java學習---dubbo+zookeeper微服務架構-有解無憂

Dubbo+Zookeeper微服務架構

- - 1、Apache Dubbo概述
  - - 1.1、Dubbo簡介
    - 1.2、Dubbo的服務架構
  - 2、服務注冊中心 Zookeeper
  - - 2.1、ZooKeeper介紹
    - 2.2、ZooKeeper安裝
    - 2.3、啟動 ZooKeeper
  - 3、ZooKeeper快速入門
  - - 3.1、服務提供方
    - 3.2、服務消費方
    - 3.3、問題思考
  - 4、 Dubbo管理控制臺
  - - 4.1、安裝
    - 4.2、使用
  - 5、 Dubbo相關配置
  - - 5.1、包掃描
    - 5.2、Dubbo 協議
    - 5.3、負載均衡
    - 5.4、 Dubbo無法發布被事務代理的服務

1、Apache Dubbo概述

1.1、Dubbo簡介

? **Apache Dubbo **是一款高性能的 Java RPC 框架，其前身是阿里巴巴公司開源的、輕量級的開源 Java RPC 框架，可以和 Spring 框架無縫集成，2018年阿里巴巴把這個框架捐獻給了apache基金，此框架的使用比 Spring Cloud 微服務的框架使用較為簡單，只需要表寫相應的服務提供和服務消費的代碼即可，中央服務配置可由 ZooKeeper 進行服務的注冊管理，只需要相應的服務進行配置注冊，服務消費進行介面的抓取即可完成服務的遠程呼叫，

什么是RPC？ RPC全稱為remote procedure call，即遠程程序呼叫，比如兩臺服務器A和B，A服務器上部署一個應用，B服務器上部署一個應用，A服務器上的應用想呼叫B服務器上的應用提供的方法，由于兩個應用不在一個記憶體空間，不能直接呼叫，所以需要通過網路來表達呼叫的語意和傳達呼叫的資料，需要注意的是 RPC 并不是一個具體的技術，而是指整個網路遠程呼叫程序，
RPC是一個泛化的概念，嚴格來說一切遠程程序呼叫手段都屬于 RPC范疇，各種開發語言都有自己的RPC框架，Java中的RPC框架比較多，廣泛使用的有RMI、Hessian、Dubbo等，
Dubbo官網地址：http://dubbo.apache.org ，詳情可進行直接的訪問查看資訊，
Dubbo提供了三大核心能力：面向介面的遠程方法呼叫，智能容錯和負載均衡，以及服務自動注冊和發現，

1.2、Dubbo的服務架構

?Dubbo的服務架構圖如下所示：

各節點角色說明：

節點名	功能
提供者	暴露介面的提供方
容器	整個服務運行時的容器
注冊	服務注冊與發現的注冊中心
消費者	呼叫遠程服務的消費方
監控	統計服務呼叫次數呼叫時間的監控中心

服務的執行步驟：

服務容器負責啟動，加載，運行服務的介面提供者，
服務提供者在啟動時，向注冊中心注冊自己提供的服務，也就是注冊自己的介面地址，
服務消費者在啟動時，向注冊中心訂閱自己所需的服務，通過代理的方式直接定位到需要的介面實作物件，但是需要注意的是消費者必須有該介面才能進行代理，
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，
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，

2、服務注冊中心 Zookeeper

? 通過前面的 Dubbo架構圖 可以看到，Registry（服務注冊中心）在整個架構中起著至關重要的作用，Dubbo官方推薦使用 Zookeeper 作為服務注冊中心，下面詳細講一下 Zookeeper 在服務器中的安裝以及相應的服務注冊和拉取配置，

2.1、ZooKeeper介紹

? Zookeeper 是 Apache Hadoop 的子專案，是一個樹型的目錄服務，支持變更推送，適合作為 Dubbo 服務的注冊中心，工業強度較高，可用于生產環境，并推薦使用，

在這里插入圖片描述

?流程說明：

服務提供者(Provider)啟動時: 向 /dubbo/com.test.UserServiceBo/providers 目錄下寫入自己的 URL 地址
服務消費者(Consumer)啟動時: 訂閱 /dubbo/com.test.UserServiceBo/providers 目錄下的提供者 URL 地址，并向 /dubbo/com.test.UserServiceBo/consumers 目錄下寫入自己的 URL 地址
監控中心(Monitor)啟動時: 訂閱 /dubbo/com.test.UserServiceBo 目錄下的所有提供者和消費者 URL 地址

2.2、ZooKeeper安裝

? 下載地址：http://archive.apache.org/dist/zookeeper/ 下載完成后 zookeeper-3.4.6.tar.gz的壓縮文件，

