微服务开发框架——Dubbo

微服务开发框架——Dubbo

前言

        Apache Dubbo 是一款微服务开发框架，它提供了 RPC通信 与 微服务治理 两大关键能力。这意味着，使用 Dubbo 开发的微服务，将具备相互之间的远程发现与通信能力， 同时利用 Dubbo 提供的丰富服务治理能力，可以实现诸如服务发现、负载均衡、流量调度等服务治理诉求。同时 Dubbo 是高度可扩展的，用户几乎可以在任意功能点去定制自己的实现，以改变框架的默认行为来满足自己的业务需求。

一、Dubbo 简介

        Apache Dubbo是一款高性能的Java RPC框架。其前身是阿里巴巴公司开源的、轻量级的开源Java RPC 框架，可以和Spring框架无缝集成。

        Dubbo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。        

        服务是 Dubbo 中的核心概念，一个服务代表一组 RPC 方法的集合，服务是面向用户编程、服务发现机制等的基本单位。Dubbo 开发的基本流程是：用户定义 RPC 服务，通过约定的配置 方式将 RPC 声明为 Dubbo 服务，然后就可以基于服务 API 进行编程了。对服务提供者来说是提供 RPC 服务的具体实现，而对服务消费者来说则是使用特定数据发起服务调用。

RPC

        RPC全称为remote procedure call，即远程过程调用。比如两台服务器A和B，A服务器上部署一个应用，B服务器上部署一个应用，A服务器上的应用想调用B服务器上的应用提供的方法，由于两个应用不在一个内存空间，不能直接调用，所以需要通过网络来表达调用的语义和传达调用的数据。 需要注意的是RPC并不是一个具体的技术，而是指整个网络远程调用过程。

二、Dubbo架构

Dubbo 基于消费端的自动服务发现能力，其基本工作原理如下图：

虚线是异步访问，实线是同步访问；蓝色色虚线：在启动时完成的功能；绿色线条是程序运行过程中的执行功能与流程；

Provider：        暴露服务的提供方

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：        服务运行的容器

调用关系说明：

        0. 服务容器负责启动，加载，运行服务提供者。

        1. 服务提供者在启动时，向注册中心注册自己提供的服务。

        2. 服务消费者在启动时，向注册中心订阅自己所需的服务。

        3. 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。

        4. 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。

        5. 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。

三、服务注册中心 Zookeeper

Dubbo官方推荐使用Zookeeper作为服务注册中心（Regitry）

Zookeeper的介绍与安装

介绍

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 。

Zookeeper的树形目录结构：

流程说明：

        服务提供者(Provider)启动时: 向 /dubbo/com.foo.BarService/providers 目录下写入自己的 URL 地址

        服务消费者(Consumer)启动时: 订阅 /dubbo/com.foo.BarService/providers 目录下的提供者 URL 地址。并向 /dubbo/com.foo.BarService/consumers 目录下写入自己的 URL 地址

        监控中心(Monitor)启动时: 订阅 /dubbo/com.foo.BarService 目录下的所有提供者和消费者 URL 地址

安装

cd conf
mv zoo_sample.cfg zoo.cfg

这里是使用的虚拟机CentOS7作为示例安装与使用。

第一步：在虚拟机上安装jdk；

第二步：将把 zookeeper 的压缩包（我们这里使用的是 zookeeper-3.4.6.tar.gz）上传到linux 系统；

第三步：解压缩包。-C参数后面跟进自己解压的路径；

 tar -zxvf zookeeper-3.4.6.tar.gz -C /tool/zookeeper

第四步：进入解压好的目录，需要创建一个data目录，作为配置文件的放置处；

mkdir data

第五步：进入解压目录下的conf目录，将把zoo_sample.cfg 复制一份并改名为zoo.cfg

cd conf
mv zoo_sample.cfg zoo.cfg

第六步：编辑复制的zoo.cfg文件，需要修改data属性，改为第四步创建的data目录下

dataDir=/tool/zookeeper/data

这样zookeeper的准备就做完了。

启动与停止zookeeper

首先我们需要进入zookeeper中，解压好的zookeeper-3.4.6目录下的bin目录下执行linux的shell命令。

相关命令：

启动服务命令

./zkServer.sh start

停止服务命令

./zkServer.sh stop

查看服务状态：

./zkServer.sh status

客户端连接

./zkCli.sh

Dubbo入门案例

        Dubbo作为一个RPC框架，其最核心的功能就是要实现跨网络的远程调用。我们的案例就简单的创建两个示范应用，一个作为服务的提供方（provider），一个作为服务的消费方（consumer）。通过Dubbo来实现服务消费方远程调用服务提供方的方法。

