JAVA分布式篇3——Dubbo

1、架构演变

1.1、单应用架构

当网站流量很小时，只需要一个应用，将所有的功能部署到一起（所有业务都放在一个tomcat 里），从而减少部署节点和成本
用于简化增删改查工作量的数据访问框架（ORM）是关键
例如：某个超市的收银系统，某个公司的员工管理系统

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优点

小项目开发快
成本低
架构简单
易于测试
易于部署

缺点

大项目模块耦合严重
不易开发，维护
沟通成本高
新增业务困难
核心业务与边缘业务混合在一块，出现问题互相影响

1.2、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，将应用拆成几个互不相干的几个应用,以提高效率
大模块按照mvc分层模式，进行拆分成多个互不相关的小模块，并且每个小模块都有独立的服务器
用于加速前端页面开发的web框架（MVC）是关键；因为每个小应用都有独立的页面

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缺点

模块之间不可能完全没有交集，公用模块无法重复利用，开发性的浪费

1.3、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，作为独立的业务，逐渐形成稳健的服务中心，使前端应用能更快速的响应多变的市场需求
此时，用户提高业务复用及整合的分布式服务框架（RPC）远程调用是关键

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1.4、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呈现，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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2、Dubbo

Dubbo是分布式服务框架，是阿里巴巴的开源项目，现交给apache进行维护
Dubbo致力于提高性能和透明化的RPC远程服务调用方案，以及SOA服务治理方案

3、RPC

RPC【Remote Procedure Call】是指远程过程调用，是一种进程间通信方式

3.1、RPC通信原理

在客户端将对象进行序列化
底层通信框架使用netty（基于tcp协议的socket），将序列化的对象发给服务方提供方
服务提供方通过socket得到数据文件之后，进行反序列化，获得要操作的对象
对象数据操作完毕，将新的对象序列化，再通过服务提供方的socket返回给客户端
客户端获得序列化数据，再反序列化，得到最新的数据对象，至此，完成一次请求

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RPC的核心：通信、序列化

4、Dubbo角色介绍

节点	角色说明
Provider	服务的提供方
Consumer	服务的消费方
Registry	服务注册与发现的注册中心
Monitor	监控服务的统计中心
Container	服务运行容器

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4.1、启动流程

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
在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

5、Dubbo快速入门

5.1、dubbo监控

在正式开始dubbo前,我们先来处理dubbo监控问题

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

官网打不开可尝试下面地址

gitee https://codechina.csdn.net/mirrors/apache/dubbo-admin

百度云：https://pan.baidu.com/s/1_b6X3SkgTskLdal3HTtHmw提取码：exa0

进入dubbo-admin-master

如zookeeper与dubbo不在一台机器，需修改配置文件（dubbo-admin-master\dubbo-admin\src\main\resources\application.properties）

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打开cmd，执行mvn package -Dmaven.skip.test=true，时间会有点久，出现下图表成功

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进入dubbo-admin-master\dubbo-admin\target，拷贝jar包到服务器，后台启动jar包

[root@VM-8-13-centos bin]# cd /root
[root@VM-8-13-centos ~]# ls
dubbo-admin-0.0.1-SNAPSHOT.jar
[root@VM-8-13-centos ~]# nohup java -jar dubbo-admin-0.0.1-SNAPSHOT.jar > dubbo-admin.log  2>&1 &
[1] 32315
[root@VM-8-13-centos ~]# netstat -tunlp|grep 7001
tcp6       0      0 :::7001                 :::*                    LISTEN      32315/java

访问监控页面

http://81.70.1.65:7001/

默认账号密码都为root

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到此监控页面配置完成

下面介绍linux结束进程

首先查看端口pid

[root@VM-8-13-centos ~]# netstat -tunlp|grep 7001
tcp6       0      0 :::7001                 :::*                    LISTEN      32315/java