? 安裝步驟：

第一步：需要有安裝 JDK 的環境，
第二步：把 zookeeper 的壓縮包上傳到 linux 系統，
第三步：解壓縮壓縮包 tar -zxvf zookeeper-3.4.6.tar.gz -C /usr 路徑可以隨便定義，
第四步：進入 zookeeper-3.4.6 目錄，創建 data 目錄，用于資料的存盤，
第五步：進入 conf 目錄，把 zoo_sample.cfg 改名為 zoo.cfg ，用于配置相關的資料資訊，也是啟動的組態檔，

2.3、啟動 ZooKeeper

? 進入 Zookeeper 的 bin 目錄，執行相應的檔案即可，

啟動服務命令： ./zkServer.sh start
停止服務命令： ./zkServer.sh stop
查看服務狀態： ./zkServer.sh status
客戶端連接： ./zkCli.sh

3、ZooKeeper快速入門

?Dubbo 作為一個RPC框架，其最核心的功能就是要實作跨網路的遠程呼叫，本小節就是要創建兩個應用，一個作為服務的提供方，一個作為服務的消費方，通過Dubbo來實作服務消費方遠程呼叫服務提供方的方法，

3.1、服務提供方

?創建一個簡單的 web 專案作為服務的提供者（由maven進行管理），

添加依賴：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <groupId>com.beordie</groupId>
    <artifactId>dubbo-normal</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    <packaging>war</packaging>

    <properties>
        <maven.compiler.source>11</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>11</maven.compiler.target>
        <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
        <spring.version>5.0.5.RELEASE</spring.version>
    </properties>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>
            <artifactId>spring-context</artifactId>
            <version>${spring.version}</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>
            <artifactId>spring-beans</artifactId>
            <version>${spring.version}</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>
            <artifactId>spring-webmvc</artifactId>
            <version>${spring.version}</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>
            <artifactId>spring-jdbc</artifactId>
            <version>${spring.version}</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>
            <artifactId>spring-aspects</artifactId>
            <version>${spring.version}</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>
            <artifactId>spring-jms</artifactId>
            <version>${spring.version}</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>
            <artifactId>spring-context-support</artifactId>
            <version>${spring.version}</version>
        </dependency>
        <!-- dubbo相關 -->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba</groupId>
            <artifactId>dubbo</artifactId>
            <version>2.6.0</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.zookeeper</groupId>
            <artifactId>zookeeper</artifactId>
            <version>3.4.7</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.github.sgroschupf</groupId>
            <artifactId>zkclient</artifactId>
            <version>0.1</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>javassist</groupId>
            <artifactId>javassist</artifactId>
            <version>3.12.1.GA</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba</groupId>
            <artifactId>fastjson</artifactId>
            <version>1.2.47</version>
        </dependency>
    </dependencies>

    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
                <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
                <version>2.3.2</version>
                <configuration>
                    <source>1.8</source>
                    <target>1.8</target>
                </configuration>
            </plugin>

        </plugins>
    </build>
</project>

配置 web.xml 檔案

<!DOCTYPE web-app PUBLIC
        "-//Sun Microsystems, Inc.//DTD Web Application 2.3//EN"
        "http://java.sun.com/dtd/web-app_2_3.dtd" >
<web-app>
    
    <display-name>Archetype Created Web Application</display-name>
    <context-param>
        <param-name>contextConfigLocation</param-name>
        <param-value>classpath:applicationContext*.xml</param-value>
    </context-param>
    <listener>
        <listener-class>org.springframework.web.context.ContextLoaderListener</listener-class>
    </listener>
</web-app>

創建服務介面

package com.beordie.service;

/**
 * @Description
 * @Date 2021/9/2 16:08
 * @Created 30500
 */
public interface ServiceTest {
    public String get(String name);
}

創建服務實作類

package com.beordie.service.impl;

import com.alibaba.dubbo.config.annotation.Service;
import com.beordie.service.ServiceTest;

/**
 * @Description
 * @Date 2021/9/2 16:09
 * @Created 30500
 */
@Service
public class serviceImpl implements ServiceTest {
    @Override
    public String get(String name) {
        return "你好" + name;
    }
}

注意：服務實作類上使用的 Service 注解是 Dubbo 提供的，用于對外發布服務，

創建web.xml 中指定的組態檔

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p"
       xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
       xmlns:dubbo="http://code.alibabatech.com/schema/dubbo"
       xmlns:mvc="http://www.springframework.org/schema/mvc"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
        http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
        http://www.springframework.org/schema/mvc
        http://www.springframework.org/schema/mvc/spring-mvc.xsd
        http://code.alibabatech.com/schema/dubbo
        http://code.alibabatech.com/schema/dubbo/dubbo.xsd
        http://www.springframework.org/schema/context
        http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd">

