SpringBoot之Dubbo和Zookeeper整合

The_Beacon發表於2020-10-15

分散式理論

什麼是分散式系統?

在《分散式系統原理與範型》一書中有如下定義:“分散式系統是若干獨立計算機的集合,這些計算機對於使用者來說就像單個相關係統”;

分散式系統是由一組通過網路進行通訊、為了完成共同的任務而協調工作的計算機節點組成的系統。分散式系統的出現是為了用廉價的、普通的機器完成單個計算機無法完成的計算、儲存任務。其目的是利用更多的機器,處理更多的資料

分散式系統(distributed system)是建立在網路之上的軟體系統。

首先需要明確的是,只有當單個節點的處理能力無法滿足日益增長的計算、儲存任務的時候,且硬體的提升(加記憶體、加磁碟、使用更好的CPU)高昂到得不償失的時候,應用程式也不能進一步優化的時候,我們才需要考慮分散式系統。因為,分散式系統要解決的問題本身就是和單機系統一樣的,而由於分散式系統多節點、通過網路通訊的拓撲結構,會引入很多單機系統沒有的問題,為了解決這些問題又會引入更多的機制、協議,帶來更多的問題。。。

Dubbo文件

隨著網際網路的發展,網站應用的規模不斷擴大,常規的垂直應用架構已無法應對,分散式服務架構以及流動計算架構勢在必行,急需一個治理系統確保架構有條不紊的演進。

在Dubbo的官網(http://dubbo.apache.org/zh-cn/index.html)文件有這樣一張圖

img

單一應用架構

當網站流量很小時,只需一個應用,將所有功能都部署在一起,以減少部署節點和成本。此時,用於簡化增刪改查工作量的資料訪問框架(ORM)是關鍵。

在這裡插入圖片描述

適用於小型網站,小型管理系統,將所有功能都部署到一個功能裡,簡單易用。

缺點:

1、效能擴充套件比較難

2、協同開發問題

3、不利於升級維護

垂直應用架構

當訪問量逐漸增大,單一應用增加機器帶來的加速度越來越小,將應用拆成互不相干的幾個應用,以提升效率。此時,用於加速前端頁面開發的Web框架(MVC)是關鍵。

在這裡插入圖片描述

通過切分業務來實現各個模組獨立部署,降低了維護和部署的難度,團隊各司其職更易管理,效能擴充套件也更方便,更有針對性。

缺點:公用模組無法重複利用,開發性的浪費

分散式服務架構

當垂直應用越來越多,應用之間互動不可避免,將核心業務抽取出來,作為獨立的服務,逐漸形成穩定的服務中心,使前端應用能更快速的響應多變的市場需求。此時,用於提高業務複用及整合的**分散式服務框架(RPC)**是關鍵。

在這裡插入圖片描述

流動計算架構

當服務越來越多,容量的評估,小服務資源的浪費等問題逐漸顯現,此時需增加一個排程中心基於訪問壓力實時管理叢集容量,提高叢集利用率。此時,用於提高機器利用率的資源排程和治理中心(SOA)[ Service Oriented Architecture]是關鍵。

在這裡插入圖片描述

什麼是RPC

RPC【Remote Procedure Call】是指遠端過程呼叫,是一種程式間通訊方式,他是一種技術的思想,而不是規範。它允許程式呼叫另一個地址空間(通常是共享網路的另一臺機器上)的過程或函式,而不用程式設計師顯式編碼這個遠端呼叫的細節。即程式設計師無論是呼叫本地的還是遠端的函式,本質上編寫的呼叫程式碼基本相同。

也就是說兩臺伺服器A,B,一個應用部署在A伺服器上,想要呼叫B伺服器上應用提供的函式/方法,由於不在一個記憶體空間,不能直接呼叫,需要通過網路來表達呼叫的語義和傳達呼叫的資料。為什麼要用RPC呢?就是無法在一個程式內,甚至一個計算機內通過本地呼叫的方式完成的需求,比如不同的系統間的通訊,甚至不同的組織間的通訊,由於計算能力需要橫向擴充套件,需要在多臺機器組成的叢集上部署應用。RPC就是要像呼叫本地的函式一樣去調遠端函式;

