Java中dubbo+zookeeper微服务架构简介

网友投稿 266 2022-12-12

Java中dubbo+zookeeper微服务架构简介

目录1、Apache Dubbo概述1.1、Dubbo简介1.2、Dubbo的服务架构2、服务注册中心 Zookeeper2.1、ZooKeeper介绍2.2、ZooKeeper安装2.3、启动 ZooKeeper3、ZooKeeper快速入门3.1、服务提供方3.2、服务消费方3.3、问题思考4、 Dubbo管理控制台4.1、安装5、 Dubbo相关配置5.1、包扫描5.2、Dubbo 协议5.3、负载均衡5.4、 Dubbo无法发布被事务代理的服务

1、Apache Dubbo概述

1.1、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,2018年阿里巴巴把这个框架捐献给了apache基金,此框架的使用比 Spring Cloud 微服务的框架使用较为简单,只需要表写相应的服务提供和服务消费的代码即可,中央服务配置可由 ZooKeeper 进行服务的注册管理,只需要相应的服务进行配置注册,服务消费进行接口的抓取即可完成服务的远程调用。

什么是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。

RPC是一个泛化的概念,严格来说一切远程过程调用手段都属于 RPC范 畴。各种开发语言都有自己的RPC框架。Java中的RPC框架比较多,广泛使用的有RMI、Hessian、Dubbo等。

Dubbo官网地址:http://dubbo.apache.org ,详情可进行直接的访问查看信息。

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。

1.2、Dubbo的服务架构

Dubbo的服务架构图如下所示:

各节点角色说明:

节点名

功能

提供者

暴露接口的提供方

容器

整个服务运行时的容器

注册

服务注册与发现的注册中心

消费者

调用远程服务的消费方

监控

统计服务调用次数调用时间的监控中心

服务的执行步骤:

服务容器负责启动,加载,运行服务的接口提供者。

服务提供者在启动时,向注册中心注册自己提供的服务,也就是注册自己的接口地址。

服务消费者在启动时,向注册中心订阅自己所需的服务,通过代理的方式直接定位到需要的接口实现对象,但是需要注意的是消费者必须有该接口才能进行代理。

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。

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。

2、服务注册中心 Zookeeper

通过前面的 Dubbo架构图 可以看到,Registry(服务注册中心)在整个架构中起着至关重要的作用。Dubbo官方推荐使用 Zookeeper 作为服务注册中心,下面详细讲一下 Zookeeper 在服务器中的安装以及相应的服务注册和拉取配置。

2.1、ZooKeeper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。

流程说明:

服务提供者(Provider)启动时: 向 /dubbo/com.test.UserServiceBo/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.test.UserServiceBo/providers 目录下的提供者 URL 地址。并向 /dubbo/com.test.UserServiceBo/consumers 目录下写入自己的 URL 地址

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

2.2、ZooKeeper安装

下载地址:http://archive.apache.org/dist/zookeeper/ 下载完成后 zookeeper-3.4.6.tar.gz的压缩文 件。

安装步骤:

第一步:需要有安装 JDK 的环境。

第二步:把 zookeeper 的压缩包上传到 linux 系统。

第三步:解压缩压缩包 tar -zxvf zookeeper-3.4.6.tar.gz -C /usr 路径可以随便定义。

第四步:进入 zookeeper-3.4.6 目录,创建 data 目录,用于数据的存储。

第五步:进入 conf 目录 ,把 zoo_sample.cfg 改名为 zoo.cfg ,用于配置相关的数据信息,也是启动的配置文件。

2.3、启动 ZooKeeper

进入 Zookeeper 的 bin 目录,执行相应的文件即可。

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

3、ZooKeeper快速入门

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。本小节就是要创建两个应用,一个作为服务的提供方,一个作为服务的消费方。通过Dubbo来实现服务消费方远程调用服务提供方的方法。