    <!-- 當前應用名稱，用于注冊中心計算應用間依賴關系，注意：消費者和提供者應用名不要一樣 -->
    <dubbo:application name="provider"/>
    <!-- 連接服務注冊中心zookeeper ip為zookeeper所在服務器的ip地址-->
    <dubbo:registry address="zookeeper://192.168.55.129:2181"/>
    <!-- 注冊 協議和port -->
    <dubbo:protocol name="dubbo" port="20881"></dubbo:protocol>
    <!-- 掃描指定包，加入@Service注解的類會被發布為服務 -->
    <dubbo:annotation package="com.beordie.service.impl" />
</beans>

啟動服務并在 ZooKeeper 中進行服務查看

啟動完服務后通過打開客戶端的命令打開 ZooKeeper 的客戶端，然后通過指令 ls / 可查看到當前目錄下的檔案資訊，會發現存在一個 Dubbo 的檔案目錄，繼續對此目錄進行查看即可發現相應的服務注冊資訊，

| 在這里插入圖片描述

3.2、服務消費方

?同樣需要創建一個專案來進行服務的拉取，引入的依賴和提供方的類似，這里就直接復制即可，

配置 web.xml 檔案

<!DOCTYPE web-app PUBLIC
        "-//Sun Microsystems, Inc.//DTD Web Application 2.3//EN"
        "http://java.sun.com/dtd/web-app_2_3.dtd" >
<web-app>
    <display-name>Archetype Created Web Application</display-name>

    <servlet>
        <servlet-name>springmvc</servlet-name>
        <servlet-class>org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet</servlet-class>
        <!-- 指定加載的組態檔 ，通過引數contextConfigLocation加載 -->
        <init-param>
            <param-name>contextConfigLocation</param-name>
            <param-value>classpath:applicationContext-web.xml</param-value>
        </init-param>
        <load-on-startup>1</load-on-startup>
    </servlet>
    <servlet-mapping>
        <servlet-name>springmvc</servlet-name>
        <url-pattern>/</url-pattern>
    </servlet-mapping>
</web-app>

創建和提供方一致的服務介面

可以直接對介面進行復制，因為之后的服務抓取是通過動態代理的方式進行物件生成的，因此需要對應的介面物件，
撰寫Controlle對外暴露訪問介面

package com.beordie.controller;

import com.alibaba.dubbo.config.annotation.Reference;
import com.beordie.service.ServiceTest;
import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;

/**
 * @Description
 * @Date 2021/9/2 17:05
 * @Created 30500
 */
@Controller
@RequestMapping("/demo")
public class TeController {

    // Dubbo 的遠程物件注入
    @Reference
    private ServiceTest serviceTest;

    @RequestMapping("/hello")
    @ResponseBody
    public String getName(String name){
        //遠程呼叫
        String result = serviceTest.get(name);
        System.out.println(result);
        return result;
    }

}

創建對應的啟動組態檔

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p"
       xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
       xmlns:dubbo="http://code.alibabatech.com/schema/dubbo"
       xmlns:mvc="http://www.springframework.org/schema/mvc"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
        http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
    http://www.springframework.org/schema/mvc
    http://www.springframework.org/schema/mvc/spring-mvc.xsd
    http://code.alibabatech.com/schema/dubbo
    http://code.alibabatech.com/schema/dubbo/dubbo.xsd
    http://www.springframework.org/schema/context
    http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd">
    <!-- 當前應用名稱，用于注冊中心計算應用間依賴關系，注意：消費者和提供者應用名不要一樣 -->

    <dubbo:application name="dubbo-consumer"/>
    <!-- 連接服務注冊中心zookeeper ip為zookeeper所在服務器的ip地址-->
    <dubbo:registry address="zookeeper://192.168.55.129:2181"/>
    <!-- 掃描的方式暴露介面 -->
    <dubbo:annotation package="com.beordie.controller"/>
</beans>

運行測驗

設定完畢后啟動專案，然后訪問相應地址，即可抓取到正確的服務結果，

3.3、問題思考

思考一：上面的Dubbo入門案例中我們是將HelloService介面從服務提供者工程 (dubbo_provider)復制到服務消費者工程(dubbo_consumer)中，這種做法是否合適？還有沒有更好的方式？
答：這種做法顯然是不好的，同一個介面被復制了兩份，不利于后期維護，更好的方式是單獨創建一個 maven工程，將此介面創建在這個maven工程中，需要依賴此介面的工程只需要在自己工程的 pom.xml檔案中引入maven坐標即可，
思考二：在服務消費者工程(dubbo_consumer)中只是參考了介面，并沒有提供實作類，Dubbo是如何做到遠程呼叫的？
答：Dubbo底層是基于代理技術為介面創建代理物件，遠程呼叫是通過此代理物件完成的，可以通過開發工具的debug功能查看此代理物件的內部結構，另外，Dubbo實作網路傳輸底層是基于Netty框架完成的，
思考三：上面的Dubbo入門案例中我們使用Zookeeper作為服務注冊中心，服務提供者需要將自己的服務資訊注冊到Zookeeper，服務消費者需要從Zookeeper訂閱自己所需要的服務，此時Zookeeper服務就變得非常重要了，那如何防止Zookeeper單點故障呢？
答：Zookeeper其實是支持集群模式的，可以配置Zookeeper集群來達到Zookeeper服務的高可用，防止出現單點故障，