推薦閱讀文章:https://www.jianshu.com/p/2accc2840a1b

RPC基本原理

在這裡插入圖片描述

在這裡插入圖片描述

RPC兩個核心模組:通訊,序列化。

測試環境搭建

Dubbo

Apache Dubbo |ˈdʌbəʊ| 是一款高效能、輕量級的開源Java RPC框架,它提供了三大核心能力:面向介面的遠端方法呼叫,智慧容錯和負載均衡,以及服務自動註冊和發現。

dubbo官網 http://dubbo.apache.org/zh-cn/index.html

1.瞭解Dubbo的特性

2.檢視官方文件

dubbo基本概念

dubbo-architucture

img

服務提供者(Provider):暴露服務的服務提供方,服務提供者在啟動時,向註冊中心註冊自己提供的服務。

服務消費者(Consumer):呼叫遠端服務的服務消費方,服務消費者在啟動時,向註冊中心訂閱自己所需的服務,服務消費者,從提供者地址列表中,基於軟負載均衡演算法,選一臺提供者進行呼叫,如果呼叫失敗,再選另一臺呼叫。

註冊中心(Registry):註冊中心返回服務提供者地址列表給消費者,如果有變更,註冊中心將基於長連線推送變更資料給消費者

監控中心(Monitor):服務消費者和提供者,在記憶體中累計呼叫次數和呼叫時間,定時每分鐘傳送一次統計資料到監控中心

呼叫關係說明

  • 服務容器負責啟動,載入,執行服務提供者。

  • 服務提供者在啟動時,向註冊中心註冊自己提供的服務。

  • 服務消費者在啟動時,向註冊中心訂閱自己所需的服務。

  • 註冊中心返回服務提供者地址列表給消費者,如果有變更,註冊中心將基於長連線推送變更資料給消費者。

  • 服務消費者,從提供者地址列表中,基於軟負載均衡演算法,選一臺提供者進行呼叫,如果呼叫失敗,再選另一臺呼叫。

  • 服務消費者和提供者,在記憶體中累計呼叫次數和呼叫時間,定時每分鐘傳送一次統計資料到監控中心。

Dubbo環境搭建

點進dubbo官方文件,推薦我們使用Zookeeper 註冊中心

在這裡插入圖片描述

什麼是zookeeper呢?可以檢視官方文件

Window下安裝zookeeper

  1. 下載zookeeper :地址, 我們下載3.6.2, 最新版!解壓zookeeper

    下載帶bin的

    在這裡插入圖片描述

  2. 執行/bin/zkServer.cmd ,初次執行會報錯,沒有zoo.cfg配置檔案;

    可能遇到問題:閃退 !

    解決方案:編輯zkServer.cmd檔案末尾新增pause 。這樣執行出錯就不會退出,會提示錯誤資訊,方便找到原因。

    在這裡插入圖片描述

    在這裡插入圖片描述

  3. 修改zoo.cfg配置檔案

    • 將conf資料夾下面的zoo_sample.cfg複製一份改名為zoo.cfg即可。

    • 注意幾個重要位置:

      dataDir=./ 臨時資料儲存的目錄(可寫相對路徑)

