1、分布式服务框架
1.1 Dubbo 简介
Dubbo 是一个分布式服务框架,以及阿里巴巴内部的 SOA 服务化治理方案的核心框架。其功能主要包括:高性能 NIO 通讯及多协议集成,服务动态寻址与路由,软负载均衡与容错,依赖分析与降级等。
说通俗点,就是首先将程序组件化成一个个相对独立的服务,然后就可以对服务进行分布式;而且,它有注册中心通过监听,实时发现着新服务,并部署,还可以推送给客户端;它还集成了负载均衡的解决方案,利用随机算法来将各个服务科学地分配到多台服务器上;当然,它也集成了容错机制,来提高集群的稳定性。
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1.2 SOA 简介
- SOA(Service Oriented Architecture):面向服务的架构。由服务治理、服务注册和发现、RPC、监控中心、调度中心以及服务路由、负载均衡等功能模块组成的资源调度和治理中心。
1.3 RPC 简介
RPC 是指远程过程调用,也就是说两台服务 A,B,一个应用部署在 A 服务器上,想要调用 B 服务器上应用提供的函数/方法,由于不在一个内存空间,不能直接调用,需要通过网络来表达调用的语义和传达调用的数据。
RPC 演进
框架演进:ORM –> MVC –> RPC –> SOA
架构演进:单一应用架构 –> 垂直应用架构 —> 分布式服务架构 –> 流动计算架构
- 单一应用架构:网站流量小的时候,将所有功能集中到单一应用以减少成本。
- 垂直应用架构:网站流量增大,横向扩展带来的效益越来越低,将应用拆分为互不相干的几个应用以提升效率。
- 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。
- 弹性计算架构: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。
2、Dubbo 架构简介
Dubbo 架构图
节点角色
- Provider:服务提供方,在启动时向注册中心注册服务;
- Consumer:服务消费方,向注册中心请求服务提供方列表,在本地做负载均衡调用服务;
- Register:注册中心,提供服务注册与发现(一般由 Zookeeper 担当),通过长连接与 Provider 和 Consumer 保持连接,负责监控 Provider 的上下线并及时通知 Consumer;
- Monitor:监控中心,负责统计服务的性能数据;
- Container:服务运行容器。
调用关系
- 0.start:服务运行容器启动、加载、运行服务提供方,一般由 Spring 容器启动 Jar 运行;
- 1.register: 服务提供方在启动时,向注册中心注册自己的 IP、服务接口等信息;
- 2.subscribe: 服务消费方向注册中心订阅自己感兴趣的服务提供方;
- 3.notify: 注册中心在服务提供方发生变更时将基于长连接向消费方推送消息;
- 4.invoke: 服务消费方在本地对服务列表做软负载均衡算法,选择最优的服务提供方进行 RPC 调用;
- 5.count: 消费方和提供方向监控中心定时异步推送服务调用次数和时间,消费方的包括网络耗时,提供方不包括网络耗时。
性能说明
- 连通性:注册中心通过长连接与 Provider 和 Consumer 进行通信,Provider 和 Consumer 直接通过 PRC 直接调用,其只在启动时向注册中心注册和订阅,注册中心不转发请求,当注册中心宕机,Consumer 依然可以通过本地缓存的 Provider 的地址列表进行调用;Provider 和 Consumer 与监控中心定时地通过异步通信方式进行服务调用信息上传;
- 健壮性: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。
- 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。
- 扩展性: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,进行弹性计算,现有分布式服务架构不会带来阻力。
3、Dubbo 使用简介
Dubbo 采用全 Spring 配置方式,透明化接入应用,对应用没有任何 API 侵入,其配置采用 XML 和注解的方式,使用 Spring 的 BeanFactory 加载 Bean,运行在 Spring 容器中。
简易步骤如下
- 1)搭建 zookeeper 消息中心
- 2)搭建 dubbo 服务端代码
- 3)搭建 dubbo 客户端代码
3.1 搭建服务提供方
1)定义服务接口
// DemoService.javapackage com.alibaba.dubbo.demo;public interface DemoService { String sayHello(String name);}
- 打包成 Jar 包在服务提供方和消费者处使用,该工程里除了接口定义以外,还有各种实体类和通用工具类
2)实现服务接口
// DemoServiceImpl.javapackage com.alibaba.dubbo.demo.provider;import com.alibaba.dubbo.demo.DemoService;public class DemoServiceImpl implements DemoService { public String sayHello(String name) { return "Hello " + name; }}
- 采用 Maven 的多项目结构,将接口定义和服务实现定义在同一个父项目下。
3)暴露服务
- XML方式
- 注解方式
// FooServiceImpl.javaimport com.alibaba.dubbo.config.annotation.Service;@Service(version="1.0.0")public class FooServiceImpl implements FooService {}
// provider.xml
4)启动
public static void main(String[] args) throws Exception { // 加载 xml 配置启动 Spring 的 BeanFactory ClassPathXmlApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext( new String[] {"http://10.20.160.198/wiki/display/dubbo/provider.xml"}); context.start(); System.in.read(); // 按任意键退出}
- 服务启动时,将向注册中心注册本服务的 IP、接口等信息。
3.2 搭建服务消费方
1)引用远程服务接口
- xml 方式
// consumer.xml
- 注解方式
@Componentpublic class BarAction { @Reference(version="1.0.0") private FooService fooService;}
2)调用服务
public static void main(String[] args) throws Exception { ClassPathXmlApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext( new String[] {"http://10.20.160.198/wiki/display/dubbo/consumer.xml"}); context.start(); DemoService demoService = (DemoService)context.getBean("demoService"); // 获取远程服务代理 String hello = demoService.sayHello("world"); // 执行远程方法 System.out.println( hello ); // 显示调用结果}