一、基础知识

1、分布式基础理论

1.1）什么是分布式系统？

《分布式系统原理与范型》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（distributed system）是建立在网络之上的软件系统。

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，亟需一个治理系统确保架构有条不紊的演进。

1.2）发展演变

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。

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。

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。

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。

1.3）RPC

什么叫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。

RPC基本原理

RPC两个核心模块：通讯，序列化。

2、dubbo核心概念

2.1）简介

Apache Dubbo (incubating) |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。
官网：
http://dubbo.apache.org/

2.2）基本概念

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、dubbo环境搭建

  3.1）【windows】-安装zookeeper

  | 1、下载zookeeper
  网址 https://archive.apache.org/dist/zookeeper/zookeeper-3.4.13/ | | —- | | 2、解压zookeeper
  解压运行zkServer.cmd ，初次运行会报错，没有zoo.cfg配置文件 | | 3、修改zoo.cfg配置文件
  将conf下的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
  create –e /atguigu 123：创建一个atguigu节点，值为123
  get /atguigu：获取/atguigu节点的值 |

3.2）【windows】-安装dubbo-admin管理控制台

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。所以你不用在Linux上启动什么dubbo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，不过这个监控即使不装也不影响使用。

1、下载dubbo-admin https://github.com/apache/incubator-dubbo-ops
2、进入目录，修改dubbo-admin配置 修改src\main\resources\application.properties 指定zookeeper地址
3、打包dubbo-admin mvn clean package -Dmaven.test.skip=true
4、运行dubbo-admin java -jar dubbo-admin-0.0.1-SNAPSHOT.jar 注意：【有可能控制台看着启动了，但是网页打不开，需要在控制台按下ctrl+c即可】 默认使用root/root 登陆

3.3）【linux】-安装zookeeper

1、安装jdk

1、下载jdk http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/jdk8-downloads-2133151.html 不要使用wget命令获取jdk链接，这是默认不同意，导致下载来的jdk压缩内容错误
2、上传到服务器并解压
3、设置环境变量 /usr/local/java/jdk1.8.0_171 文件末尾加入下面配置 export JAVA_HOME=/usr/local/java/jdk1.8.0_171 export JRE_HOME=${JAVA_HOME}/jre export CLASSPATH=.:${JAVA_HOME}/lib:${JRE_HOME}/lib export PATH=${JAVA_HOME}/bin:$PATH
4、使环境变量生效&测试JDK

2、安装zookeeper

1、下载zookeeper 网址 https://archive.apache.org/dist/zookeeper/zookeeper-3.4.11/ wget https://archive.apache.org/dist/zookeeper/zookeeper-3.4.11/zookeeper-3.4.11.tar.gz
2、解压
3、移动到指定位置并改名为zookeeper

3、开机启动zookeeper

1）-复制如下脚本 #!/bin/bash #chkconfig:2345 20 90 #description:zookeeper #processname:zookeeper ZK_PATH=/usr/local/zookeeper export JAVA_HOME=/usr/local/java/jdk1.8.0_171 case $1 in start) sh $ZK_PATH/bin/zkServer.sh start;; stop) sh $ZK_PATH/bin/zkServer.sh stop;; status) sh $ZK_PATH/bin/zkServer.sh status;; restart) sh $ZK_PATH/bin/zkServer.sh restart;; *) echo “require start|stop|status|restart” ;; esac
2）-把脚本注册为Service
3）-增加权限

4、配置zookeeper

1、初始化zookeeper配置文件 拷贝/usr/local/zookeeper/conf/zoo_sample.cfg 到同一个目录下改个名字叫zoo.cfg
2、启动zookeeper

