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

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

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

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

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

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

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）

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

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

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

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