      clientPort=2181 zookeeper的埠號

    • 修改完成後再次啟動zookeeper

      在這裡插入圖片描述

  4. 使用zkCli.cmd測試

    • ls /:列出zookeeper根下儲存的所有節點

      在這裡插入圖片描述

      報錯彆著急,多試幾次就好了,我試了三次o(╥﹏╥)o,看報錯資訊

      在這裡插入圖片描述

    • create -e /zhy 123:建立一個zhy節點,值為123

      在這裡插入圖片描述

    • get /zhy:獲取/zhy節點的值

      在這裡插入圖片描述

    • 我們再來檢視一下節點:ls /

      在這裡插入圖片描述

window下安裝dubbo-admin

  • dubbo本身並不是一個服務軟體。它其實就是一個jar包,能夠幫你的java程式連線到zookeeper,並利用zookeeper消費、提供服務。

  • 但是為了讓使用者更好的管理監控眾多的dubbo服務,官方提供了一個視覺化的監控程式dubbo-admin,不過這個監控即使不裝也不影響使用。

我們這裡來安裝一下:

1、下載dubbo-admin

地址 :https://github.com/apache/dubbo-admin/tree/master

2、解壓進入目錄

修改 dubbo-admin\src\main\resources \application.properties 指定zookeeper地址

server.port=7001
spring.velocity.cache=false
spring.velocity.charset=UTF-8
spring.velocity.layout-url=/templates/default.vm
spring.messages.fallback-to-system-locale=false
spring.messages.basename=i18n/message
spring.root.password=root
spring.guest.password=guest

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

3、在專案目錄下打包dubbo-admin

mvn clean package -Dmaven.test.skip=true

第一次打包的過程有點慢,需要耐心等待!直到成功!

在這裡插入圖片描述

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

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

【注意:zookeeper的服務一定要開啟!】

執行完畢,我們去訪問一下 http://localhost:7001/ , 這時候我們需要輸入登入賬戶和密碼,我們都是預設的root-root;

在這裡插入圖片描述

登入成功後,檢視介面

在這裡插入圖片描述

安裝完成!

總結:

  • zookeeper :註冊中心
  • dubbo-admin:是一 個監控管理後臺-檢視我們註冊了哪些服務,哪些服務被消費了(可以不用)
  • Dubbo: jar包

SpringBoot + Dubbo + Zookeeper

框架搭建

1. 啟動zookeeper !

2. IDEA建立一個空專案;

3.建立一個模組,使用Spring Initializr建立,實現服務提供者:provider-server , 選擇web依賴即可

4.專案建立完畢,我們寫一個服務,比如賣票的服務;

編寫介面

package com.zhy.service;

public interface TicketService {
   public String getTicket();
}

編寫實現類

package com.zhy.service;

public class TicketServiceImpl implements TicketService {
    @Override
    public String getTicket() {
        return "《Dubbo+Zookeeper》";
    }
}

5.建立一個模組,實現服務消費者:consumer-server , 選擇web依賴即可

6.專案建立完畢,我們寫一個服務,比如使用者的服務;

編寫service

package com.zhy.service;

public interface UserService {
   //我們需要去拿去註冊中心的服務
}

需求:現在我們的使用者想使用買票的服務,這要怎麼弄呢 ?

服務提供者

1、將服務提供者註冊到註冊中心,我們需要整合Dubbo和zookeeper,所以需要導包

我們從dubbo官網進入github,看下方的幫助文件,找到dubbo-springboot,找到依賴包

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.apache.dubbo/dubbo-spring-boot-starter -->
<dependency>
    <groupId>org.apache.dubbo</groupId>
    <artifactId>dubbo-spring-boot-starter</artifactId>
    <version>2.7.8</version>
</dependency>

zookeeper的包我們去maven倉庫下載,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及其依賴包,解決日誌衝突,還需要剔除日誌依賴;

<!-- 引入zookeeper -->
<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.apache.curator/curator-framework -->
<dependency>
    <groupId>org.apache.curator</groupId>
    <artifactId>curator-framework</artifactId>
    <version>5.1.0</version>
</dependency>

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.apache.curator/curator-recipes -->
<dependency>
    <groupId>org.apache.curator</groupId>
    <artifactId>curator-recipes</artifactId>
    <version>5.1.0</version>
</dependency>