3.1、服务提供方

创建一个简单的 web 项目作为服务的提供者(由maven进行管理)。

添加依赖:

xmlns:xsi="http://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">

4.0.0

com.beordie

dubbo-normal

1.0-SNAPSHOT

war

11

11

UTF-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}

com.alibaba

dubbo

2.6.0

org.apache.zookeeper

zookeeper

3.4.7

com.github.sgroschupf

zkclient

0.1

javassist

javassist

3.12.1.GA

com.alibaba

fastjson

1.2.47

org.apache.maven.plugins

maven-compiler-plugin

2.3.2

1.8

1.8

xmlns:xsi="http://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">

4.0.0

com.beordie

dubbo-normal

1.0-SNAPSHOT

war

11

11

UTF-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}

com.alibaba

dubbo

2.6.0

org.apache.zookeeper

zookeeper

3.4.7

com.github.sgroschupf

zkclient

0.1

javassist

javassist

3.12.1.GA

com.alibaba

fastjson

1.2.47

org.apache.maven.plugins

maven-compiler-plugin

2.3.2

1.8

1.8

配置 web.xml 文件

"-//Sun Microsystems, Inc.//DTD Web Application 2.3//EN"

"http://java.sun.com/dtd/web-app_2_3.dtd" >

Archetype Created Web Application

contextConfigLocation

classpath:applicationContext*.xml

org.springframework.web.context.ContextLoaderListener

创建服务接口

package com.beordie.service;

/**

* @Description

* @Date 2021/9/2 16:08

* @Created 30500

*/

public interface ServiceTest {

public String get(String name);

}

创建服务实现类

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:服务实现类上使用的 Service 注解是 Dubbo 提供的,用于对外发布服务 。

创建web.xml 中指定的配置文件

xmlns:xsi="http://w3.org/2001/XMLSchema-instance"

xmlns:p="http://springframework.org/schema/p"

xmlns:context="http://springframework.org/schema/context"

xmlns:dubbo="http://code.alibabatech.com/schema/dubbo"

xmlns:mvc="http://springframework.org/schema/mvc"

xsi:schemaLocation="http://springframework.org/schema/beans

http://springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd

http://springframework.org/schema/mvc

http://springframework.org/schema/mvc/spring-mvc.xsd

http://code.alibabatech.com/schema/dubbo

http://code.alibabatech.com/schema/dubbo/dubbo.xsd

http://springframework.org/schema/context

http://springframework.org/schema/context/spring-context.xsd">

xmlns:xsi="http://w3.org/2001/XMLSchema-instance"

xmlns:p="http://springframework.org/schema/p"

xmlns:context="http://springframework.org/schema/context"

xmlns:dubbo="http://code.alibabatech.com/schema/dubbo"

xmlns:mvc="http://springframework.org/schema/mvc"

xsi:schemaLocation="http://springframework.org/schema/beans

http://springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd

http://springframework.org/schema/mvc

http://springframework.org/schema/mvc/spring-mvc.xsd

http://code.alibabatech.com/schema/dubbo

http://code.alibabatech.com/schema/dubbo/dubbo.xsd

http://springframework.org/schema/context

http://springframework.org/schema/context/spring-context.xsd">

启动服务并在 ZooKeeper 中进行服务查看

启动完服务后通过打开客户端的命令打开 ZooKeeper 的客户端,然后通过指令 ls / 可查看到当前目录下的文件信息,会发现存在一个 Dubbo 的文件目录,继续对此目录进行查看即可发现相应的服务注册信息。

3.2、服务消费方

同样需要创建一个项目来进行服务的拉取,引入的依赖和提供方的类似,这里就直接复制即可。

配置 web.xml 文件

"-//Sun Microsystems, Inc.//DTD Web Application 2.3//EN"

"http://java.sun.com/dtd/web-app_2_3.dtd" >

Archetype Created Web Application

springmvc

org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet

contextConfigLocation

classpath:applicationContext-web.xml

1

springmvc

/

创建和提供方一致的服务接口

可以直接对接口进行复制,因为之后的服务抓取是通过动态代理的方式进行对象生成的,因此需要对应的接口对象。

编写Controlle对外暴露访问接口

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 的远程对象注入

@Reference

private ServiceTest serviceTest;

@RequestMapping("/hello")

@ResponseBody

public String getName(String name){

//远程调用

String result = serviceTest.get(name);

System.out.println(result);

return result;

