Dubbo入門(mén) - 分布式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)技術(shù)

本文學(xué)習(xí)目標(biāo)

? 了解dubbo的用途

? 掌握dubbo的架構(gòu)

? 掌握dubbo的使用

1 背景

隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，網(wǎng)站應(yīng)用的規(guī)模不斷擴(kuò)大，常規(guī)的垂直應(yīng)用架構(gòu)已無(wú)法應(yīng)對(duì)，分布式服務(wù)架構(gòu)以及流動(dòng)計(jì)算架構(gòu)勢(shì)在必行，亟需一個(gè)治理系統(tǒng)確保架構(gòu)有條不紊的演進(jìn)。

1.1 單一應(yīng)用架構(gòu)

當(dāng)網(wǎng)站流量很小時(shí)，只需一個(gè)應(yīng)用，將所有功能都部署在一起，以減少部署節(jié)點(diǎn)和成本。

此時(shí)，用于簡(jiǎn)化增刪改查工作量的數(shù)據(jù)訪問(wèn)框架(ORM)是關(guān)鍵。

1.2 垂直應(yīng)用架構(gòu)

當(dāng)訪問(wèn)量逐漸增大，單一應(yīng)用增加機(jī)器帶來(lái)的加速度越來(lái)越小，將應(yīng)用拆成互不相干的幾個(gè)應(yīng)用，以提升效率。此時(shí)，用于加速前端頁(yè)面開(kāi)發(fā)的Web框架(MVC)是關(guān)鍵。

1.3 分布式服務(wù)架構(gòu)

當(dāng)垂直應(yīng)用越來(lái)越多，應(yīng)用之間交互不可避免，將核心業(yè)務(wù)抽取出來(lái)，作為獨(dú)立的服務(wù)，逐漸形成穩(wěn)定的服務(wù)中心，使前端應(yīng)用能更快速的響應(yīng)多變的市場(chǎng)需求。

此時(shí)，用于提高業(yè)務(wù)復(fù)用及整合的分布式服務(wù)框架(RPC)是關(guān)鍵。

1.4 流動(dòng)計(jì)算架構(gòu)

當(dāng)服務(wù)越來(lái)越多，容量的評(píng)估，小服務(wù)資源的浪費(fèi)等問(wèn)題逐漸顯現(xiàn)，此時(shí)需增加一個(gè)調(diào)度中心基于訪問(wèn)壓力實(shí)時(shí)管理集群容量，提高集群利用率。

此時(shí)，用于提高機(jī)器利用率的資源調(diào)度和治理中心(SOA)是關(guān)鍵。

2 需求

在大規(guī)模服務(wù)化之前，應(yīng)用可能只是通過(guò) RMI 或 Hessian 等工具，簡(jiǎn)單的暴露和引用遠(yuǎn)程服務(wù)，通過(guò)配置服務(wù)的URL地址進(jìn)行調(diào)用，通過(guò) F5 等硬件進(jìn)行負(fù)載均衡。

Java遠(yuǎn)程方法調(diào)用，即Java RMI（Java Remote Method Invocation）是Java里一種用于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用的應(yīng)用程序編程接口。它使客戶機(jī)上運(yùn)行的程序可以調(diào)用遠(yuǎn)程服務(wù)器上的對(duì)象。遠(yuǎn)程方法調(diào)用特性使Java編程人員能夠在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中分布操作

RMI全部的宗旨就是盡可能簡(jiǎn)化遠(yuǎn)程接口對(duì)象的使用。

Java RMI極大地依賴于接口。在需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)遠(yuǎn)程對(duì)象的時(shí)候，程序員通過(guò)傳遞一個(gè)接口來(lái)隱藏底層的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。客戶端得到的遠(yuǎn)程對(duì)象句柄正好與本地的根代碼連接，由后者負(fù)責(zé)透過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信。這樣一來(lái)，程序員只需關(guān)心如何通過(guò)自己的接口句柄發(fā)送消息。

所使用Java包的名字是java.rmi。

Hessian是一個(gè)輕量級(jí)的remoting onhttp工具，使用簡(jiǎn)單的方法提供了RMI的功能。 相比WebService，Hessian更簡(jiǎn)單、快捷。采用的是二進(jìn)制RPC協(xié)議，因?yàn)椴捎玫氖嵌M(jìn)制協(xié)議，所以它很適合于發(fā)送二進(jìn)制數(shù)據(jù)。

F5設(shè)備用于最大限度提升鏈路性能與可用性的下一代廣域網(wǎng)鏈路流量管理。

當(dāng)服務(wù)越來(lái)越多時(shí)，服務(wù) URL 配置管理變得非常困難，F(xiàn)5 硬件負(fù)載均衡器的單點(diǎn)壓力也越來(lái)越大

