SpringBoot學習筆記（十一）-有解無憂

本文主要介紹 SpringBoot 集成Dubbo、Zookeeper

一、什么是分布式

在《分布式系統原則與范型》一書中有定義：“分布式體統是若干獨立計算機的集合，這些計算機對用戶來說就像單個相關的系統”；
分布式系統是由一組通過網路進行通信，為了完成共同的任務而協調作業的計算機節點組成的系統，分布式系統的出現是為了用廉價的、普通機器完成單個計算機無法完成的計算、存盤任務，其目的是利用更多的機器，處理更多的資料，

分布式系統（distributed system）是建立在網路之上的軟體系統，
首先需要明確的是，只有當單個節點的處理能力無法滿足日益層長的計算、存盤任務的時候，且硬體的提升（加記憶體、加磁盤、使用更好的CPU）高昂到得不償失的時候，應用程式也不能進一步優化的時候，我們才需要考慮分布式，因為，分布式系統要解決的問題本身就是和單機系統一樣的，而由于分布式系統多個節點、通過網路通信的拓撲結構，會引入很多單機系統沒有的問題，為了解決這些問題又會引入更多的機制、協調，帶來更多的問題，

在 Dubbo 官方檔案中用這樣的描述：

單一應用架構
當網站流量很小時，只需一個應用，將所有功能都部署在一起，以減少部署節點和成本，此時，用于簡化增刪改查作業量的資料訪問框架(ORM)是關鍵，

實用于小型管理系統，將所用功能都部署在一個功能里，簡單易用，
缺點：
1.性能擴展比較難；
2.不易于協同開發
3.不利于升級維護

垂直應用架構
當訪問量逐漸增大，單一應用增加機器帶來的加速度越來越小，提升效率的方法之一是將應用拆成互不相干的幾個應用，以提升效率，此時，用于加速前端頁面開發的Web框架(MVC)是關鍵，

通過切分業務來實作各個模塊獨立部署，降低了維護和部署的難度，團隊各司其職，更容易維護和管理，提高了可擴展性，
缺點：公用模塊無法重復利用，

分布式服務架構
當垂直應用越來越多，應用之間互動不可避免，將核心業務抽取出來，作為獨立的服務，逐漸形成穩定的服務中心，使前端應用能更快速的回應多變的市場需求，此時，用于提高業務復用及整合的分布式服務框架(RPC)是關鍵，

流動計算架構
當服務越來越多，容量的評估，小服務資源的浪費等問題逐漸顯現，此時需增加一個調度中心基于訪問壓力實時管理集群容量，提高集群利用率，此時，用于提高機器利用率的資源調度和治理中心(SOA)是關鍵，

RPC
RPC（Remote Procedure Call）是指遠程程序呼叫，是一種行程間通信方式，它是一種技術思想，而不是規范，它允許程式呼叫另外一個地址空間（通常是共享網路的另一臺機器）的程序或函式，而不用程式員顯示編碼這個遠程呼叫的細節，即程式員無論是呼叫本地的還是遠程的函式，本質上撰寫的呼叫代碼基本相同，

RPC 基本原理：

步驟分析：

RPC的兩個核心：通訊和序列化，

二、Dubbo

隨著互聯網的發展，網站應用的規模不斷擴大，常規的垂直應用架構已經無法應對，分布式服務架構以及流動計算機架構勢在必行，急需一個治理系統確保架構有條不絮的演進，

Dubbo：Apache Dubbo |?d?b??| 提供了六大核心能力：面向介面代理的高性能RPC呼叫，智能容錯和負載均衡，服務自動注冊和發現，高度可擴展能力，運行期流量調度，可視化的服務治理與運維，

Dubbo官網：https://dubbo.apache.org/zh/

Dubbo 要解決的需求

Dubbo 架構

節點角色說明：

節點	角色說明
Provider	暴露服務的服務提供方
Consumer	呼叫遠程服務的服務消費方
Registry	服務注冊與發現的注冊中心
Monitor	統計服務的呼叫次數和呼叫時間的監控中心
Container	服務運行容器

呼叫關系說明:
0.服務容器負責啟動，加載，運行服務提供者，
1.服務提供者在啟動時，向注冊中心注冊自己提供的服務，
2.服務消費者在啟動時，向注冊中心訂閱自己所需的服務，
3.注冊中心回傳服務提供者地址串列給消費者，如果有變更，注冊中心將基于長連接推送變更資料給消費者，
4.服務消費者，從提供者地址串列中，基于軟負載均衡演算法，選一臺提供者進行呼叫，如果呼叫失敗，再選另一臺呼叫，
5.服務消費者和提供者，在記憶體中累計呼叫次數和呼叫時間，定時每分鐘發送一次統計資料到監控中心，

Dubbo 架構具有以下幾個特點，分別是連通性、健壯性、伸縮性、以及向未來架構的升級性，

三、Zookeeper

Dubbo 官方檔案推薦使用 Zookeeper 注冊中心，

ZooKeeper是一種針對分布式應用程式的高性能協調服務，它在一個簡單的界面中公開了公共服務，比如命名、配置管理、同步和組服務，這樣您就不必從頭開始撰寫它們，您可以使用現成的工具來實作共識、組管理、領匯入選舉和在場協議，你可以根據自己的具體需要來做，

