由来
应用架构的演进过程
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。
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。
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)是关键。
RPC(远程过程调用)的概念
RPC介绍
Remote Procedure Call 远程过程调用,是分布式架构的核心,按响应方式分如下两种:
同步调用:客户端调用服务方方法,等待直到服务方返回结果或者超时,再继续自己的操作。
异步调用:客户端把消息发送给中间件,不再等待服务端返回,直接继续自己的操作。
- 是一种进程间的通信方式
- 它允许应用程序调用网络上的另一个应用程序中的方法
- 对于服务的消费者而言,无需了解远程调用的底层细节,是透明的
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。
RPC组件
简单来说一个RPC架构里包含如下4个组件:
1、 客户端(Client):服务调用者
2、 客户端存根(Client Stub):存放服务端地址信息,将客户端的请求参数打包成网络消息,再通过网络发送给服务方
3、 服务端存根(Server Stub):接受客户端发送过来的消息并解包,再调用本地服务
4、 服务端(Server):服务提供者。
RPC调用
1、 服务调用方(client)调用以本地调用方式调用服务;
2、 client stub接收到调用后负责将方法、参数等组装成能够进行网络传输的消息体
在Java里就是序列化的过程
3、 client stub找到服务地址,并将消息通过网络发送到服务端;
4、 server stub收到消息后进行解码,在Java里就是反序列化的过程;
5、 server stub根据解码结果调用本地的服务;
6、 本地服务执行处理逻辑;
7、 本地服务将结果返回给server stub;
8、 server stub将返回结果打包成消息,Java里的序列化;
9、 server stub将打包后的消息通过网络并发送至消费方;
10、 client stub接收到消息,并进行解码, Java里的反序列化;
11、 服务调用方(client)得到最终结果。
dubbo的介绍
.Apache Dubbo概述
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一个高性能、轻量级的开源Java RPC框架,可以和Spring框架无缝集成。
Dubbo官网地址:dubbo.apache.org
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。
Dubbo的架构
Dubbo架构图(Dubbo官方提供)如下:
节点角色说明:
节点 | 角色名称 |
---|---|
Provider | 暴露服务的服务提供方 |
Consumer | 调用远程服务的服务消费方 |
Registry | 服务注册与发现的注册中心 |
Monitor | 统计服务的调用次数和调用时间的监控中心 |
Container | 服务运行容器 |
虚线都是异步访问,实线都是同步访问
蓝色虚线:在启动时完成的功能
红色虚线(实线)都是程序运行过程中执行的功能
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。
Zookeeper注册中心
dubbo会使用注册中心,官方推荐使用zookeeper
Zookeeper分层命名空间:
流程说明:
- 服务提供者(Provider)启动时: 向
/dubbo/com.foo.BarService/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.foo.BarService/providers
目录下的提供者 URL 地址。并向/dubbo/com.foo.BarService/consumers
目录下写入自己的 URL 地址 - 监控中心(Monitor)启动时: 订阅
/dubbo/com.foo.BarService
目录下的所有提供者和消费者 URL 地址
一个简单的Demo
目录结构如下所示:
分别有三个module
- helloworld-interface
- helloworld-provider
- helloworld-consumer
helloworld-consumer
和helloworld-provider
导入了helloworld-interface
helloworld-consumer
和helloworld-provider
之间并没有互相依赖关系
实现使用dubbo,使得helloworld-consumer
中的helloController
调用helloworld-provider
中的helloservice.sayHello()
方法
pom 配置文件
- project pom.xml文件
<?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>org.example</groupId>
<artifactId>dubbo-helloworld-demo</artifactId>
<version>1.0-SNAPSHOT</version>
<modules>
<module>helloworld-interface</module>
<module>helloworld-provider</module>
<module>helloworld-consumer</module>
</modules>
<packaging>pom</packaging>
<dependencyManagement>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework</groupId>
<artifactId>spring-context</artifactId>
<version>5.1.6.RELEASE</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.alibaba</groupId>
<artifactId>dubbo</artifactId>
<version>2.6.2</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.curator</groupId>
<artifactId>curator-framework</artifactId>
<version>2.12.0</version>
</dependency>
</dependencies>
</dependencyManagement>
</project>
- hello-provider pom.xml文件
<?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">
<parent>
<artifactId>dubbo-helloworld-demo</artifactId>
<groupId>org.example</groupId>
<version>1.0-SNAPSHOT</version>
</parent>
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
<artifactId>helloworld-provider</artifactId>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.example</groupId>
<artifactId>helloworld-interface</artifactId>
<version>1.0-SNAPSHOT</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.alibaba</groupId>
<artifactId>dubbo</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.curator</groupId>
<artifactId>curator-framework</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework</groupId>
<artifactId>spring-context</artifactId>
</dependency>
</dependencies>
</project>
- helloworld-consumer pom.xml文件
<?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">
<parent>
<artifactId>dubbo-helloworld-demo</artifactId>
<groupId>org.example</groupId>
<version>1.0-SNAPSHOT</version>
</parent>
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
<artifactId>helloworld-consumer</artifactId>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.example</groupId>
<artifactId>helloworld-interface</artifactId>
<version>1.0-SNAPSHOT</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.alibaba</groupId>
<artifactId>dubbo</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.curator</groupId>