服务提供方开发

maven的pom.xml引入的相关依赖如下：

    4.0.0

    com.cqh
    dubbo-provider
    1.0-SNAPSHOT
    war

    
        UTF-8
        1.8
        1.8
        5.0.5.RELEASE
    
    
        
            org.springframework
            spring-context
            ${spring.version}
        
        
            org.springframework
            spring-beans
            ${spring.version}
        
        
            org.springframework
            spring-webmvc
            ${spring.version}
        
        
            org.springframework
            spring-jdbc
            ${spring.version}
        
        
            org.springframework
            spring-aspects
            ${spring.version}
        
        
            org.springframework
            spring-jms
            ${spring.version}
        
        
            org.springframework
            spring-context-support
            ${spring.version}
        
        
            mysql
            mysql-connector-java
            5.1.47
        
        
            com.alibaba
            druid
            1.1.6
        
        
        org.mybatis
        mybatis-spring
            1.3.2
        

        
        
            com.alibaba
            dubbo
            2.6.0
        
        
            org.apache.zookeeper
            zookeeper
            3.4.7
        
        
            com.github.sgroschupf
            zkclient
            0.1
        
        
            org.javassist
            javassist
            3.24.0-GA
        
        
            com.alibaba
            fastjson
            1.2.75
        
    

    
        
            
                org.apache.maven.plugins
                maven-compiler-plugin
                3.8.1
                
                    1.8
                    1.8
                
            
            
                org.apache.tomcat.maven
                tomcat7-maven-plugin
                
                    8081
                    
                    /
                
            
        
    

在webapp目录下添一个web.xml文件

 web.xml配置文件：

    
        contextConfigLocation
        classpath:applicationContext*.xml
    
    
        org.springframework.web.context.ContextLoaderListener
    

之后我们在main.java目录下创建接口与实现类（作为提供服务）

接口 HelloService：

public interface HelloService {

    public String sayHello(String name);
}

创建一个实现类实现该接口 HelloServiceImpl（注意这里的@Service注解是使用的alibaba dubbbo包下的Service）：

import com.alibaba.dubbo.config.annotation.Service;
import com.kkb.service.HelloService;

@Service
public class HelloServiceImpl implements HelloService {

    @Override
    public String sayHello(String name) {
        return "hello : " + name;
    }
}

我们还需要在src/main/resources下创建applicationContext-service.xml：

上面的配置文件web.xml用于指定我们上面开启的zookeeper服务IP地址、指定使用zookeeper的端口与协议、用于提供服务的包名等。这样我们tomcat开启后，就会在zookeeper上注册我们提供的服务，用于其他服务来远程调用等。

服务消费方开发

另开一个moudle，pom.xml与web.xml配置文件是答题相同的，只需要该部分内容：

pom.xml 需要将引入的tomcat插件的端口好改为 8002 

web.xml 中需要引入servlet的相关配置，需要接收url请求

添加内容：

    
    
        springmvc
        org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet
        
            contextConfigLocation
            classpath*:applicationContext-web.xml
        
    
    
        springmvc
        /
    

我们需要沿用服务提供方中我们需要调用服务的接口 HelloService

然后我们创建一个controller用于接受请求 HelloController：

import com.alibaba.dubbo.config.annotation.Reference;
import com.cqh.service.HelloService;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
@RequestMapping("/dubbo")
public class HelloController {

    @Reference
    private HelloService helloService;

    @RequestMapping("/hello")
    @ResponseBody
    public String sayHello(String name) {
        //  远程调用
        String result = helloService.sayHello(name);
        System.out.println(result);
        return result;
    }

