【狂神说Java】Dubbo + Zookeeper

news2024/11/24 4:33:04

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🔥系列专栏 :狂神说Java
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文章目录

  • 15.Dubbo和Zookeeper集成
    • 15.1分布式理论
      • 15.1.1Dubbo文档
    • 15.2Dubbo的概念和介绍
      • 15.2.1Dubbo是什么
      • 15.2.2 Dubbo能做什么
    • 15.3搭建测试环境
      • 15.3.1Zookeeper介绍
      • 15.3.2windows下安装zookeeper
      • 15.3.2window下安装dubbo-admin
    • 15.4SpringBoot + Dubbo + zookeeper
      • 15.4.1框架搭建
      • 15.4.2服务提供者
      • 15.4.3服务消费者
    • 展望未来

RPC【Remote Procedure Call】是指远程过程调用,主要作用: A机器的程序调用 B机器的 api
Dubbo是一个高性能的基于java实现的RPC通信框架,本质是一个jar包,能够连接到zookeeper的服务并使用
服务注册与发现,zookeeper,没有熔断机制,借助了Hystrix

15.Dubbo和Zookeeper集成

15.1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”;
分布式系统是由一组通过网络进行通信、为了完成共同的任务而协调工作的计算机节点组成的系统。分布式系统的出现是为了用廉价的、普通的机器完成单个计算机无法完成的计算、存储任务。其目的是利用更多的机器,处理更多的数据
分布式系统(distributed system)是建立在网络之上的软件系统。
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。。。

15.1.1Dubbo文档

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
image.png
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。
image.png
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
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。
image.png
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
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。
image.png
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]是关键。
image.png
15.2什么是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:https://www.jianshu.com/p/2accc2840a1b
说白了就是不同于调用本地的而是调用远程资源和方法
RPC原理:
image.png
步骤分析:
image.png
RPC两个核心模块:通讯,序列化。

15.2Dubbo的概念和介绍

15.2.1Dubbo是什么

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。简单的说,dubbo就是个服务框架,如果没有分布式的需求,其实是不需要用的,只有在分布式的时候,才有dubbo这样的分布式服务框架的需求,并且本质上是个服务调用的东东,说白了就是个远程服务调用的分布式框架
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。

15.2.2 Dubbo能做什么

  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。

15.3搭建测试环境

Apache Dubbo |ˈdʌbəʊ| 是一款高性能、轻量级的开源Java RPC框架,它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。
dubbo官网 http://dubbo.apache.org/zh-cn/index.html
image.png
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
l 服务容器负责启动,加载,运行服务提供者。
l 服务提供者在启动时,向注册中心注册自己提供的服务。
l 服务消费者在启动时,向注册中心订阅自己所需的服务。
l 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。
l 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。
l 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

15.3.1Zookeeper介绍

Zoookeeper是什么?
官方文档上这么解释zookeeper,它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。
上面的解释有点抽象,简单来说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
image.png
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。
就这么简单,下面我们看看Zookeeper能做点什么呢?
Zookeeper能做什么
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,我们这里拿比较简单的分布式应用配置管理为例来说明。
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。
image.png
如上,你大致应该了解zookeeper是个什么东西,大概能做些什么了,我们马上来学习下zookeeper的安装及使用

15.3.2windows下安装zookeeper

1、下载zookeeper :地址http://mirror.bit.edu.cn/apache/zookeeper/zookeeper-3.7.2/ 选择bin.tar.gz虽然是linux但是也能用, 我们下载3.7.2 , 最新版!解压zookeeper
2、运行/bin/zkServer.cmd ,初次运行会报错,没有zoo.cfg配置文件;
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。
image.png
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
image.png
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 /guo123:创建一个guo节点,值为123
image.png

15.3.2window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/develop
2、解压进入目录
修改 dubbo-admin-0.6.0-release\dubbo-admin-server\src\main\resources 指定zookeeper地址 和端口

server.port=38080

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

3、在项目目录下打包dubbo-admin
手动分割-----------------------
第一次打包的过程有点慢,需要耐心等待!直到成功!好像会报错,用idea打开打包吧,好像也不行
image.png
还是错误,直接超博客:
image.png

<plugin>
  <!--添加配置跳过测试-->
  <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
</plugin>

<!--添加配置跳过测试-->
<plugin>
  <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
  <artifactId>maven-surefire-plugin</artifactId>
  <version>2.22.1</version>
  <configuration>
    <skipTests>true</skipTests>
  </configuration>
</plugin>

手动分割-----------------------
4、执行 dubbo-admin\target 下的dubbo-admin-0.0.1-SNAPSHOT.jar

java -jar dubbo-admin-0.7.0-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:38080/ , 但是没有页面,可能是ui没开,所以cd dubbo-admin-ui 执行 npm install 和 npm run dev
妈的,新版前后端分离,不是一个端口,要访问http://localhost:38082/
写一个脚本吧,一次开启前后端

@echo off  

:: 开启第一个CMD窗口并执行命令  

start cmd /k "cd F:\enviroment\zookeeper-3.7.2\apache-zookeeper-3.7.2-bin && java -jar dubbo-admin-0.7.0-SNAPSHOT.jar"  


:: 开启第二个CMD窗口并执行命令  

start cmd /k "cd F:\enviroment\dubbo-admin-develop\dubbo-admin-ui && npm run dev"

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

15.4SpringBoot + Dubbo + zookeeper

15.4.1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;
编写接口

package com.example.service;

public interface TicketService {
    public String getTicket();
}

编写实现类

package com.example.service;

public class TicketServiceImpl implements TicketService {
    @Override
    public String getTicket() {
        return "《狂神说Java》";
    }
}

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;
编写service

package com.example.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 ?这是两个项目,端口都不一样,所以就需要下面的操作:

15.4.2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
我们从dubbo官网进入github,看下方的帮助文档,找到dubbo-springboot,找到依赖包

<!-- 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.guo.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!
运行 zookeeper 和 provider,打开监控查看(dubbo-admin)
image.png

15.4.3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

server.port=8002
#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;
image.png

  1. 完善消费者的服务类
package com.example.service;

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

@Service //注意是spring的 而不是 dubbo的
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

package com.example;

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

@SpringBootTest
class ZookeeperConsumerApplicationTests {

    @Autowired
    UserService userService;

    @Test
    void contextLoads() {
        userService.buyTicket();
    }

}

展望未来

微服务架构问题:
分布式架构会遇到的四个核心问题:
1.这么多的服务,客户端该如何去访问?
2.这么多的服务,服务器之间如何进行通信?
3.这么多的服务,该如何管理和治理?
4.服务挂了,怎么办?
解决方案:
SpringCloud,是一套生态,就是来解决以上分布式架构的四个问题
想使用SpringCloud,必须要掌握Springboot,因为它是基于SpirngBoot的
1.SpringCloud NetFlix,出了一套解决方案
2.Apcahe Dubbo zookeeper 第二套解决方案
API:没有,要么找第三方,要么自己实现
Dubbo是一个高性能的基于java实现的RPC通信框架
服务注册与发现,zookeeper,没有熔断机制,借助了Hystrix
3.SpringCloud Alibaba 一站式解决方案!

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