SpringBoot笔记之Dubbo和Zookeeper

Dubbo和Zookeeper集成

1. 分布式理论

​ 在《分布式系统原理与范型》一书中有如下定义：“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”；

​ 分布式系统的目的是利用更多的机器，处理更多的数据。

首先需要明确的是，只有当单个节点的处理能力无法满足日益增长的计算、存储任务的时候，且硬件的提升（加内存、加磁盘、使用更好的CPU）高昂到得不偿失的时候，应用程序也不能进一步优化的时候，我们才需要考虑分布式系统。（所以分布式不应该在一开始设计系统时就考虑到）因为，分布式系统要解决的问题本身就是和单机系统一样的，而由于分布式系统多节点、通过网络通信的拓扑结构，会引入很多单机系统没有的问题，为了解决这些问题又会引入更多的机制、协议，带来更多的问题…

1.1 Dubbo架构

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，急需一个治理系统确保架构有条不紊的演进。

在Dubbo的官网文档有这样一张图

在这里插入图片描述

1.2 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。

在这里插入图片描述
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：

  1. 性能扩展比较难
  2. 协同开发问题
  3. 不利于升级维护

1.3 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。
在这里插入图片描述

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

1.4 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。
在这里插入图片描述

1.5 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 面向服务的体系结构]是关键。

在这里插入图片描述

2. 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。

也就是说两台服务器A，B，一个应用部署在A服务器上，想要调用B服务器上应用提供的函数/方法，由于不在一个内存空间，不能直接调用，需要通过网络来表达调用的语义和传达调用的数据。为什么要用RPC呢？就是无法在一个进程内，甚至一个计算机内通过本地调用的方式完成的需求，比如不同的系统间的通讯，甚至不同的组织间的通讯，由于计算能力需要横向扩展，需要在多台机器组成的集群上部署应用。RPC就是要像调用本地的函数一样去调远程函数；

推荐阅读文章：RPC文章

简述：调用远程资源和方法

  • RPC原理：

    在这里插入图片描述

  • 步骤分析：

    在这里插入图片描述

    RPC两个核心模块：通讯，序列化。

3. Dubbo

3.1 Dubbo的概念

Dubbo是一个分布式服务框架，致力于提供高性能和透明化的RPC远程服务调用方案，以及SOA服务治理方案。远程服务调用的分布式框架

dubbo官网

其核心部分包含:

  1. 远程通讯：提供对多种基于长连接的NIO框架抽象封装，包括多种线程模型，序列化，以及“请求-响应”模式的信息交换方式。
  2. 集群容错：提供基于接口方法的透明远程过程调用，包括多协议支持，以及软负载均衡，失败容错，地址路由，动态配置等集群支持。
  3. 自动发现：基于注册中心目录服务，使服务消费方能动态的查找服务提供方，使地址透明，使服务提供方可以平滑增加或减少机器。

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

3.2 Dubbo的作用

  1. 透明化的远程方法调用，就像调用本地方法一样调用远程方法，只需简单配置，没有任何API侵入。
  2. 软负载均衡及容错机制，可在内网替代F5等硬件负载均衡器，降低成本，减少单点。
  3. 服务自动注册与发现，不再需要写死服务提供方地址，注册中心基于接口名查询服务提供者的IP地址，并且能够平滑添加或删除服务提供者。

4. Zookeeper

4.1 Zoookeeper的概念

zookeeper是一个分布式服务框架，是Apache Hadoop 的一个子项目，它主要是用来解决分布式应用中经常遇到的一些数据管理问题，如：统一命名服务、状态同步服务、集群管理、分布式应用配置项的管理等。

zookeeper=文件系统+监听通知机制

  1. 文件系统
    Zookeeper维护一个类似文件系统的数据结构
    在这里插入图片描述

    每个子目录项如 NameService 都被称作为 znode(目录节点)，和文件系统一样，我们能够自由的增加、删除znode，在一个znode下增加、删除子znode，唯一的不同在于znode是可以存储数据的。
    有四种类型的znode：

    • PERSISTENT：持久化目录节点
      客户端与zookeeper断开连接后，该节点依旧存在

    • PERSISTENT_SEQUENTIAL：持久化顺序编号目录节点
      客户端与zookeeper断开连接后，该节点依旧存在，只是Zookeeper给该节点名称进行顺序编号

