基础知识
# 1. 分布式基础理论
# 1.1 什么是分布式系统?
《分布式系统原理与范型》定义:
“分布式系统是若干独立计算机的集合,这些计算机对于用户来说就像单个相关系统”
分布式系统(distributed system)是建立在网络之上的软件系统。
随着互联网的发展,网站应用的规模不断扩大,常规的垂直应用架构已无法应对,分布式服务架构以及流动计算架构势在必行,亟需 一个治理系统
确保架构有条不紊的演进。
# 1.2 发展演变
# 单一应用架构
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。
适用于小型网站,小型管理系统,将所有功能都部署到一个功能里,简单易用。
缺点:
性能扩展比较难
协同开发问题
不利于升级维护
# 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。
通过切分业务来实现各个模块独立部署,降低了维护和部署的难度,团队各司其职更易管理,性能扩展也更方便,更有针对性。
缺点: 公用模块无法重复利用,开发性的浪费
# 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。
# 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)[ Service Oriented Architecture]是关键。
# 1.3 RPC
# 什么叫RPC
RPC【Remote Procedure Call】 是指远程过程调用,是一种进程间通信方式,他是一种技术的思想,而不是规范。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函数,本质上编写的调用代码基本相同。
# RPC基本原理
笔记
RPC两个核心模块:通讯,序列化。
# 2. dubbo核心概念
# 2.1 简介
Apache Dubbo (incubating) |ˈdʌbəʊ| 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。
官网:http://dubbo.apache.org/ (opens new window)
# 2.2 基本概念
服务提供者(Provider)
:暴露服务的服务提供方,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(Consumer)
:调用远程服务的服务消费方,服务消费者在启动时,向注册中心订阅自己所需的服务,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。
注册中心(Registry)
: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。
监控中心(Monitor)
: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。
# 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。
# 3. dubbo环境搭建
# 3.1 【windows】- 安装zookeeper
# 1、下载zookeeper网址
https://archive.apache.org/dist/zookeeper/zookeeper-3.4.13/ (opens new window)
# 2、解压zookeeper
解压运行 zkServer.cmd ,初次运行会报错,没有 zoo.cfg 配置文件
# 3、修改zoo.cfg配置文件
将 conf 下的 zoo_sample.cfg
复制一份改名为 zoo.cfg
即可。
注意几个重要位置:
dataDir=./
临时数据存储的目录(可写相对路径)
clientPort=2181
zookeeper的端口号
修改完成后再次启动 zookeeper
# 4、使用zkCli.cmd测试
ls /
:列出zookeeper根下保存的所有节点
create –e /atguigu 123
:创建一个atguigu节点,值为123
get /atguigu
:获取 /atguigu 节点的值
# 3.2 【windows】- 安装dubbo-admin管理控制台
dubbo 本身并不是一个服务软件。它其实就是一个 jar 包能够帮你的 java 程序连接到 zookeeper,并利用 zookeeper 消费、提供服务。所以你不用在Linux上启动什么dubbo服务。
但是为了让用户更好的管理监控众多的dubbo服务,官方提供了一个可视化的监控程序,不过这个监控即使不装也不影响使用。
# 1、下载 dubbo-admin
https://github.com/apache/incubator-dubbo-ops (opens new window)
# 2、进入目录,修改dubbo-admin配置
修改 src\main\resources\application.properties
指定zookeeper地址
# 3、打包dubbo-admin
mvn clean package -Dmaven.test.skip=true
# 4、运行dubbo-admin
java -jar dubbo-admin-0.0.1-SNAPSHOT.jar
注意 :【有可能控制台看着启动了,但是网页打不开,需要在控制台按下 ctrl+c 即可】
默认使用 root/root 登陆
# 3.3 【linux】- 安装zookeeper
# 1、安装jdk
# 1、下载jdk
# 2、上传到服务器并解压
# 3、设置环境变量
/usr/local/java/jdk1.8.0_171
文件末尾加入下面配置
export JAVA_HOME=/usr/local/java/jdk1.8.0_171
export JRE_HOME=${JAVA_HOME}/jre
export CLASSPATH=.:${JAVA_HOME}/lib:${JRE_HOME}/lib
export PATH=${JAVA_HOME}/bin:$PATH