}

}

创建对应的启动配置文件

xmlns:xsi="http://w3.org/2001/XMLSchema-instance"

xmlns:p="http://springframework.org/schema/p"

xmlns:context="http://springframework.org/schema/context"

xmlns:dubbo="http://code.alibabatech.com/schema/dubbo"

xmlns:mvc="http://springframework.org/schema/mvc"

xsi:schemaLocation="http://springframework.org/schema/beans

http://springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd

http://springframework.org/schema/mvc

http://springframework.org/schema/mvc/spring-mvc.xsd

http://code.alibabatech.com/schema/dubbo

http://code.alibabatech.com/schema/dubbo/dubbo.xsd

http://springframework.org/schema/context

http://springframework.org/schema/context/spring-context.xsd">

xmlns:xsi="http://w3.org/2001/XMLSchema-instance"

xmlns:p="http://springframework.org/schema/p"

xmlns:context="http://springframework.org/schema/context"

xmlns:dubbo="http://code.alibabatech.com/schema/dubbo"

xmlns:mvc="http://springframework.org/schema/mvc"

xsi:schemaLocation="http://springframework.org/schema/beans

http://springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd

http://springframework.org/schema/mvc

http://springframework.org/schema/mvc/spring-mvc.xsd

http://code.alibabatech.com/schema/dubbo

http://code.alibabatech.com/schema/dubbo/dubbo.xsd

http://springframework.org/schema/context

http://springframework.org/schema/context/spring-context.xsd">

运行测试

设置完毕后启动项目,然后访问相应地址,即可抓取到正确的服务结果。

3.3、问题思考

思考一:上面的Dubbo入门案例中我们是将HelloService接口从服务提供者工程 (dubbo_provider)复制到服务消费者工程(dubbo_consumer)中,这种做法是否合适?还有没有更好的方式?

答:这种做法显然是不好的,同一个接口被复制了两份,不利于后期维护。更好的方式是单独创建一个 maven工程,将此接口创建在这个maven工程中。需要依赖此接口的工程只需要在自己工程的 pom.xml文件中引入maven坐标即可。

思考二:在服务消费者工程(dubbo_consumer)中只是引用了接口,并没有提供实现类,Dubbo是如何做到远程调用的?

答:Dubbo底层是基于代理技术为接口创建代理对象,远程调用是通过此代理对象完成的。可以通过开发工具的debug功能查看此代理对象的内部结构。另外,Dubbo实现网络传输底层是基于Netty框架完成的。

思考三:上面的Dubbo入门案例中我们使用Zookeeper作为服务注册中心,服务提供者需要将自己的服务信息注册到Zookeeper,服务消费者需要从Zookeeper订阅自己所需要的服务,此时Zookeeper服务就变得非常重要了,那如何防止Zookeeper单点故障呢?

答:Zookeeper其实是支持集群模式的,可以配置Zookeeper集群来达到Zookeeper服务的高可用,防 止出现单点故障。

4、 Dubbo管理控制台

我们在开发时,需要知道 Zookeeper 注册中心都注册了哪些服务,有哪些消费者来消费这些服务。我们可以通过部署一个管理中心来实现。其实管理中心就是一个web应用,部署到tomcat即可。

4.1、安装

只需要下载对应的 war 到本地的tomcat,然后启动服务即可。

需要修改WEB-INF下的dubbo.properties文件,注意dubbo.registry.address对应的值需要对应当前使用的Zookeeper的ip地址和端口号 dubbo.registry.address=zookeeper://192.168.55.129:2181 4.2、使用

访问 http://localhost:8080/dubbo-admin-2.6.0/,输入用户名(root)和密码(root) 即可查看网站,相关的服务信息都可以在这里进行查看。

5、 Dubbo相关配置

5.1、包扫描

服务提供者和服务消费者都需要配置,表示包扫描,作用是扫描指定包(包括子包)下的类,提供者扫描服务所在的包,消费者扫描控制器所在的包。

如果不使用包扫描,也可以通过如下配置的方式来发布服务:

作为服务消费者,可以通过如下配置来引用服务:

上面这种方式发布和引用服务,一个配置项(dubbo:service、dubbo:reference)只能发布或者引用一个服务,如果有多个服务,这种方式就比较繁琐了。推荐使用包扫描方式。

