分布式 Dubbo + Zookeeper + SpringBoot

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。

  1.     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，才需要考虑分布式系统。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。

Dubbo

  1.     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

分布式Dubbo Zookeeper - 图1

单一应用架构

  1.     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。

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。

分布式Dubbo Zookeeper - 图2

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，提升效率的方法之一是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。

分布式Dubbo Zookeeper - 图3

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。

分布式Dubbo Zookeeper - 图4

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)是关键。

分布式Dubbo Zookeeper - 图5

RPC技术

RPC【Remote Procedure Call】是指远程过程调用，是一种进程间通信方式，它是一种技术的思想，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

RPC原理：

分布式Dubbo Zookeeper - 图6

步骤解析

分布式Dubbo Zookeeper - 图7

RPC两个核心模块：通讯、序列化。

序列化：数据传输需要转换

RPC与HTTP的区别

Dubbo概念

  1.     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)

1.了解Dubbo的特性

2.查看官方文档

dubbo基本概念

分布式Dubbo Zookeeper - 图8

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。

Dubbo环境搭建

点进dubbo官方文档，推荐使用Zookeeper 注册中心

什么是zookeeper呢？可以查看官方文档)

zookeeper

  1.     ZooKeeper是一个分布式的，开放源码的分布式应用程序协调服务，是Google的Chubby一个开源的实现，是Hadoop和Hbase的重要组件。它是一个为分布式应用提供一致性服务的软件，提供的功能包括：配置维护、域名服务、分布式同步、组服务等。

Window下安装zookeeper

1、下载zookeeper ：地址)，解压

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。

分布式Dubbo Zookeeper - 图9

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

分布式Dubbo Zookeeper - 图10

4、使用zkCli.cmd测试

ls /：列出zookeeper根下保存的所有节点

  1. [zk: localhost:2181(CONNECTED) 0]
  2. [zk: localhost:2181(CONNECTED) 0] ls /
  3. [zookeeper]                                                                                           
  4. [zk: localhost:2181(CONNECTED) 1]

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

get /dafran：获取/dafran节点的值

分布式Dubbo Zookeeper - 图11

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。

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

  1. server.port=7001
  2. spring.velocity.cache=false
  3. spring.velocity.charset=UTF-8
  4. spring.velocity.layout-url=/templates/default.vm
  5. spring.messages.fallback-to-system-locale=false
  6. spring.messages.basename=i18n/message
  7. spring.root.password=root
  8. spring.guest.password=guest
  10. dubbo.registry.address=zookeeper:    //127.0.0.1:2181

3、在项目目录下打包dubbo-admin

  1. 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！

分布式Dubbo Zookeeper - 图12

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

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

【注意：zookeeper的服务一定要打开！】

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

登录成功后，查看界面

分布式Dubbo Zookeeper - 图13

安装完成！

SpringBoot + Dubbo + zookeeper

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，写一个服务，比如卖票的服务；

编写接口

  1. public interface TicketService {
  3.     public String getTicket();
  4. }

实现类

  1. public class TicketServiceImpl implements TicketService {
  3.     @Override
  4.     public String getTicket() {
  5.         return "6b92d6";
  6.     }
  7. }

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，写一个服务，比如用户的服务；

编写service

  1. public class UserService {
  2.     //需要去拿去注册中心的服务
  3. }

需求：现在用户想使用买票的服务，需要怎么做 ？

服务提供者

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

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

  1. <!--dubbo-->
  2. <!-- Dubbo Spring Boot Starter -->
  3. <dependency>
  4.     <groupId>org.apache.dubbo</groupId>
  5.     <artifactId>dubbo-spring-boot-starter</artifactId>
  6.     <version>2.7.3</version>
  7. </dependency>

zookeeper的包去maven仓库下载，zkclient；

  1. <!-- https://mvnrepository.com/artifact/com.github.sgroschupf/zkclient -->
  2. <dependency>
  3.     <groupId>com.github.sgroschupf</groupId>
  4.     <artifactId>zkclient</artifactId>
  5.     <version>0.1</version>
  6. </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；