# 4、使环境变量生效&测试JDK
# 2、安装zookeeper
# 1、下载zookeeper
网址 https://archive.apache.org/dist/zookeeper/zookeeper-3.4.11/ (opens new window)
# 2、解压
# 3、移动到指定位置并改名为zookeeper
# 3、开机启动zookeeper
1)复制如下脚本
#!/bin/bash
#chkconfig:2345 20 90
#description:zookeeper
#processname:zookeeper
ZK_PATH=/usr/local/zookeeper
export JAVA_HOME=/usr/local/java/jdk1.8.0_171
case $1 in
start) sh $ZK_PATH/bin/zkServer.sh start;;
stop) sh $ZK_PATH/bin/zkServer.sh stop;;
status) sh $ZK_PATH/bin/zkServer.sh status;;
restart) sh $ZK_PATH/bin/zkServer.sh restart;;
*) echo "require start|stop|status|restart" ;;
esac
2)把脚本注册为Service
3)增加权限
# 4、配置zookeeper
# 1、初始化zookeeper配置文件
拷贝/usr/local/zookeeper/conf/zoo_sample.cfg
到同一个目录下改个名字叫 zoo.cfg
cp /usr/local/zookeeper/conf/zoo_sample.cfg zoo.cfg
# 2、启动zookeeper
service zookeeper start
# 3.4 【linux】- 安装dubbo-admin管理控制台
# 1、安装Tomcat8
提示
旧版dubbo-admin是war,新版是jar不需要安装Tomcat
# 1、下载Tomcat8并解压
https://tomcat.apache.org/download-80.cgi (opens new window)
# 2、解压移动到指定位置
tar -zxvf apache-tomcat-8.5.32.tar.gz
# 3、开机启动tomcat8
vim /etc/init.d/tomcat8
复制如下脚本
#!/bin/bash
#chkconfig:2345 21 90
#description:apache-tomcat-8
#processname:apache-tomcat-8
CATALANA_HOME=/opt/apache-tomcat-8.5.32
export JAVA_HOME=/opt/java/jdk1.8.0_171
case $1 in
start)
echo "Starting Tomcat..."
$CATALANA_HOME/bin/startup.sh
;;
stop)
echo "Stopping Tomcat..."
$CATALANA_HOME/bin/shutdown.sh
;;
restart)
echo "Stopping Tomcat..."
$CATALANA_HOME/bin/shutdown.sh
sleep 2
echo
echo "Starting Tomcat..."
$CATALANA_HOME/bin/startup.sh
;;
*)
echo "Usage: tomcat {start|stop|restart}"
;; esac
# 4、注册服务&添加权限
chkconfig --add tomcat8
chmod +x tomcat8
# 5、启动服务&访问tomcat测试
# 2、安装dubbo-admin
dubbo本身并不是一个服务软件。它其实就是一个 jar 包能够帮你的 java 程序连接到 zookeeper,并利用 zookeeper 消费、提供服务。所以你不用在 Linux 上启动什么dubbo服务。
但是为了让用户更好的管理监控众多的 dubbo 服务,官方提供了一个可视化的监控程序,不过这个监控即使不装也不影响使用。
# 1、下载dubbo-admin
https://github.com/apache/incubator-dubbo-ops (opens new window)
# 2、进入目录,修改dubbo-admin配置
修改 src\main\resources\application.properties
指定zookeeper地址
# 3、打包dubbo-admin
mvn clean package -Dmaven.test.skip=true
# 4、运行dubbo-admin
java -jar dubbo-admin-0.0.1-SNAPSHOT.jar
默认使用 root/root 登陆
# 4. dubbo-helloworld
# 4.1 提出需求
某个电商系统,订单服务需要调用用户服务获取某个用户的所有地址;
我们现在需要创建两个服务模块进行测试
模块 | 功能 |
---|---|
订单服务web模块 | 创建订单等 |
用户服务service模块 | 查询用户地址等 |
测试预期结果:
订单服务web模块在A服务器,用户服务模块在B服务器,A可以远程调用B的功能。
# 4.2 工程架构
根据 dubbo《服务化最佳实践》
# 1、分包
建议将服务接口,服务模型,服务异常等均放在 API 包中,因为服务模型及异常也是 API 的一部分,同时,这样做也符合分包原则:重用发布等价原则(REP),共同重用原则(CRP)。
如果需要,也可以考虑在 API 包中放置一份 spring 的引用配置,这样使用方,只需在 spring 加载过程中引用此配置即可,配置建议放在模块的包目录下,以免冲突,如:com/alibaba/china/xxx/dubbo-reference.xml
。
# 2、粒度
服务接口尽可能大粒度,每个服务方法应代表一个功能,而不是某功能的一个步骤,否则将面临分布式事务问题,Dubbo 暂未提供分布式事务支持。
服务接口建议以业务场景为单位划分,并对相近业务做抽象,防止接口数量爆炸。
不建议使用过于抽象的通用接口,如:Map query(Map),这样的接口没有明确语义,会给后期维护带来不便。
# 4.3 创建模块
# 1、gmall-interface
公共接口层(model,service,exception…)