3.4）【linux】-安装dubbo-admin管理控制台

1、安装Tomcat8（旧版dubbo-admin是war，新版是jar不需要安装Tomcat）

1、下载Tomcat8并解压 https://tomcat.apache.org/download-80.cgi wget http://mirrors.shu.edu.cn/apache/tomcat/tomcat-8/v8.5.32/bin/apache-tomcat-8.5.32.tar.gz
2、解压移动到指定位置
3、开机启动tomcat8 复制如下脚本 #!/bin/bash #chkconfig:2345 21 90 #description:apache-tomcat-8 #processname:apache-tomcat-8 CATALANA_HOME=/opt/apache-tomcat-8.5.32 export JAVA_HOME=/opt/java/jdk1.8.0_171 case $1 in start) echo “Starting Tomcat…” $CATALANA_HOME/bin/startup.sh ;; stop) echo “Stopping Tomcat…” $CATALANA_HOME/bin/shutdown.sh ;; restart) echo “Stopping Tomcat…” $CATALANA_HOME/bin/shutdown.sh sleep 2 echo echo “Starting Tomcat…” $CATALANA_HOME/bin/startup.sh ;; *) echo “Usage: tomcat {start|stop|restart}” ;; esac
4、注册服务&添加权限
5、启动服务&访问tomcat测试

2、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。所以你不用在Linux上启动什么dubbo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，不过这个监控即使不装也不影响使用。

1、下载dubbo-admin https://github.com/apache/incubator-dubbo-ops
2、进入目录，修改dubbo-admin配置 修改src\main\resources\application.properties 指定zookeeper地址
3、打包dubbo-admin mvn clean package -Dmaven.test.skip=true
4、运行dubbo-admin java -jar dubbo-admin-0.0.1-SNAPSHOT.jar 默认使用root/root 登陆

4、dubbo-helloworld

4.1）提出需求

某个电商系统，订单服务需要调用用户服务获取某个用户的所有地址；
我们现在 需要创建两个服务模块进行测试

测试预期结果：
订单服务web模块在A服务器，用户服务模块在B服务器，A可以远程调用B的功能。

4.2）工程架构

根据 dubbo《服务化最佳实践》

1、分包

建议将服务接口，服务模型，服务异常等均放在API 包中，因为服务模型及异常也是 API 的一部分，同时，这样做也符合分包原则：重用发布等价原则(REP)，共同重用原则(CRP)。
如果需要，也可以考虑在API 包中放置一份 spring 的引用配置，这样使用方，只需在 spring 加载过程中引用此配置即可，配置建议放在模块的包目录下，以免冲突，如：com/alibaba/china/xxx/dubbo-reference.xml。

2、粒度

服务接口尽可能大粒度，每个服务方法应代表一个功能，而不是某功能的一个步骤，否则将面临分布式事务问题，Dubbo 暂未提供分布式事务支持。
服务接口建议以业务场景为单位划分，并对相近业务做抽象，防止接口数量爆炸。
不建议使用过于抽象的通用接口，如：Map query(Map)，这样的接口没有明确语义，会给后期维护带来不便。

4.3）创建模块

1、gmall-interface：公共接口层（model，service，exception…）

作用：定义公共接口，也可以导入公共依赖
1、Bean模型 public class UserAddress implements Serializable{ private Integer id; private String userAddress; private String userId; private String consignee; private String phoneNum; private String isDefault; }
3、Service接口 UserService public List getUserAddressList(String userId)

2、gmall-user：用户模块（对用户接口的实现）

4、gmall-order-web：订单模块（调用用户模块）

现在这样是无法进行调用的。我们gmall-order-web引入了gmall-interface，但是interface的实现是gmall-user，我们并没有引入，而且实际他可能还在别的服务器中。

4.4）使用dubbo改造

1、改造gmall-user作为服务提供者

2、改造gmall-order-web作为服务消费者

3、测试调用

访问gmall-order-web的initOrder请求，会调用UserService获取用户地址；
调用成功。说明我们order已经可以调用远程的UserService了；

4、注解版

5、监控中心

5.1）dubbo-admin

图形化的服务管理页面；安装时需要指定注册中心地址，即可从注册中心中获取到所有的提供者/消费者进行配置管理

5.2）dubbo-monitor-simple

简单的监控中心；

1、安装

1、下载 dubbo-ops https://github.com/apache/incubator-dubbo-ops
2、修改配置指定注册中心地址 进入 dubbo-monitor-simple\src\main\resources\conf 修改 dubbo.properties文件
3、打包dubbo-monitor-simple mvn clean package -Dmaven.test.skip=true
4、解压 tar.gz 文件，并运行start.bat 如果缺少servlet-api，自行导入servlet-api再访问监控中心
5、启动访问8080