此時(shí)需要一個(gè)服務(wù)注冊(cè)中心，動(dòng)態(tài)地注冊(cè)和發(fā)現(xiàn)服務(wù)，使服務(wù)的位置透明

并通過(guò)在消費(fèi)方獲取服務(wù)提供方地址列表，實(shí)現(xiàn)軟負(fù)載均衡和 Failover，降低對(duì) F5 硬件負(fù)載均衡器的依賴，也能減少部分成本。

當(dāng)進(jìn)一步發(fā)展，服務(wù)間依賴關(guān)系變得錯(cuò)蹤復(fù)雜，甚至分不清哪個(gè)應(yīng)用要在哪個(gè)應(yīng)用之前啟動(dòng)，架構(gòu)師都不能完整的描述應(yīng)用的架構(gòu)關(guān)系

這時(shí)，需要自動(dòng)畫(huà)出應(yīng)用間的依賴關(guān)系圖，以幫助架構(gòu)師理清理關(guān)系。

接著，服務(wù)的調(diào)用量越來(lái)越大，服務(wù)的容量問(wèn)題就暴露出來(lái)，這個(gè)服務(wù)需要多少機(jī)器支撐？什么時(shí)候該加機(jī)器？

為了解決這些問(wèn)題

第一步，要將服務(wù)現(xiàn)在每天的調(diào)用量，響應(yīng)時(shí)間，都統(tǒng)計(jì)出來(lái)，作為容量規(guī)劃的參考指標(biāo)

其次，要可以動(dòng)態(tài)調(diào)整權(quán)重，在線上，將某臺(tái)機(jī)器的權(quán)重一直加大，并在加大的過(guò)程中記錄響應(yīng)時(shí)間的變化，直到響應(yīng)時(shí)間到達(dá)閾值，記錄此時(shí)的訪問(wèn)量，再以此訪問(wèn)量乘以機(jī)器數(shù)反推總?cè)萘?/p>

3 架構(gòu)

3.0 dubbo-architucture

3.1 節(jié)點(diǎn)角色說(shuō)明

3.2 調(diào)用關(guān)系說(shuō)明

Container負(fù)責(zé)啟動(dòng)，加載，運(yùn)行Provider

Provider在啟動(dòng)時(shí)，向Registry注冊(cè)自己提供的服務(wù)

Consumer在啟動(dòng)時(shí)，向Registry訂閱自己所需的服務(wù)

Registry返回Provider地址列表給Consumer，如果有變更，Registry將基于長(zhǎng)連接推送變更數(shù)據(jù)給Consumer。

Consumer從Provider地址列表中，基于軟負(fù)載均衡算法，選一臺(tái)Provider調(diào)用，如果調(diào)用失敗，再選另一臺(tái)

服務(wù)Consumer和Provider，在內(nèi)存中累計(jì)調(diào)用次數(shù)和調(diào)用時(shí)間，定時(shí)每分鐘發(fā)送一次統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)到監(jiān)控中心

3.3 Dubbo 的架構(gòu)特點(diǎn)

3.3.1 連通性

注冊(cè)中心負(fù)責(zé)服務(wù)地址的注冊(cè)與查找

相當(dāng)于目錄服務(wù)，服務(wù)提供者和消費(fèi)者只在啟動(dòng)時(shí)與注冊(cè)中心交互，注冊(cè)中心不轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求，壓力較小

監(jiān)控中心負(fù)責(zé)統(tǒng)計(jì)各服務(wù)調(diào)用次數(shù)，調(diào)用時(shí)間等

統(tǒng)計(jì)先在內(nèi)存匯總,每分鐘一次發(fā)送到監(jiān)控中心服務(wù)器，并以報(bào)表展示

服務(wù)提供者向注冊(cè)中心注冊(cè)其提供的服務(wù)

并匯報(bào)調(diào)用時(shí)間到監(jiān)控中心，此時(shí)間不包含網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷(xiāo)

服務(wù)消費(fèi)者向注冊(cè)中心獲取服務(wù)提供者地址列表

并根據(jù)負(fù)載算法直接調(diào)用提供者，同時(shí)匯報(bào)調(diào)用時(shí)間到監(jiān)控中心，此時(shí)間包含網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷(xiāo)

注冊(cè)中心，服務(wù)提供者，服務(wù)消費(fèi)者三者之間均為長(zhǎng)連接，監(jiān)控中心除外

注冊(cè)中心通過(guò)長(zhǎng)連接感知服務(wù)提供者的存在，服務(wù)提供者宕機(jī)，注冊(cè)中心將立即推送事件通知消費(fèi)者