作用:定义公共接口,也可以导入公共依赖
# 1、Bean模型
public class UserAddress implements Serializable{
private Integer id;
private String userAddress;
private String userId;
private String consignee;
private String phoneNum;
private String isDefault;
}
# 2、Service接口
public interface UserService{
List<UserAddress> getUserAddressList(String userId);
}
# 2、gmall-user
用户模块(对用户接口的实现)
# 1、pom.xml
<dependencies>
<dependency>
<groupId>com.atguigu.dubbo</groupId>
<artifactId>gmall-interface</artifactId>
<version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
</dependency>
</dependencies>
# 2、Service
public class UserServiceImpl implements UserService {
@Override
public List<UserAddress> getUserAddressList(String userId) {
// TODO Auto-generated method stub
return userAddressDao.getUserAddressById(userId);
}
}
# 3、gmall-order-web
订单模块(调用用户模块)
# 1、pom.xml
<dependencies>
<dependency>
<groupId>com.atguigu.dubbo</groupId>
<artifactId>gmall-interface</artifactId>
<version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
</dependency>
</dependencies>
# 2、测试
public class OrderService {
UserService userService;
/**
* 初始化订单,查询用户的所有地址并返回
* @param userId
* @return
*/
public List<UserAddress> initOrder(String userId){
return userService.getUserAddressList(userId);
}
}
现在这样是无法进行调用的。我们 gmall-order-web 引入了 gmall-interface,但是 interface 的实现是 gmall-user,我们并没有引入,而且实际他可能还在别的服务器中。
# 4.4 使用dubbo改造
# 1、改造gmall-user作为服务提供者
# 1、引入dubbo
<!-- 引入dubbo -->
<dependency>
<groupId>com.alibaba</groupId>
<artifactId>dubbo</artifactId>
<version>2.6.2</version>
</dependency>
<!-- 由于我们使用zookeeper作为注册中心,所以需要操作zookeeper
dubbo 2.6以前的版本引入zkclient操作zookeeper
dubbo 2.6及以后的版本引入curator操作zookeeper
下面两个zk客户端根据dubbo版本2选1即可
-->
<dependency>
<groupId>com.101tec</groupId>
<artifactId>zkclient</artifactId>
<version>0.10</version>
</dependency>
<!-- curator-framework -->
<dependency>
<groupId>org.apache.curator</groupId>
<artifactId>curator-framework</artifactId>
<version>2.12.0</version>
</dependency>
# 2、配置提供者
<!--当前应用的名字 -->
<dubbo:application name="gmall-user"></dubbo:application>
<!--指定注册中心的地址 -->
<dubbo:registry address="zookeeper://118.24.44.169:2181" />
<!--使用dubbo协议,将服务暴露在20880端口 -->
<dubbo:protocol name="dubbo" port="20880" />
<!-- 指定需要暴露的服务 -->
<dubbo:service interface="com.atguigu.gmall.service.UserService" ref="userServiceImpl" />
# 3、启动服务
public static void main(String[] args) throws IOException {
ClassPathXmlApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("classpath:spring-beans.xml");
System.in.read();
}
# 2、改造gmall-order-web作为服务消费者
# 1、引入dubbo
<!-- 引入dubbo -->
<dependency>
<groupId>com.alibaba</groupId>
<artifactId>dubbo</artifactId>
<version>2.6.2</version>
</dependency>
<!-- 由于我们使用zookeeper作为注册中心,所以需要引入zkclient和curator操作zookeeper -->
