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Dubbo分布式服务框架入门

2021-05-15 23:33:44 作者：互联网

Dubbo（开源分布式服务框架）

官网文档地址：https://dubbo.apache.org/zh/docs/

一、概述

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Spring框架无缝集成。

Dubbo是一款高性能、轻量级的开源Java RPC框架，它提供了三大核心能力：面向接口的远程方法调用，智能容错和负载均衡，以及服务自动注册和发现。

1.1、主要核心部件

Remoting: 网络通信框架，实现了 sync-over-async 和 request-response 消息机制.
RPC: 一个远程过程调用的抽象，支持负载均衡、容灾和集群功能
Registry: 服务目录框架用于服务的注册和服务事件发布和订阅

1.2、工作原理

节点角色说明：

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：

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。
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

Dubbo 架构具有以下几个特点，分别是连通性、健壮性、伸缩性、以及向未来架构的升级性。

（1）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，此时间包含网络开销
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，服务消费者可以直连服务提供者

（2）健壮性：

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

（3）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

（4）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：

dubbo-architucture-futures

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

1.3、特性

面向接口代理的高性能RPC调用

提供高性能的基于代理的远程调用能力，服务以接口为粒度，为开发者屏蔽远程调用底层细节。
智能负载均衡

内置多种负载均衡策略，智能感知下游节点健康状况，显著减少调用延迟，提高系统吞吐量。
服务自动注册与发现

支持多种注册中心服务，服务实例上下线实时感知。
高度可扩展能力

遵循微内核+插件的设计原则，所有核心能力如Protocol、Transport、Serialization被设计为扩展点，平等对待内置实现和第三方实现。
运行期流量调度

内置条件、脚本等路由策略，通过配置不同的路由规则，轻松实现灰度发布，同机房优先等功能。
可视化的服务治理与运维

提供丰富服务治理、运维工具：随时查询服务元数据、服务健康状态及调用统计，实时下发路由策略、调整配置参数。

二、技术选型 – 为何要服务化

系统规模随着业务的发展而增长，原有系统架构模式，逻辑过于耦合不再适用
团队人员的规模增加，多人集中式维护业务的难题
拆分后的子系统逻辑内聚，易于局部拓展
子系统之间通过接口交互，接口契约不变的情况下可独立变化

2.1、单一应用架构

ORM 对象关系映射（Object Relational Mapping）

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。

2.2、垂直应用架构

MVC 模型视图控制器（Model View Controller）

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，用于加速前端页面开发的 Web框架(MVC) 是关键。

2.3、分布式服务架构

RPC 远程过程调用（Remote Procedure Call）

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。

2.4、流动计算架构

SOA 面向服务架构 (Service Oriented Architecture)

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。

三、技术原理

Dubbo是一个开源的分布式服务框架，致力于提供高性能和透明化的RPC远程服务调用方案，是SOA服务化治理方案的核心框架。

20210513190810

长连接和短连接：

如果二者的限制条件一样（比如都是同步方式或IO复用方式、同等数据量通信、连接个数相同）情况下，长连接性能理论上要优于短连接，因为前者省去了三次握手和四次挥手过程。

如果二者限制条件不同，绝大多数场景的限制条件都是不同的，如果通信较频繁，使用长连接性能较好；如果通信次数较少，使用短连接更合适，毕竟不用维护长连接。

透明化远程方法调用
- 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等硬件负载设备
服务自动发现和注册
- 不再需要写死服务器提供方地址，注册中心基于接口名称查询服务提供者的IP地址，并且能够平滑添加或者删除服务提供者

3.1、RPC服务框架 – 通讯的基础

RPC 的全称是 Remote Procedure Call 是一种进程间通信方式。它允许程序调用另一个地址空间（通常是共享网络的另一台机器上）的过程或函数，而不用程序员显式编码这个远程调用的细节。即程序员无论是调用本地的还是远程的，本质上编写的调用代码基本相同。

涉及到JAVA NIO SOCKET通讯框架NETTY

RPC结构图

3.2、序列化HESSION – 数据压缩传输和高效解码转换对象

Hessian序列化，它的实现机制是着重于数据，附带简单的类型信息的方法。就像Integer a = 1，hessian会序列化成I 1这样的流，I表示int or Integer，1就是数据内容。而对于复杂对象，通过Java的反射机制，hessian把对象所有的属性当成一个Map来序列化，产生类似M className propertyName1 I 1 propertyName S stringValue

3.3、Zookeeper – 注册中心安装（Registry）

Zookeeper 是 Apache Hadoop 的子项目，是一个树型的目录服务，支持变更推送，适合作为 Dubbo 服务的注册中心，工业强度较高，可用于生产环境，并推荐使用。

安装及简单使用参考博客（此博客介绍的Linux安装，Windows下安装大同小异）：https://blog.csdn.net/weixin_51311218/article/details/116800331?spm=1001.2014.3001.5501

zookeeper

3.4、管理控制台 – 监控中心安装（Monitor）

查看我们注册了哪些服务，哪些服务被消费了~

Dubbo 管理控制台介绍

官网地址：https://dubbo.apache.org/zh/docs/v2.7/admin/ops/introduction/

Maven方式部署

1、远程仓库克隆

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

2、进入目录，在项目目录下打包dubbo-admin

mvn clean package -Dmaven.test.skip=true

打包成功页面

3、执行 dubbo-admin-distribution/target 下的 dubbo-admin-0.3.0-SNAPSHOT.jar

【注意】Zookeeper服务一定要打开

java -jar dubbo-admin-0.3.0-SNAPSHOT.jar

错误：启动时出现8080端口占用

原因：Zookeeper启动时默认占用了8080端口

解决：找到Zookeeper配置文件zoo.cfg修改AdminServer的端口：
admin.serverPort=8090
保存后，重新启动Zookeeper即可。

4、访问 http://localhost:8080，用户名和密码默认都是root

登录成功后，查看页面。

前后端分离部署

前端

cd dubbo-admin-ui 
npm install 
npm run dev

后端

cd dubbo-admin-server
mvn clean package -Dmaven.test.skip=true
cd target
java -jar dubbo-admin-server-0.3.0-SNAPSHOT.jar

访问 http://localhost:8080
前后端分离模式下，前端的修改可以实时生效

配置:

配置文件为：

dubbo-admin-server/src/main/resources/application.properties

主要的配置有：

admin.config-center=zookeeper://127.0.0.1:2181
admin.registry.address=zookeeper://127.0.0.1:2181
admin.metadata-report.address=zookeeper://127.0.0.1:2181

三个配置项分别指定了配置中心，注册中心和元数据中心的地址，关于这三个中心的详细说明，可以参考这里。

也可以和 Dubbo 2.7 一样，在配置中心指定元数据和注册中心的地址，以 zookeeper 为例，配置的路径和内容如下:

# /dubbo/config/dubbo/dubbo.properties
dubbo.registry.address=zookeeper://127.0.0.1:2181
dubbo.metadata-report.address=zookeeper://127.0.0.1:2181

配置中心里的地址会覆盖掉本地 application.properties 的配置

其他配置请访问 github 中的文档:

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

置的路径和内容如下:

# /dubbo/config/dubbo/dubbo.properties
dubbo.registry.address=zookeeper://127.0.0.1:2181
dubbo.metadata-report.address=zookeeper://127.0.0.1:2181

配置中心里的地址会覆盖掉本地 application.properties 的配置

其他配置请访问 github 中的文档:

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

标签：dubbo,调用,服务,入门,中心,Dubbo,分布式服务,注册,服务提供者
来源： https://blog.csdn.net/weixin_51311218/article/details/116866501