    • EPHEMERAL：临时目录节点
      -客户端与zookeeper断开连接后，该节点被删除

    • EPHEMERAL_SEQUENTIAL：临时顺序编号目录节点
      客户端与zookeeper断开连接后，该节点被删除，只是Zookeeper给该节点名称进行顺序编号

  2. 监听通知机制

    客户端注册监听它关心的目录节点，当目录节点发生变化（数据改变、被删除、子目录节点增加删除）时，zookeeper会通知客户端。

4.2 Zookeeper的作用

zookeeper功能非常强大，可以实现诸如分布式应用配置管理、统一命名服务、状态同步服务、集群管理等功能；

举例：（分布式应用配置管理）

假设我们的程序是分布式部署在多台机器上，如果我们要改变程序的配置文件，需要逐台机器去修改，非常麻烦，现在把这些配置全部放到zookeeper上去，保存在 zookeeper 的某个目录节点中，然后所有相关应用程序对这个目录节点进行监听，一旦配置信息发生变化，每个应用程序就会收到 zookeeper 的通知，然后从 zookeeper 获取新的配置信息应用到系统中。类似于观察者模式。

4.1 windows下安装zookeeper

  1. 下载zookeeper -> 解压zookeeper

  2. 运行/bin/zkServer.cmd ，初次运行会报错，没有zoo.cfg配置文件；

    链接：安装包地址
    提取码：xd91

    可能遇到问题：闪退 !

    解决方案：编辑zkServer.cmd文件末尾添加pause 。这样运行出错就不会退出，会提示错误信息，方便找到原因。

    在这里插入图片描述

  3. 修改zoo.cfg配置文件

    将conf文件夹下面的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

    [zk: 127.0.0.1:2181(CONNECTED) 4] ls /
[zookeeper]

    create –e /user 123：创建一个user节点，值为123

4.2 window下安装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。

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dubbo-admin，不过这个监控即使不装也不影响使用。

我们这里来安装一下：

  1. 下载dubbo-admin

    地址 ：https://github.com/apache/dubbo-admin/tree/master

  2. 解压进入目录

    修改 dubbo-admin\src\main\resources \application.properties 指定zookeeper地址

    server.port=7001
spring.velocity.cache=false
spring.velocity.charset=UTF-8
spring.velocity.layout-url=/templates/default.vm
spring.messages.fallback-to-system-locale=false
spring.messages.basename=i18n/message
spring.root.password=root
spring.guest.password=guest

dubbo.registry.address=zookeeper://127.0.0.1:2181

  3. 在项目目录下 打包dubbo-admin

    mvn clean package -Dmaven.test.skip=true

    第一次打包的过程有点慢，需要耐心等待！直到成功！

  4. 执行 dubbo-admin\target 下的 dubbo-admin-0.0.1-SNAPSHOT.jar

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

    【注意：zookeeper的服务一定要打开！】

    执行完毕，我们去访问一下 http://localhost:7001/ ， 这时候我们需要输入登录账户和密码，我们都是默认的root-root；

    登录成功后，查看界面

5. SpringBoot + Dubbo + zookeeper

5.1 框架搭建

  1. 启动zookeeper ！

  2. IDEA创建一个空项目；

  3. 创建一个模块，实现服务提供者：provider-server ， 选择web依赖即可

  4. 项目创建完毕，我们写一个服务，比如卖票的服务

    接口

    package com.guo.provider.service;

public interface TicketService {
   public String getTicket();
}

    实现类

    package com.guo.provider.service;

public class TicketServiceImpl implements TicketService {
   @Override
   public String getTicket() {
       return "SpringBootProvider";
  }
}

  5. 创建一个模块，实现服务消费者：consumer-server ， 选择web依赖即可

  6. 项目创建完毕，我们写一个服务，比如用户的服务

    package com.guo.consumer.service;

public class UserService {
   //我们需要去拿去注册中心的服务
}

    需求：现在我们的用户想使用买票的服务，这要怎么弄呢 ？

5.2 服务提供者

  1. 将服务提供者注册到注册中心，我们需要整合Dubbo和zookeeper，所以需要导包

    <!-- Dubbo Spring Boot Starter -->
<dependency>
   <groupId>org.apache.dubbo</groupId>
   <artifactId>dubbo-spring-boot-starter</artifactId>
   <version>2.7.3</version>
</dependency>

    zookeeper的包我们去maven仓库下载，zkclient

    <!-- https://mvnrepository.com/artifact/com.github.sgroschupf/zkclient -->
<dependency>
   <groupId>com.github.sgroschupf</groupId>
   <artifactId>zkclient</artifactId>
   <version>0.1</version>
</dependency>