杀死进程

[root@VM-8-13-centos ~]# kill -9 32315

5.2、创建maven项目导入依赖

5.2.1、服务方

web.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xmlns="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee"xsi:schemaLocation="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee
http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee/web-app_3_1.xsd"id="WebApp_ID" version="3.1"><listener><listener-class>org.springframework.web.context.ContextLoaderListener</listener-class></listener><context-param><param-name>contextConfigLocation</param-name><param-value>classpath:applicationContent.xml</param-value></context-param>
</web-app>

log4j.properties

log4j.rootLogger=INFO, stdout
log4j.appender.stdout=org.apache.log4j.ConsoleAppender
log4j.appender.stdout.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.stdout.layout.ConversionPattern=%d %p [%c] - %m%n
log4j.appender.logfile=org.apache.log4j.FileAppender
log4j.appender.logfile.File=target/zk.log
log4j.appender.logfile.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.logfile.layout.ConversionPattern=%d %p [%c] - %m%n

applicationContext.xml

<beans xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xmlns:dubbo="http://dubbo.apache.org/schema/dubbo"xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsdhttp://dubbo.apache.org/schema/dubbo http://dubbo.apache.org/schema/dubbo/dubbo.xsd"><!--应用别名--><dubbo:application name="winkto-dubbo-provider"/><!--注册中心地址--><dubbo:registry address="zookeeper://81.70.1.65:2181" timeout="30000"/><!--服务--><dubbo:annotation package="cn.winkto.service" />
</beans>

服务

public interface RuoyeService {public String sayBye(String name);
}

@DubboService
public class RuoyeServiceImpl implements RuoyeService {public String sayBye(String name) {System.out.println(name);return name+" bye";}
}

5.2.2、消费方

web.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app xmlns="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xsi:schemaLocation="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee/web-app_4_0.xsd"version="4.0"><!--注册DispatcherServlet--><servlet><servlet-name>springmvc</servlet-name><servlet-class>org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet</servlet-class><init-param><param-name>contextConfigLocation</param-name><param-value>classpath:springmvc-config.xml</param-value></init-param><load-on-startup>1</load-on-startup></servlet><!--/ 匹配所有的请求；（不包括.jsp）--><!--/* 匹配所有的请求；（包括.jsp）--><servlet-mapping><servlet-name>springmvc</servlet-name><url-pattern>/</url-pattern></servlet-mapping>
</web-app>

log4j.properties

log4j.rootLogger=INFO, stdout
log4j.appender.stdout=org.apache.log4j.ConsoleAppender
log4j.appender.stdout.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.stdout.layout.ConversionPattern=%d %p [%c] - %m%n
log4j.appender.logfile=org.apache.log4j.FileAppender
log4j.appender.logfile.File=target/zk.log
log4j.appender.logfile.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.logfile.layout.ConversionPattern=%d %p [%c] - %m%n

springmvc-config.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"xmlns:mvc="http://www.springframework.org/schema/mvc"xmlns:dubbo="http://dubbo.apache.org/schema/dubbo"xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beanshttp://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsdhttp://www.springframework.org/schema/contexthttps://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsdhttp://www.springframework.org/schema/mvchttps://www.springframework.org/schema/mvc/spring-mvc.xsdhttp://dubbo.apache.org/schema/dubbohttp://dubbo.apache.org/schema/dubbo/dubbo.xsd"><!--Dubbo的应用名称，通常使用项目名 --><dubbo:application name="dubbo-consumer" /><!--配置Dubbo的注册中心地址 --><dubbo:registry address="zookeeper://81.70.1.65:2181" timeout="30000" /><dubbo:annotation package="cn.winkto.controller" /><!-- 自动扫描包，让指定包下的注解生效,由IOC容器统一管理 --><context:component-scan base-package="cn.winkto.controller"/><!-- 让Spring MVC不处理静态资源 --><mvc:default-servlet-handler /><!--处理器映射器和处理器适配器,以及功能增强--><mvc:annotation-driven /></beans>

伪服务接口

public interface RuoyeService {public String sayBye(String name);
}

controller

@RestController
public class YoyaController {@DubboReferenceprivate RuoyeService ruoyeService;@RequestMapping("/bye/{name}")public String bye(@PathVariable String name){System.out.println(name);return ruoyeService.sayBye(name);}
}