Zookeeper 官網：https://zookeeper.apache.org/

1.Windows安裝Zookeeper

Zookeeper 下載：https://zookeeper.apache.org/releases.html

2.解壓后，進入 bin目錄（我這里是：E:\Zookeeper\apache-zookeeper-3.7.0-bin\bin）
用 cmd命令或者雙擊：zkServer.cmd，發現雙擊后會閃退，打開 zkServer.cmd 設定暫停 pause

繼續雙擊：zkServer.cmd，看到報錯資訊：
org.apache.zookeeper.server.quorum.QuorumPeerConfig$ConfigException: Error processing E:\Zookeeper\apache-zookeeper-3.7.0-bin\bin..\conf\zoo.cfg

解決：在 E:\Zookeeper\apache-zookeeper-3.7.0-bin\conf 中將 zoo_sample.cfg 復制一份，并重命名為 zoo.cfg

另外，在組態檔(zoo.cfg)中可以得到Zookeeper的默認埠號(clientPort=2181)等資訊：

# The number of milliseconds of each tick
tickTime=2000
# The number of ticks that the initial 
# synchronization phase can take
initLimit=10
# The number of ticks that can pass between 
# sending a request and getting an acknowledgement
syncLimit=5
# the directory where the snapshot is stored.
# do not use /tmp for storage, /tmp here is just 
# example sakes.臨時資料存盤目錄（可寫相對路徑）
dataDir=/tmp/zookeeper
# the port at which the clients will connect
clientPort=2181
# the maximum number of client connections.
# increase this if you need to handle more clients
#maxClientCnxns=60
#
# Be sure to read the maintenance section of the 
# administrator guide before turning on autopurge.
#
# http://zookeeper.apache.org/doc/current/zookeeperAdmin.html#sc_maintenance
#
# The number of snapshots to retain in dataDir
#autopurge.snapRetainCount=3
# Purge task interval in hours
# Set to "0" to disable auto purge feature
#autopurge.purgeInterval=1

## Metrics Providers
#
# https://prometheus.io Metrics Exporter
#metricsProvider.className=org.apache.zookeeper.metrics.prometheus.PrometheusMetricsProvider
#metricsProvider.httpPort=7000
#metricsProvider.exportJvmInfo=true

注意：dataDir= 臨時資料存盤目錄（可寫相對路徑）

3.雙擊：zkServer.cmd 發現輸出： - ZooKeeper audit is disabled.

查看原始碼發現日志由zookeeper.audit.enable開關控制

繼續查看，發現 zookeeper.audit.enable 變數，實際上是加載的系統變數

查看啟動腳本，發現call方法中可以設定變數值 "-Dzookeeper.audit.enable=true"

因為zookeeper新版本啟動的程序中，zookeeper新增的審核日志是默認關閉，所以控制臺輸出ZooKeeper audit is disabled，標準的修改方式應該是在zookeeper的組態檔zoo.cfg新增一行audit.enable=true即可，

4.雙擊：zkServer.cmd 后，不要關閉視窗，雙擊：zkCli.cmd

提示連接成功：Connecting to localhost:2181

5.使用 zkCli.cmd 測驗

ls /  :列出Zookeeper 根下保存的所有節點

create -e /zhouzhou 1234  ：創建一個zhouzhou節點，值為1234
get /zhouzhou  :獲取zhouzhou節點的值

四、Windows 安裝 dubbo-admin

Dubbo 本身并不是一個服務軟體，它其實就是一個jar包，能夠幫助你的Java程式連接到Zookeeper，并利用Zookeeper消費、提供服務，但是為了讓用戶更好的管理監控眾多的Dubbo服務，官方提供了一個可視化的監控程式 dubbo-admin，這個監控程式不安裝也不影響使用，

1.下載 dubbo-admin

dubbo-admin下載地址：https://github.com/apache/dubbo-admin

（我下載的是：dubbo-admin-master）

2.解壓進入目錄
查看 E:\Dubbo-Admin\dubbo-admin-master\dubbo-admin\src\main\resources目錄下的 application.properties檔案

3.在專案目錄下打包 dubbo-admin(跳過測驗)

mvn clean package -Dmaven.test.skip=true

第一次打包的程序可能有點慢，需要耐心等待，

4.在 E:\Dubbo-Admin\dubbo-admin-master\dubbo-admin\target下生成了 dubbo-admin-0.0.1-SNAPSHOT.jar

5.cmd 執行

java -jar dubbo-admin-0.0.1-SNAPSHOT.jar

發現，程式一直在運行并在監聽，報出錯誤資訊：

6.打開 Zookeeper服務(zkServer.cmd)

7.觀察此時在執行 java -jar dubbo-admin-0.0.1-SNAPSHOT.jar 的視窗出現 State change: CONNECTED

8.訪問：http://localhost:7001/

輸入用戶名和密碼

五、 SpringBoot 集成Dubbo、Zookeeper

1.創建空專案 dubbo-zookeeper

注意事項：

2.創建 provider-server 模塊(撰寫一個簡單的服務)