    【新版的坑】zookeeper及其依赖包，解决日志冲突，还需要剔除日志依赖；

    <!-- 引入zookeeper -->
<dependency>
   <groupId>org.apache.curator</groupId>
   <artifactId>curator-framework</artifactId>
   <version>2.12.0</version>
</dependency>
<dependency>
   <groupId>org.apache.curator</groupId>
   <artifactId>curator-recipes</artifactId>
   <version>2.12.0</version>
</dependency>
<dependency>
   <groupId>org.apache.zookeeper</groupId>
   <artifactId>zookeeper</artifactId>
   <version>3.4.14</version>
   <!--排除这个slf4j-log4j12-->
   <exclusions>
       <exclusion>
           <groupId>org.slf4j</groupId>
           <artifactId>slf4j-log4j12</artifactId>
       </exclusion>
   </exclusions>
</dependency>

  2. 在springboot配置文件中配置dubbo相关属性！

    #当前应用名字
dubbo.application.name=provider-server
#注册中心地址
dubbo.registry.address=zookeeper://127.0.0.1:2181
#扫描指定包下服务
dubbo.scan.base-packages=com.xawl.provider.service

  3. 在service的实现类中配置服务注解，发布服务！

    注意：导包问题,因为这里的Service注解需要导入的是dubbo中的注解，而不是spring的注解,所以要把其注入就要用Componet，不过最新版本的好像已经解决这个问题：一个新的注解@DubboService

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

@Service //将服务发布出去
@Component //放在容器中
public class TicketServiceImpl implements TicketService {
   @Override
   public String getTicket() {
       return "《狂神说Java》";
  }
}

    逻辑理解 ：应用启动起来，dubbo就会扫描指定的包下带有@component注解的服务，将它发布在指定的注册中心中！

5.3 服务消费者

  1. 导入依赖，和之前的依赖一样；

    <!--dubbo-->
<!-- Dubbo Spring Boot Starter -->
<dependency>
   <groupId>org.apache.dubbo</groupId>
   <artifactId>dubbo-spring-boot-starter</artifactId>
   <version>2.7.3</version>
</dependency>
<!--zookeeper-->
<!-- 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 -->
<dependency>
   <groupId>org.apache.curator</groupId>
   <artifactId>curator-framework</artifactId>
   <version>2.12.0</version>
</dependency>
<dependency>
   <groupId>org.apache.curator</groupId>
   <artifactId>curator-recipes</artifactId>
   <version>2.12.0</version>
</dependency>
<dependency>
   <groupId>org.apache.zookeeper</groupId>
   <artifactId>zookeeper</artifactId>
   <version>3.4.14</version>
   <!--排除这个slf4j-log4j12-->
   <exclusions>
       <exclusion>
           <groupId>org.slf4j</groupId>
           <artifactId>slf4j-log4j12</artifactId>
       </exclusion>
   </exclusions>
</dependency>

  2. 配置参数

    #当前应用名字
dubbo.application.name=consumer-server
#注册中心地址
dubbo.registry.address=zookeeper://127.0.0.1:2181

  3. 本来正常步骤是需要将服务提供者的接口打包，然后用pom文件导入，我们这里使用简单的方式，直接将服务的接口拿过来，路径必须保证正确，即和服务提供者相同；

  4. 完善消费者的服务类

    package com.guo.consumer.service;

import com.guo.provider.service.TicketService;
import org.apache.dubbo.config.annotation.Reference;
import org.springframework.stereotype.Service;

@Service //注入到容器中
public class UserService {

   @Reference //远程引用指定的服务，他会按照全类名进行匹配，看谁给注册中心注册了这个全类名
   TicketService ticketService;

   public void buyTicket(){
       String ticket = ticketService.getTicket();
       System.out.println("在注册中心买到"+ticket);
  }

}

  5. 测试类编写

    @RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class ConsumerServerApplicationTests {

   @Autowired
   UserService userService;

   @Test
   public void contextLoads() {

       userService.bugTicket();

  }

}
posted on   JAVA开发区  阅读(17)  评论(0)    收藏  举报  
博客园  ©  2004-2025
浙公网安备 33010602011771号 浙ICP备2021040463号-3
点击右上角即可分享
微信分享提示