5.2、Dubbo 协议

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。

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,例如:

protocol="dubbo" />

protocol="rmi" />

5.3、负载均衡

负载均衡(Load Balance):其实就是将请求分摊到多个操作单元上进行执行,从而共同完成工作任 务。

在集群负载均衡时,Dubbo 提供了多种均衡策略(包括随机、轮询、最少活跃调用数、一致性 Hash),缺省为random随机调用。

配置负载均衡策略,既可以在服务提供者一方配置,也可以在服务消费者一方配置,如下:

// 调用方配置

@Reference(check = false,loadbalance = "random")

// 服务方配置

@Service(loadbalance = "random")

5.4、 Dubbo无法发布被事务代理的服务

问题

因为提供的是服务层的接口,在涉及数据库的ACID 时就会添加事务管理,但是这样服务将不会在 。ZooKeeper 中进行注册,服务的消费端也就不会拿到对应的代理对象,也会报没有可用的服务提供者的错误。

原因

加入事务注解后,Spring会为此类基于 JDK动态代理技术 创建代理对象,创建的代理对象完整类名为com.sun.proxy.$Proxy35,导致Dubbo在进行包匹配时没有成功(因为我们在发布服务时扫描的包为com.beordie.service),所以后面真正发布服务的代码没有执行。

解决

使用 cglib 代理方式为Service类创建代理对象,并指定发布的接口 @Service(interfaceClass = HelloService.class)

protocol="dubbo" />

protocol="rmi" />

5.3、负载均衡

负载均衡(Load Balance):其实就是将请求分摊到多个操作单元上进行执行,从而共同完成工作任 务。

在集群负载均衡时,Dubbo 提供了多种均衡策略(包括随机、轮询、最少活跃调用数、一致性 Hash),缺省为random随机调用。

配置负载均衡策略,既可以在服务提供者一方配置,也可以在服务消费者一方配置,如下:

// 调用方配置

@Reference(check = false,loadbalance = "random")

// 服务方配置

@Service(loadbalance = "random")

5.4、 Dubbo无法发布被事务代理的服务

问题

因为提供的是服务层的接口,在涉及数据库的ACID 时就会添加事务管理,但是这样服务将不会在 。ZooKeeper 中进行注册,服务的消费端也就不会拿到对应的代理对象,也会报没有可用的服务提供者的错误。

原因

加入事务注解后,Spring会为此类基于 JDK动态代理技术 创建代理对象,创建的代理对象完整类名为com.sun.proxy.$Proxy35,导致Dubbo在进行包匹配时没有成功(因为我们在发布服务时扫描的包为com.beordie.service),所以后面真正发布服务的代码没有执行。

解决

使用 cglib 代理方式为Service类创建代理对象,并指定发布的接口 @Service(interfaceClass = HelloService.class)

protocol="rmi" />

5.3、负载均衡

负载均衡(Load Balance):其实就是将请求分摊到多个操作单元上进行执行,从而共同完成工作任 务。

在集群负载均衡时,Dubbo 提供了多种均衡策略(包括随机、轮询、最少活跃调用数、一致性 Hash),缺省为random随机调用。

配置负载均衡策略,既可以在服务提供者一方配置,也可以在服务消费者一方配置,如下:

// 调用方配置

@Reference(check = false,loadbalance = "random")

// 服务方配置

@Service(loadbalance = "random")

5.4、 Dubbo无法发布被事务代理的服务

问题

因为提供的是服务层的接口,在涉及数据库的ACID 时就会添加事务管理,但是这样服务将不会在 。ZooKeeper 中进行注册,服务的消费端也就不会拿到对应的代理对象,也会报没有可用的服务提供者的错误。

原因

加入事务注解后,Spring会为此类基于 JDK动态代理技术 创建代理对象,创建的代理对象完整类名为com.sun.proxy.$Proxy35,导致Dubbo在进行包匹配时没有成功(因为我们在发布服务时扫描的包为com.beordie.service),所以后面真正发布服务的代码没有执行。

解决

使用 cglib 代理方式为Service类创建代理对象,并指定发布的接口 @Service(interfaceClass = HelloService.class)

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