最后，在src/main/resources下创建applicationContext-web.xml：

这个配置文件中指定我们的zookeeper服务注册中心的IP地址、使用的协议端口等、指定需要远调用服务的包名。

提供者暴露服务的整体机制：

        在服务提供者初始化的时候，会通过 Config 组件中的 ServiceConfig 读取服务的配置信息。这个配置信息有三种形式，分别是 XML 文件，注解(Annoation)和属性文件(Properties 和 yml)。        在读取配置文件生成服务实体以后，会通过 ProxyFactory 将 Proxy 转换成 Invoker。        此时，Invoker 会被定义 Protocol，之后会被包装成 Exporter。        最后，Exporter 会发送到注册中心，作为服务的注册信息。

服务注册中心运作机制：

提供者(Provider)启动时，会向注册中心写入自己的元数据信息(调用方式)。消费者(Consumer)启动时，也会在注册中心写入自己的元数据信息，并且订阅服务提供者，路由和配置元数据的信息。服务管理中心(duubo-admin)启动时，会同时订阅所有消费者，提供者，路由和配置元数据的信息。当提供者离开或者新提供者加入时，注册中心发现变化会通知消费者和服务治理中心。
 

服务消费者大概机制：

服务消费者首先持有远程服务实例生成的 Invoker，然后把 Invoker 转换成用户接口的动态代理引用，服务引用的入口点在 ReferenceBean。

大致说明一下远程调用过程：

        我们在浏览器中调r的url：http://localhost:8082/dubbo/hello?name=wang，访问我们的HelloController，controller中我们沿用的服务提供方provider的HelloService接口，也就是说我们只是在服务消费方consumer调用自己的HelloService接口方法（这个接口并没有被实现），但是我们在这个引用的helloService对象上有一个Dubbo的注解@Reference，这样Dubbo就是创建该接口动态代理对象，在我们指定的zookeeper中寻找到服务提供方提供注册的服务（相当于订阅过程），然后远程服务实例生成的 Invoker，然后把 Invoker 转换成用户接口的动态代理引用；而我们的服务提供方（provider）提供的服务：HelloServiceImpl这个实现类，我们添加了@Servcice注解，这样就把我们的服务注册到了我们指定的zookeeper上，于是实现了远程服务调用。

示例图：

将provider与consumer的tomcat运行，这样会将自己注册至制zookeeper处：

可以看到我们注册的consumers于providers的相关信息：

 这样我们url调用查看：

 协议

我们在applicationContext-**.xml的配置文件中有协议与端口的配置

一般在服务提供者一方配置，可以指定使用的协议名称和端口号。

其中Dubbo支持的协议有：dubbo、rmi、hessian、http、webservice、rest、redis等。 推荐使用的是dubbo协议。 dubbo 协议采用单一长连接和 NIO 异步通讯，适合于小数据量大并发的服务调用，以及服务消费者机器数远大于服务提供者机器数的情况。不适合传送大数据量的服务，比如传文件，传视频等，除非请求 量很低。 也可以在同一个工程中配置多个协议，不同服务可以使用不同的协议。

例：

不同协议的相关区别，具体需要去官网查看对比：

RPC协议 | Apache Dubbohttps://dubbo.apache.org/zh/docs/v3.0/references/protocols/

Dubbo无法发布被事务代理的Service问题

如果我们在服务提供者provider提供的服务上添加@Transactionnal事务控制注解后，服务就发布不成功了。原因是事务控制的底层原理是为服务提供者类创建代理对象，而默认情况下Spring是基于JDK动态代理方式创建 代理对象，而此代理对象的完整类名为com.sun.proxy.$Proxy42（最后两位数字不是固定的），导致 Dubbo在发布服务前进行包匹配时无法完成匹配，进而没有进行服务的发布。

 解决方案：

1.        修改applicationContext-service.xml配置文件，开启事务控制注解支持时指定proxy-target-class 属性，值为true。其作用是使用cglib代理方式为Service类创建代理对象。

2.        修改HelloServiceImpl类，在Service注解中加入interfaceClass属性，值为HelloService.class， 作用是指定服务的接口类型。

@Service(interfaceClass = HelloService.class)
@Transactional
public class HelloServiceImpl implements HelloService {
public String sayHello(String name) {
return "hello " + name;
}
}

此处也是必须要修改的，否则会导致发布的服务接口为SpringProxy，而不是HelloService接口。