<artifactId>curator-framework</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework</groupId>
<artifactId>spring-context</artifactId>
</dependency>
</dependencies>
</project>
helloworld-interface
HelloService .java
public interface HelloService {
public String sayHello(String name);
}
helloworld-provider
- spring-provider.xml
<?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:dubbo="http://dubbo.apache.org/schema/dubbo"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd http://dubbo.apache.org/schema/dubbo http://dubbo.apache.org/schema/dubbo/dubbo.xsd">
<!-- 提供方应用信息,用于计算依赖关系 -->
<dubbo:application name="provider"/>
<!-- 使用zookeeper广播注册中心暴露服务地址 -->
<dubbo:registry address="zookeeper://127.0.0.1:2181"/>
<!-- 用dubbo协议在12880端口暴露服务 -->
<dubbo:protocol name="dubbo" port="12880"/>
<bean id="helloService" class="com.kehao.service.impl.HelloServiceImpl"/>
<!-- 声明需要暴露的服务接口 -->
<dubbo:service interface="com.kehao.service.HelloService" ref="helloService"/>
</beans>
- HelloServiceImpl.java
public class HelloServiceImpl implements HelloService {
@Override
public String sayHello(String name) {
System.out.println("service:hello!");
return "Hello,"+name;
}
}
- ProviderApplication.java
public class ProviderApplication {
public static void main(String[] args) throws IOException {
ClassPathXmlApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("spring-provider.xml");
context.start();
System.out.println("provider启动完成!");
System.in.read();
}
}
helloworld-consumer
- spring-consumer.xml
<?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:dubbo="http://dubbo.apache.org/schema/dubbo"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd http://dubbo.apache.org/schema/dubbo http://dubbo.apache.org/schema/dubbo/dubbo.xsd">
<!-- 消费方应用名,用于计算依赖关系,不是匹配条件,不要与提供方一样 -->
<dubbo:application name="provider"/>
<!-- 使用zookeeper广播注册中心暴露发现服务地址 -->
<dubbo:registry address="zookeeper://127.0.0.1:2181"/>
<!-- 生成远程服务代理,可以和本地bean一样使用demoService -->
<dubbo:reference interface="com.kehao.service.HelloService" id="helloService"/>
<bean id="helloController" class="com.kehao.controller.HelloController">
<property name="helloService" ref="helloService"/>
</bean>
</beans>
- HelloController.java
public class HelloController {
private HelloService helloService;
public void sayHello(){
String sentence = helloService.sayHello("kehao");
System.out.println(sentence);
}
public void setHelloService(HelloService helloService) {
this.helloService = helloService;
}
}
- ConsumerApplicaiton.java
public class ConsumerApplication {
public static void main(String[] args) throws IOException {
ClassPathXmlApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("spring-consumer.xml");
HelloController helloController = context.getBean(HelloController.class);
helloController.sayHello();
System.out.println("provider运行结束");
System.in.read();
}
}
运行结果:
dubbo注解的配置方法
基于上面的代码进行一定的修改
consumer的修改
修改spring-privider.xml,将原先的配置具体的接口暴露改为扫描的方式
<!-- 声明需要暴露的服务接口 -->
<!-- <dubbo:service interface="com.kehao.service.HelloService" ref="helloService"/>-->
<dubbo:annotation package="com.kehao.service.impl"/>
在HelloServiceImpl类上添加@Service
注解
此处的@Service
注解,不是spring包下的,而是com.alibaba.dubbo.config.annotation.Service
import com.alibaba.dubbo.config.annotation.Service;
import com.kehao.service.HelloService;
@Service
public class HelloServiceImpl implements HelloService {
@Override
public String sayHello(String name) {
System.out.println("service:hello!");
return "Hello,"+name;
}
}
provider的修改
修改spring-provider.xml文件,将原来的bean对象的获取改为注解扫描获取,将helloService对象的获取改为通过dubbo扫描注入的方式
<!-- <dubbo:reference interface="com.kehao.service.HelloService" id="helloService"/>-->
<dubbo:annotation package="com.kehao.controller"/>
<context:component-scan base-package="com.kehao.controller"/>
<!-- <bean id="helloController" class="com.kehao.controller.HelloController">-->
<!-- <property name="helloService" ref="helloService"/>-->
<!-- </bean>-->
修改HelloController类,在类上添加@Component
注解,在成员变量上添加@Reference
用来注入
import com.alibaba.dubbo.config.annotation.Reference;
import com.kehao.service.HelloService;
import org.springframework.stereotype.Component;
@Component
public class HelloController {
@Reference
private HelloService helloService;
public void sayHello(){
String sentence = helloService.sayHello("kehao");
System.out.println(sentence);
}
public void setHelloService(HelloService helloService) {
this.helloService = helloService;
}
}