<dependency>
<groupId>com.101tec</groupId>
<artifactId>zkclient</artifactId>
<version>0.10</version>
</dependency>
<!-- curator-framework -->
<dependency>
<groupId>org.apache.curator</groupId>
<artifactId>curator-framework</artifactId>
<version>2.12.0</version>
</dependency>
# 2、配置消费者信息
<!-- 应用名 -->
<dubbo:application name="gmall-order-web"></dubbo:application>
<!-- 指定注册中心地址 -->
<dubbo:registry address="zookeeper://118.24.44.169:2181" />
<!-- 生成远程服务代理,可以和本地bean一样使用demoService -->
<dubbo:reference id="userService" interface="com.atguigu.gmall.service.UserService"></dubbo:reference>
# 3、测试调用
访问 gmall-order-web的initOrder 请求,会调用 UserService 获取用户地址;
调用成功。说明我们 order 已经可以调用远程的 UserService 了;
# 4、注解版
# 1、服务提供方
服务注册的配置可以改为使用注解 @Service
来注册,注意包名 com.alibaba.dubbo.config.annotation.Service
。
<dubbo:application name="gmall-user"></dubbo:application>
<dubbo:registry address="zookeeper://118.24.44.169:2181" />
<dubbo:protocol name="dubbo" port="20880" />
<dubbo:annotation package="com.atguigu.gmall.user.impl"/>
import com.alibaba.dubbo.config.annotation.Service;
import com.atguigu.gmall.bean.UserAddress;
import com.atguigu.gmall.service.UserService;
import com.atguigu.gmall.user.mapper.UserAddressMapper;
@Service //使用dubbo提供的service注解,注册暴露服务
public class UserServiceImpl implements UserService {
@Autowired
UserAddressMapper userAddressMapper;
}
# 2、服务消费方
我们可以使用 @Reference
来注入服务(远程调用)
<dubbo:application name="gmall-order-web"></dubbo:application>
<dubbo:registry address="zookeeper://118.24.44.169:2181" />
<dubbo:annotation package="com.atguigu.gmall.order.controller"/>
@Controller
public class OrderController {
@Reference //使用dubbo提供的reference注解引用远程服务
UserService userService;
}
# 5. 监控中心
# 5.1 dubbo-admin
图形化的服务管理页面;安装时需要指定注册中心地址,即可从注册中心中获取到所有的提供者/消费者进行配置管理
# 5.2 dubbo-monitor-simple
简单的监控中心;
# 6. 整合SpringBoot
# 6.1 引入依赖
引入 spring-boot-starter
以及 dubbo
和 curator
的依赖
<dependency>
<groupId>com.alibaba.boot</groupId>
<artifactId>dubbo-spring-boot-starter</artifactId>
<version>0.2.0</version>
</dependency>
注意starter版本适配:
# 6.2 配置application.properties
# 提供者配置
dubbo.application.name=gmall-user
dubbo.registry.protocol=zookeeper
dubbo.registry.address=192.168.67.159:2181
dubbo.scan.base-package=com.atguigu.gmall
dubbo.protocol.name=dubbo
- application.name 就是服务名,不能跟别的dubbo提供端重复
- registry.protocol 是指定注册中心协议
- registry.address 是注册中心的地址加端口号
- protocol.name 是分布式固定是dubbo,不要改。
- base-package 注解方式要扫描的包
# 消费者配置
dubbo.application.name=gmall-order-web
dubbo.registry.protocol=zookeeper
dubbo.registry.address=192.168.67.159:2181
dubbo.scan.base-package=com.atguigu.gmall
dubbo.protocol.name=dubbo
# 6.3 dubbo注解
使用注解注册服务和远程调用服务: @Service
、@Reference
【如果没有在配置中写 dubbo.scan.base-package,还需要使用@EnableDubbo注解】