
</dependency>

<dependency>
    <groupId>org.apache.curator</groupId>
    <artifactId>curator-recipes</artifactId>
    <version>2.13.0</version>
</dependency>
<!-- zookeeper客户端 -->
<dependency>
    <groupId>com.101tec</groupId>
    <artifactId>zkclient</artifactId>
    <version>0.11</version>
</dependency>

配置

server:
  port: 8085
dubbo:
  application:
    name: provider-service
  registry:
    address: zookeeper://39.97.180.158:2181
    timeout: 100000
  scan:
    base-packages: top.codekiller.test.dubbo.Service
  config-center:
    timeout: 1000000

启动器

@SpringBootApplication
@EnableDubbo
public class ProviderApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(ProviderApplication.class,args);
    }
}

服务

@Component
@DubboService
public class TicketServiceImpl implements ITicketService {
    @Override
    public String getTicket() {
        return "《战狼,冲击波!》";
    }
}

服务消费方

依赖

<dependency>
    <groupId>org.apache.dubbo</groupId>
    <artifactId>dubbo-spring-boot-starter</artifactId>
    <version>2.7.7</version>
</dependency>

<dependency>
    <groupId>org.apache.curator</groupId>
    <artifactId>curator-recipes</artifactId>
    <version>2.13.0</version>
</dependency>
<!-- zookeeper客户端 -->
<dependency>
    <groupId>com.101tec</groupId>
    <artifactId>zkclient</artifactId>
    <version>0.11</version>
</dependency>

配置

server:
  port: 8086
dubbo:
  application:
    name: consumer-service
  registry:
    address: zookeeper://39.97.180.158:2181
    timeout: 100000

服务api

一定要注意,api的路径要相同!!!!看一下zookeeper中注册的服务应该就能明白!我被坑惨了!


服务

@Service
public class UserServiceImpl implements IUserService {

    @DubboReference
    ITicketService ticketService;

    @Override
    public void hello(){
        System.out.println("买到票了 "+ticketService.getTicket());
    }
}

测试

@SpringBootTest
class DubboConsumerApplicationTests {

    @Autowired
    private IUserService userService;

    @Test
    void contextLoads() {
        userService.hello();
    }

}


文章作者: 迷雾总会解
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