匯入依賴：

 <!--匯入依賴：dubbo、zookeeper-->
        <!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.apache.dubbo/dubbo-spring-boot-starter -->
        <dependency>
            <groupId>org.apache.dubbo</groupId>
            <artifactId>dubbo-spring-boot-starter</artifactId>
            <version>2.7.9</version>
        </dependency>
        <!-- https://mvnrepository.com/artifact/com.github.sgroschupf/zkclient -->
        <dependency>
            <groupId>com.github.sgroschupf</groupId>
            <artifactId>zkclient</artifactId>
            <version>0.1</version>
        </dependency>
        <!--引入zookeeper會出現日志沖突-->
        <dependency>
            <groupId>org.apache.curator</groupId>
            <artifactId>curator-framework</artifactId>
            <version>5.1.0</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.curator</groupId>
            <artifactId>curator-recipes</artifactId>
            <version>5.1.0</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.zookeeper</groupId>
            <artifactId>zookeeper</artifactId>
            <version>3.6.2</version>
            <!--排除 slf4j-log4j12-->
            <exclusions>
                <exclusion>
                    <groupId>org.slf4j</groupId>
                    <artifactId>slf4j-log4j12</artifactId>
                </exclusion>
            </exclusions>
        </dependency>

專案結構：

TicketService 介面

package com.zhou.service;

public interface TicketService {
    public String getTicket();
}

TicketServiceImpl 實作類

package com.zhou.service;

import org.apache.dubbo.config.annotation.DubboService;
import org.springframework.stereotype.Component;
//zookeeper:服務注冊與發現
@DubboService//在專案一啟動就自動注冊到注冊中心
@Component
public class TicketServiceImpl implements TicketService{
    @Override
    public String getTicket() {
        return "TicketService 為您服務！";
    }
}

application.properties

server.port=8081
#服務中心的名字
dubbo.application.name=provider-server
#注冊中心地址
dubbo.registry.address=zookeeper://127.0.0.1:2181
#哪些服務要被注冊
dubbo.scan.base-packages=com.zhou.service

測驗一下：
開啟 zooKeeper服務（雙擊：zkServer.cmd），然后，啟動 ProviderServerApplication

查看，可視化的監控程式 dubbo-admin

java -jar dubbo-admin-0.0.1-SNAPSHOT.jar

訪問：http://localhost:7001 查看 提供者

3.創建 consumer-server 模塊

匯入依賴：

<!--匯入依賴：dubbo、zookeeper-->
        <!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.apache.dubbo/dubbo-spring-boot-starter -->
        <dependency>
            <groupId>org.apache.dubbo</groupId>
            <artifactId>dubbo-spring-boot-starter</artifactId>
            <version>2.7.9</version>
        </dependency>
        <!-- https://mvnrepository.com/artifact/com.github.sgroschupf/zkclient -->
        <dependency>
            <groupId>com.github.sgroschupf</groupId>
            <artifactId>zkclient</artifactId>
            <version>0.1</version>
        </dependency>
        <!--引入zookeeper會出現日志沖突-->
        <dependency>
            <groupId>org.apache.curator</groupId>
            <artifactId>curator-framework</artifactId>
            <version>5.1.0</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.curator</groupId>
            <artifactId>curator-recipes</artifactId>
            <version>5.1.0</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.zookeeper</groupId>
            <artifactId>zookeeper</artifactId>
            <version>3.6.2</version>
            <!--排除 slf4j-log4j12-->
            <exclusions>
                <exclusion>
                    <groupId>org.slf4j</groupId>
                    <artifactId>slf4j-log4j12</artifactId>
                </exclusion>
            </exclusions>
        </dependency>

專案結構：

創建 UserService類

package com.zhou.service;

import org.apache.dubbo.config.annotation.DubboReference;
import org.springframework.stereotype.Service;

@Service //放到容器中
public class UserService {
    //想拿到 provider-server 提供的票,要去注冊中心拿到服務
    @DubboReference //參考 方式1：pom坐標；方式2：可以定義路徑完全相同的介面名
    TicketService ticketService;

    public  void buyTicket(){
        String ticket = ticketService.getTicket();
        System.out.println("UserService拿到"+ticket);
    }
}

方式2：定義路徑完全相同的介面名
TicketService 介面

package com.zhou.service;

public interface TicketService {
    public String getTicket();
}

application.properties

server.port=8002
#消費者去哪里拿服務，需要暴露自己的名字
dubbo.application.name=consumer-server
#注冊中心的地址
dubbo.registry.address=zookeeper://127.0.0.1:2181

啟動測驗

package com.zhou;

import com.zhou.service.UserService;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;

@SpringBootTest
class ConsumerServerApplicationTests {
    @Autowired
    UserService userService;
    @Test
    void contextLoads() {
        userService.buyTicket();
    }

}

控制臺輸出：UserService拿到TicketService 為您服務！

或則，啟動 ConsumerServerApplication程式：

訪問：http://localhost:7001/ 查看 消費者

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