4、 Dubbo管理控制臺

?我們在開發時，需要知道 Zookeeper 注冊中心都注冊了哪些服務，有哪些消費者來消費這些服務，我們可以通過部署一個管理中心來實作，其實管理中心就是一個web應用，部署到tomcat即可，

4.1、安裝

?只需要下載對應的 war 到本地的tomcat，然后啟動服務即可，

需要修改WEB-INF下的dubbo.properties檔案，注意dubbo.registry.address對應的值需要對應當前使用的Zookeeper的ip地址和埠號 dubbo.registry.address=zookeeper://192.168.55.129:2181

4.2、使用

? 訪問 http://localhost:8080/dubbo-admin-2.6.0/，輸入用戶名(root)和密碼(root) 即可查看網站，相關的服務資訊都可以在這里進行查看，

5、 Dubbo相關配置

5.1、包掃描

<dubbo:annotation package="com.beordie.service" />

服務提供者和服務消費者都需要配置，表示包掃描，作用是掃描指定包(包括子包)下的類，提供者掃描服務所在的包，消費者掃描控制器所在的包，

如果不使用包掃描，也可以通過如下配置的方式來發布服務：

<bean id="serviceImpl" class="com.beordie.service.impl.serviceImpl" />
<dubbo:service interface="com.beordie.service.Service" ref="serviceImpl" />

作為服務消費者，可以通過如下配置來參考服務：

<!-- 生成遠程服務代理，可以和本地bean一樣使用Service -->
<dubbo:reference id="serviceTest" interface="com.beordie.ServiceTest" />

? 上面這種方式發布和參考服務，一個配置項(dubbo:service、dubbo:reference)只能發布或者參考一個服務，如果有多個服務，這種方式就比較繁瑣了，推薦使用包掃描方式，

5.2、Dubbo 協議

?一般在服務提供者一方配置，可以指定使用的協議名稱和埠號，

<dubbo:protocol name="dubbo" port="20880"/>

Dubbo支持的協議有：dubbo、rmi、hessian、http、webservice、rest、redis等，
推薦使用的是dubbo協議， dubbo 協議采用單一長連接和 NIO 異步通訊，適合于小資料量大并發的服務呼叫，以及服務消費者機器數遠大于服務提供者機器數的情況，不適合傳送大資料量的服務，比如傳檔案，傳視頻等，除非請求量很低，

也可以在同一個工程中配置多個協議，不同服務可以使用不同的協議，例如：

<!-- 多協議配置 -->
<dubbo:protocol name="dubbo" port="20880" />
<dubbo:protocol name="rmi" port="1099" />
<!-- 使用dubbo協議暴露服務 -->
<dubbo:service interface="com.beordie.HelloService" ref="helloService"
protocol="dubbo" />
<!-- 使用rmi協議暴露服務 -->
<dubbo:service interface="com.beordie.DemoService" ref="demoService"
protocol="rmi" />

5.3、負載均衡

?負載均衡（Load Balance）：其實就是將請求分攤到多個操作單元上進行執行，從而共同完成作業任務，

在集群負載均衡時，Dubbo 提供了多種均衡策略（包括隨機、輪詢、最少活躍呼叫數、一致性 Hash），預設為random隨機呼叫，

配置負載均衡策略，既可以在服務提供者一方配置，也可以在服務消費者一方配置，如下：

// 呼叫方配置
@Reference(check = false,loadbalance = "random")

// 服務方配置
@Service(loadbalance = "random")

5.4、 Dubbo無法發布被事務代理的服務

問題

因為提供的是服務層的介面，在涉及資料庫的ACID 時就會添加事務管理，但是這樣服務將不會在，ZooKeeper 中進行注冊，服務的消費端也就不會拿到對應的代理物件，也會報沒有可用的服務提供者的錯誤，
原因

加入事務注解后，Spring會為此類基于 JDK動態代理技術 創建代理物件，創建的代理物件完整類名為com.sun.proxy.$Proxy35，導致Dubbo在進行包匹配時沒有成功（因為我們在發布服務時掃描的包為com.beordie.service），所以后面真正發布服務的代碼沒有執行，
解決

使用 cglib 代理方式為Service類創建代理物件，并指定發布的介面 @Service(interfaceClass = HelloService.class)

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