2、监控中心配置

Simple Monitor 挂掉不会影响到 Consumer 和 Provider 之间的调用，所以用于生产环境不会有风险。
Simple Monitor 采用磁盘存储统计信息，请注意安装机器的磁盘限制，如果要集群，建议用mount共享磁盘。

6、整合SpringBoot

1、引入spring-boot-starter以及dubbo和curator的依赖 com.alibaba.boot dubbo-spring-boot-starter 0.2.0 注意starter版本适配：
2、配置application.properties 提供者配置： dubbo.application.name=gmall-userdubbo.registry.protocol=zookeeperdubbo.registry.address=192.168.67.159:2181dubbo.scan.base-package=com.atguigu.gmalldubbo.protocol.name=dubbo application.name就是服务名，不能跟别的dubbo提供端重复 registry.protocol 是指定注册中心协议 registry.address 是注册中心的地址加端口号 protocol.name 是分布式固定是dubbo,不要改。 base-package 注解方式要扫描的包 消费者配置： dubbo.application.name=gmall-order-webdubbo.registry.protocol=zookeeperdubbo.registry.address=192.168.67.159:2181dubbo.scan.base-package=com.atguigu.gmalldubbo.protocol.name=dubbo
3、dubbo注解 @Service、@Reference 【如果没有在配置中写dubbo.scan.base-package,还需要使用@EnableDubbo注解】

二、dubbo配置

1、配置原则

JVM 启动 -D 参数优先，这样可以使用户在部署和启动时进行参数重写，比如在启动时需改变协议的端口。
XML 次之，如果在 XML 中有配置，则 dubbo.properties 中的相应配置项无效。
Properties 最后，相当于缺省值，只有 XML 没有配置时，dubbo.properties 的相应配置项才会生效，通常用于共享公共配置，比如应用名。

2、重试次数

失败自动切换，当出现失败，重试其它服务器，但重试会带来更长延迟。可通过retries=”2” 来设置重试次数(不含第一次)。

3、超时时间

由于网络或服务端不可靠，会导致调用出现一种不确定的中间状态（超时）。为了避免超时导致客户端资源（线程）挂起耗尽，必须设置超时时间。

1、Dubbo消费端

2、Dubbo服务端

3、配置原则

dubbo推荐在Provider上尽量多配置Consumer端属性：

配置的覆盖规则：
1) 方法级配置别优于接口级别，即小Scope优先
2) Consumer端配置 优于 Provider配置 优于 全局配置，
3) 最后是Dubbo Hard Code的配置值（见配置文档）

4、版本号

当一个接口实现，出现不兼容升级时，可以用版本号过渡，版本号不同的服务相互间不引用。
可以按照以下的步骤进行版本迁移：
在低压力时间段，先升级一半提供者为新版本
再将所有消费者升级为新版本
然后将剩下的一半提供者升级为新版本

三、高可用

1、zookeeper宕机与dubbo直连

现象：zookeeper注册中心宕机，还可以消费dubbo暴露的服务。
原因：

高可用：通过设计，减少系统不能提供服务的时间；

2、集群下dubbo负载均衡配置

在集群负载均衡时，Dubbo 提供了多种均衡策略，缺省为 random 随机调用。
负载均衡策略

3、整合hystrix，服务熔断与降级处理

1、服务降级

什么是服务降级？
当服务器压力剧增的情况下，根据实际业务情况及流量，对一些服务和页面有策略的不处理或换种简单的方式处理，从而释放服务器资源以保证核心交易正常运作或高效运作。
可以通过服务降级功能临时屏蔽某个出错的非关键服务，并定义降级后的返回策略。
向注册中心写入动态配置覆盖规则：

其中：

• mock=force:return+null 表示消费方对该服务的方法调用都直接返回 null 值，不发起远程调用。用来屏蔽不重要服务不可用时对调用方的影响。
• 还可以改为mock=fail:return+null 表示消费方对该服务的方法调用在失败后，再返回 null 值，不抛异常。用来容忍不重要服务不稳定时对调用方的影响。

