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Java中dubbo+zookeeper微服务架构简介

2021-09-03 12:09:23 作者：易小顺

Apache Dubbo是一款高性能的 Java RPC 框架，这篇文章主要介绍了Java中dubbo+zookeeper微服务架构,需要的朋友可以参考下

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：

在这里插入图片描述

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。

在这里插入图片描述

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：

<?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相关 -->
        <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 文件

<!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>

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

<?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">

    <!-- 当前应用名称，用于注册中心计算应用间依赖关系，注意：消费者和提供者应用名不要一样 -->
    <dubbo:application name="provider"/>
    <!-- 连接服务注册中心zookeeper ip为zookeeper所在服务器的ip地址-->
    <dubbo:registry address="zookeeper://192.168.55.129:2181"/>
    <!-- 注册 协议和port -->
    <dubbo:protocol name="dubbo" port="20881"></dubbo:protocol>
    <!-- 扫描指定包，加入@Service注解的类会被发布为服务 -->
    <dubbo:annotation package="com.beordie.service.impl" />
</beans>

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。

| 在这里插入图片描述

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

<!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>
        <!-- 指定加载的配置文件 ，通过参数contextConfigLocation加载 -->
        <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>

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

<?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">
    <!-- 当前应用名称，用于注册中心计算应用间依赖关系，注意：消费者和提供者应用名不要一样 -->

    <dubbo:application name="dubbo-consumer"/>
    <!-- 连接服务注册中心zookeeper ip为zookeeper所在服务器的ip地址-->
    <dubbo:registry address="zookeeper://192.168.55.129:2181"/>
    <!-- 扫描的方式暴露接口 -->
    <dubbo:annotation package="com.beordie.controller"/>
</beans>

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

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

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：

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

作为服务消费者，可以通过如下配置来引用服务：

<!-- 生成远程服务代理，可以和本地bean一样使用Service -->
<dubbo:reference id="serviceTest" interface="com.beordie.ServiceTest" />

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

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：

<!-- 多协议配置 -->
<dubbo:protocol name="dubbo" port="20880" />
<dubbo:protocol name="rmi" port="1099" />
<!-- 使用dubbo协议暴露服务 -->
<dubbo:service interface="com.beordie.HelloService" ref="helloService"
protocol="dubbo" />
<!-- 使用rmi协议暴露服务 -->
<dubbo:service interface="com.beordie.DemoService" ref="demoService"
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)

到此这篇关于Java中dubbo+zookeeper微服务架构的文章就介绍到这了,更多相关dubbo zookeeper微服务架构内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！