测试

http://localhost:8082/dubbo_consumer_war_exploded/bye/yoya

6、配置详解

6.1、启动检查

启动时会在注册中心检查依赖的服务是否可用，不可用时会抛出异常

<!--默认是true:抛异常；false:不抛异常-->
<dubbo:consumer check="false" />

6.2、超时时间

由于网络或服务端不可靠，会导致调用过程中出现不确定的阻塞状态（超时）为了避免超时导致客户端资源（线程）挂起耗尽，必须设置超时时间

<!--设置超时时间为2秒，默认为1秒-->
<dubbo:provider timeout="2000"/>

dubbo推荐在Provider上尽量多配置Consumer端属性

作服务的提供者，比服务使用方更清楚服务性能参数，如调用的超时时间，合理的重试次数，等等
在Provider配置后，Consumer不配置则会使用Provider的配置值，即Provider配置可以作消费者的缺省值

6.3、重试次数

当出现失败，自动切换并重试其它服务器，dubbo重试的缺省值是2次，我们可以自行设置（在提供方设置）

<dubbo:provider timeout="2000" retries="3"/>

并不是所有的方法都适合设置重试次数

幂等方法：适合（当参数一样，无论执行多少次，结果是一样的，例如：查询，修改）
非幂等方法：不适合（当参数一样，执行结果不一样，例如：删除，添加）

配置重试次数

<dubbo:reference id="ruoyeService" interface="cn.winkto.service.RuoyeService"><dubbo:method name="bye" retries="1"/>
</dubbo:reference>

6.4、多版本配置

提供者

@DubboService
public class RuoyeServiceImpl1 implements RuoyeService {public String sayBye(String name) {System.out.println(name);return name+" bye";}
}

@DubboService
public class RuoyeServiceImpl2 implements RuoyeService {public String sayBye(String name) {System.out.println(name);return name+" byebye~";}
}

<dubbo:service interface="cn.winkto.service.RuoyeService" class="cn.winkto.service.RuoyeServiceImpl1" version="1.0.0"/>
<dubbo:service interface="cn.winkto.service.RuoyeService" class="cn.winkto.service.RuoyeServiceImpl2" version="2.0.0"/>

消费者

<dubbo:reference id="ruoyeService" interface="cn.winkto.service.RuoyeService" version="2.0.0"><dubbo:method name="bye" retries="1"/>
</dubbo:reference>

@RestController
public class YoyaController {@DubboReference(version = "2.0.0")private RuoyeService ruoyeService;@RequestMapping("/bye/{name}")public String bye(@PathVariable String name){System.out.println(name);return ruoyeService.sayBye(name);}
}

消费者的控制层要改为自动注入

当消费者的版本修改为 version="*"，那么就会随机调用服务提供者的版本

6.5、本地存根

先在消费者处理一些业务逻辑，再调用提供者的过程，就是“本地存根”

在消费者，创建一个接口实现类，注意：必须使用构造方法的方式注入

@Service
public class RuoyeServiceImpl implements RuoyeService {private RuoyeService ruoyeService;public RuoyeServiceImpl(RuoyeService ruoyeService) {this.ruoyeService = ruoyeService;}public String sayBye(String name) {if (!name.equals("zhangsan"))return ruoyeService.sayBye(name);return "名称不正确哦";}
}

@RestController
public class YoyaController {@DubboReference(version = "2.0.0",stub = "cn.winkto.service.RuoyeServiceImpl")private RuoyeService ruoyeService;@RequestMapping("/bye/{name}")public String bye(@PathVariable String name){System.out.println(name);return ruoyeService.sayBye(name);}
}

6.6、负载均衡策略

负载均衡（Load Balance）, 其实就是将请求分摊到多个操作单元上进行执行，从而共同完成工作任务
dubbo一共提供4种策略，缺省为 random 随机分配调用

在这里插入图片描述

6.7、高可用

zookeeper注册中心宕机，还可以消费dubbo暴露的服务

监控中心宕掉不影响使用，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，将自动切换到另一台
注册中心全部宕掉后，服务提供者和服务消费者仍能通过本地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

6.8、服务降级

服务降级，就是根据实际的情况和流量，对一些服务有策略的停止或换种简单的方式处理，从而释放服务器的资源来保证核心业务的正常运行

在管理控制台配置服务降级：屏蔽和容错
- 屏蔽：mock=force:return+null 表示消费方对该服务的方法调用都直接返回 null 值，不发起远程调用。用来屏蔽不重要服务不可用时对调用方的影响
- 容错：mock=fail:return+null 表示消费方对该服务的方法调用在失败后，再返回 null 值，不抛异常。用来容忍不重要服务不稳定时对调用方的影响