  2、集群容错

  在集群调用失败时，Dubbo 提供了多种容错方案，缺省为 failover 重试。
  集群容错模式

3、整合hystrix

Hystrix 旨在通过控制那些访问远程系统、服务和第三方库的节点，从而对延迟和故障提供更强大的容错能力。Hystrix具备拥有回退机制和断路器功能的线程和信号隔离，请求缓存和请求打包，以及监控和配置等功能

1、配置spring-cloud-starter-netflix-hystrix

spring boot官方提供了对hystrix的集成，直接在pom.xml里加入依赖：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix</artifactId>
    <version>1.4.4.RELEASE</version>
</dependency>

然后在Application类上增加@EnableHystrix来启用hystrix starter：

@SpringBootApplication
@EnableHystrix
public class ProviderApplication {

2、配置Provider端

在Dubbo的Provider上增加@HystrixCommand配置，这样子调用就会经过Hystrix代理。

@Service(version = "1.0.0")
public class HelloServiceImpl implements HelloService {
    @HystrixCommand(commandProperties = {
    @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.requestVolumeThreshold", value = "10"),
    @HystrixProperty(name = "execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds", value = "2000") })
    @Override
    public String sayHello(String name) {
        // System.out.println("async provider received: " + name);
        // return "annotation: hello, " + name;
        throw new RuntimeException("Exception to show hystrix enabled.");
    }
}

3、配置Consumer端

对于Consumer端，则可以增加一层method调用，并在method上配置@HystrixCommand。当调用出错时，会走到fallbackMethod = “reliable”的调用里。

@Reference(version = "1.0.0")
private HelloService demoService;
@HystrixCommand(fallbackMethod = "reliable")
public String doSayHello(String name) {
    return demoService.sayHello(name);
}
public String reliable(String name) {
    return "hystrix fallback value";
}

四、dubbo原理

1、RPC原理

2、netty通信原理

Netty是一个异步事件驱动的网络应用程序框架， 用于快速开发可维护的高性能协议服务器和客户端。它极大地简化并简化了TCP和UDP套接字服务器等网络编程。
BIO：(Blocking IO)

NIO (Non-Blocking IO)

Selector 一般称 为选择器 ，也可以翻译为多路复用器，
Connect（连接就绪）、Accept（接受就绪）、Read（读就绪）、Write（写就绪）
Netty基本原理：

3、dubbo原理

1、dubbo原理-框架设计

• config 配置层：对外配置接口，以 ServiceConfig, ReferenceConfig 为中心，可以直接初始化配置类，也可以通过 spring 解析配置生成配置类
• proxy 服务代理层：服务接口透明代理，生成服务的客户端 Stub 和服务器端 Skeleton, 以 ServiceProxy 为中心，扩展接口为 ProxyFactory
• registry 注册中心层：封装服务地址的注册与发现，以服务 URL 为中心，扩展接口为 RegistryFactory, Registry, RegistryService
• cluster 路由层：封装多个提供者的路由及负载均衡，并桥接注册中心，以 Invoker 为中心，扩展接口为 Cluster, Directory, Router, LoadBalance
• monitor 监控层：RPC 调用次数和调用时间监控，以 Statistics 为中心，扩展接口为 MonitorFactory, Monitor, MonitorService
• protocol 远程调用层：封装 RPC 调用，以 Invocation, Result 为中心，扩展接口为 Protocol, Invoker, Exporter
• exchange 信息交换层：封装请求响应模式，同步转异步，以 Request, Response 为中心，扩展接口为 Exchanger, ExchangeChannel, ExchangeClient, ExchangeServer
• transport 网络传输层：抽象 mina 和 netty 为统一接口，以 Message 为中心，扩展接口为 Channel, Transporter, Client, Server, Codec
• serialize 数据序列化层：可复用的一些工具，扩展接口为 Serialization, ObjectInput, ObjectOutput, ThreadPool

  2、dubbo原理-启动解析、加载配置信息

  

  3、dubbo原理-服务暴露

  

  4、dubbo原理-服务引用

  

  5、dubbo原理-服务调用