  1. <!-- 引入zookeeper -->
  2. <dependency>
  3.     <groupId>org.apache.curator</groupId>
  4.     <artifactId>curator-framework</artifactId>
  5.     <version>2.12.0</version>
  6. </dependency>
  7. <dependency>
  8.     <groupId>org.apache.curator</groupId>
  9.     <artifactId>curator-recipes</artifactId>
  10.     <version>2.12.0</version>
  11. </dependency>
  12. <dependency>
  13.     <groupId>org.apache.zookeeper</groupId>
  14.     <artifactId>zookeeper</artifactId>
  15.     <version>3.4.14</version>
  16.     <!--排除这个slf4j-log4j12-->
  17.     <exclusions>
  18.         <exclusion>
  19.             <groupId>org.slf4j</groupId>
  20.             <artifactId>slf4j-log4j12</artifactId>
  21.         </exclusion>
  22.     </exclusions>
  23. </dependency>

2、在springboot配置文件中配置dubbo相关属性！

  1. # Dubbo
  2. # 服务应用名字
  3. dubbo.application.name=provider-server
  4. # 注册中心地址
  5. dubbo.registry.address=zookeeper://127.0.0.1:2181
  6. # 哪些服务被注册
  7. dubbo.scan.base-packages=cn.dafran.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

  1. import org.apache.dubbo.config.annotation.Service;
  2. import org.springframework.stereotype.Component;
  4. @Service    // 可以被扫描，在项目一启动就自动注册到注册中心
  5. @Component  // 使用Dubbo后尽量不要@Service注解
  6. public class TicketServiceImpl implements TicketService {
  8.     @Override
  9.     public String getTicket() {
  10.         return "6b92d6";
  11.     }
  12. }

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！

服务消费者

1、导入依赖，和之前的依赖一样；

  1. <!--dubbo-->
  2. <!-- Dubbo Spring Boot Starter -->
  3. <dependency>
  4.    <groupId>org.apache.dubbo</groupId>
  5.    <artifactId>dubbo-spring-boot-starter</artifactId>
  6.    <version>2.7.3</version>
  7. </dependency>
  8. <!--zookeeper-->
  9. <!-- https://mvnrepository.com/artifact/com.github.sgroschupf/zkclient -->
  10. <dependency>
  11.    <groupId>com.github.sgroschupf</groupId>
  12.    <artifactId>zkclient</artifactId>
  13.    <version>0.1</version>
  14. </dependency>
  15. <!-- 引入zookeeper -->
  16. <dependency>
  17.    <groupId>org.apache.curator</groupId>
  18.    <artifactId>curator-framework</artifactId>
  19.    <version>2.12.0</version>
  20. </dependency>
  21. <dependency>
  22.    <groupId>org.apache.curator</groupId>
  23.    <artifactId>curator-recipes</artifactId>
  24.    <version>2.12.0</version>
  25. </dependency>
  26. <dependency>
  27.    <groupId>org.apache.zookeeper</groupId>
  28.    <artifactId>zookeeper</artifactId>
  29.    <version>3.4.14</version>
  30.    <!--排除这个slf4j-log4j12-->
  31.    <exclusions>
  32.       <exclusion>
  33.          <groupId>org.slf4j</groupId>
  34.          <artifactId>slf4j-log4j12</artifactId>
  35.       </exclusion>
  36.    </exclusions>
  37. </dependency>

2、配置参数

  1. #当前应用名字
  2. dubbo.application.name=consumer-server
  3. #注册中心地址
  4. 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，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；

分布式Dubbo Zookeeper - 图14

4. 完善消费者的服务类

  1. package cn.dafran.service;
  3. import org.apache.dubbo.config.annotation.Reference;
  4. import org.springframework.stereotype.Service;
  7. @Service  // 放到容器中
  8. public class UserService {
  10.     // 想拿到provider-server提供的票,要去注册中心拿到服务
  11.     @Reference  // 引用,Pom坐标,可以定义路径相同的接口名
  12.     TicketService ticketService;
  14.     public void buyTicket() {
  15.         String ticket = ticketService.getTicket();
  16.         System.out.println("在注册中心拿到=>" + ticket);
  17.     }
  19. }

5. 测试类编写；

  1. @SpringBootTest
  2. class ConsumerServerApplicationTests {
  4.     @Autowired
  5.     UserService userService;
  6.     @Test
  7.     void contextLoads() {
  8.         userService.buyTicket();
  9.     }
  11. }

启动测试

1. 开启zookeeper

2. 打开dubbo-admin实现监控【可以不用做】

3. 开启服务者

4. 消费者消费测试，结果：

分布式Dubbo Zookeeper - 图15

监控中心 ：

分布式Dubbo Zookeeper - 图16

一个服务拆分的思想