注冊(cè)中心和監(jiān)控中心全部宕機(jī)，不影響已運(yùn)行的提供者和消費(fèi)者，消費(fèi)者在本地緩存了提供者列表

注冊(cè)中心和監(jiān)控中心都是可選，服務(wù)消費(fèi)者可以直連服務(wù)提供者

3.3.2 健壯性

監(jiān)控中心宕機(jī)不影響使用，只是丟失部分采樣數(shù)據(jù)

DB宕掉后，注冊(cè)中心仍能通過(guò)緩存提供服務(wù)列表查詢，但不能注冊(cè)新服務(wù)

注冊(cè)中心對(duì)等集群，任意一臺(tái)宕掉后，將自動(dòng)切換到另一臺(tái)

注冊(cè)中心全宕，服務(wù)提供者和服務(wù)消費(fèi)者仍能通過(guò)本地緩存通信

服務(wù)提供者無(wú)狀態(tài)，任意一臺(tái)宕掉，不影響使用

服務(wù)提供者全宕，服務(wù)消費(fèi)者應(yīng)用將無(wú)法使用，并無(wú)限次重連等待服務(wù)提供者恢復(fù)

3.3.3 伸縮性

注冊(cè)中心為對(duì)等集群，可動(dòng)態(tài)增加機(jī)器部署實(shí)例，所有客戶端將自動(dòng)發(fā)現(xiàn)新的注冊(cè)中心

服務(wù)提供者無(wú)狀態(tài)，可動(dòng)態(tài)增加機(jī)器部署實(shí)例，注冊(cè)中心將推送新的服務(wù)提供者信息給消費(fèi)者

3.3.4 升級(jí)性

當(dāng)服務(wù)集群規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大，帶動(dòng)IT治理結(jié)構(gòu)進(jìn)一步升級(jí)，需要實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)部署，進(jìn)行流動(dòng)計(jì)算，現(xiàn)有分布式服務(wù)架構(gòu)不會(huì)帶來(lái)阻力。

dubbo-architucture-futures

4 Dubbo服務(wù)調(diào)用工作流程

5 使用

5.1 項(xiàng)目可以如何使用dubbo?

服務(wù)提供端:

? 獨(dú)立的服務(wù)(以 普通的java程序形式)

? 集成在應(yīng)用中(在應(yīng)用中增加服務(wù)能力)

消費(fèi)端:

?在應(yīng)用中調(diào)用遠(yuǎn)程服務(wù)。

?也可是在服務(wù)提供者中調(diào)用遠(yuǎn)程服務(wù)。

5.2 食用指南

5.2.1 引入相關(guān)依賴

dubbo依賴說(shuō)明:

務(wù)必閱讀

5.2.2 配置dubbo框架(3種方式)

? spring schema xml方式

適用于spring應(yīng)用

? 注解方式

適用于spring應(yīng)用，需要2.6.3及以上版本

? API方式

API方式使用范圍說(shuō)明: API僅用于OpenAPI, ESB, Test, Mock等系統(tǒng)集成。.

普通服務(wù)提供方或消費(fèi)方，請(qǐng)采用XML配置方式使用dubbo

開(kāi)發(fā)服務(wù)

配置服務(wù)

啟動(dòng)、調(diào)用

5.2.3 本地服務(wù) Spring 配置

local.xml

5.2.4 遠(yuǎn)程服務(wù) Spring 配置

在本地服務(wù)的基礎(chǔ)上，只需做簡(jiǎn)單配置，即可完成遠(yuǎn)程化：

將上面的 local.xml 配置拆分成兩份，將服務(wù)定義部分放在服務(wù)提供方 remote-provider.xml，將服務(wù)引用部分放在服務(wù)消費(fèi)方 remote-consumer.xml

并在提供方增加暴露服務(wù)配置 dubbo:service ，在消費(fèi)方增加引用服務(wù)配置 dubbo:reference

remote-provider.xml

remote-consumer.xml

5.2.5 spring boot中集成

在springboot的啟動(dòng)類.上加@EnableDubbo注解開(kāi)啟dubbo (服務(wù)提供者、消費(fèi)者的是一樣的，掃描的包可能不同)

1添加dubbo-spring- boot-starter

2 dubbo配置和方式一樣

通過(guò)dubbo.scan.base-packages參數(shù)指定dubbo掃描的包(服務(wù)提供者、 消費(fèi)者設(shè)置方式一樣)

參考

用戶文檔 - 入門(mén)

Java遠(yuǎn)程方法調(diào)用

Hessian

F5設(shè)備

Dubbo 分布式

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