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.apache.zookeeper/zookeeper -->
<dependency>
    <groupId>org.apache.zookeeper</groupId>
    <artifactId>zookeeper</artifactId>
    <version>3.6.2</version>
    <!--排除這個slf4j-log4j12-->
    <exclusions>
        <exclusion>
            <groupId>org.slf4j</groupId>
            <artifactId>slf4j-log4j12</artifactId>
        </exclusion>
    </exclusions>
</dependency>

2、在springboot配置檔案中配置dubbo相關屬性!

server.port=8001

#當前應用名字
dubbo.application.name=provider-server
#註冊中心地址
dubbo.registry.address=zookeeper://127.0.0.1:2181
#掃描指定包下服務
dubbo.scan.base-packages=com.zhy.service

3、在service的實現類中配置服務註解,釋出服務!注意導包問題

package com.zhy.service;

import org.apache.dubbo.config.annotation.DubboService;
//舊版要使用如下兩個註解
//@Service    //可以被掃描到,在專案一啟動就自動註冊到註冊中心
//@Component  //使用Dubbo後儘量不要用Service註解
@DubboService
public class TicketServiceImpl implements TicketService {
    @Override
    public String getTicket() {
        return "《Dubbo+Zookeeper》";
    }
}

邏輯理解 :應用啟動起來,dubbo就會掃描指定的包下的服務,將它釋出在指定的註冊中心中!

4、執行測試

在這裡插入圖片描述

在這裡插入圖片描述

在這裡插入圖片描述

服務消費者

1、匯入依賴,和之前的依賴一樣;

<!--匯入依賴 Dubbo+Zookeeper-->
<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.apache.dubbo/dubbo-spring-boot-starter -->
<dependency>
    <groupId>org.apache.dubbo</groupId>
    <artifactId>dubbo-spring-boot-starter</artifactId>
    <version>2.7.8</version>
</dependency>
<!-- 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 -->
<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.apache.curator/curator-framework -->
<dependency>
    <groupId>org.apache.curator</groupId>
    <artifactId>curator-framework</artifactId>
    <version>5.1.0</version>
</dependency>

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.apache.curator/curator-recipes -->
<dependency>
    <groupId>org.apache.curator</groupId>
    <artifactId>curator-recipes</artifactId>
    <version>5.1.0</version>
</dependency>

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.apache.zookeeper/zookeeper -->
<dependency>
    <groupId>org.apache.zookeeper</groupId>
    <artifactId>zookeeper</artifactId>
    <version>3.6.2</version>
    <!--排除這個slf4j-log4j12-->
    <exclusions>
        <exclusion>
            <groupId>org.slf4j</groupId>
            <artifactId>slf4j-log4j12</artifactId>
        </exclusion>
    </exclusions>
</dependency>

2、配置引數

server.port=8002

#當前應用名字
dubbo.application.name=consumer-server
#註冊中心地址
dubbo.registry.address=zookeeper://127.0.0.1:2181

3. 本來正常步驟是需要將服務提供者的介面打包,然後用pom檔案匯入,我們這裡使用簡單的方式,直接將服務的介面拿過來,路徑必須保證正確,即和服務提供者相同;

在這裡插入圖片描述

4. 完善消費者的服務類

package com.zhy.service;


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

@Service//注入到容器
public class UserService {
    //我們需要去註冊中心拿服務
    @DubboReference//引用,Pom座標,可以定義路徑相同的介面名,新版用DubboReference
    TicketService ticketService;

    public void buyTicket() {
        String ticket = ticketService.getTicket();
        System.out.println("在註冊中心拿到了=>" + ticket);
    }
}

5. 測試類編寫;

@SpringBootTest
public class ConsumerServerApplicationTests {

   @Autowired
   UserService userService;

   @Test
   public void contextLoads() {
       userService.bugTicket();
  }

}

啟動測試

1. 開啟zookeeper

2. 開啟dubbo-admin實現監控【可以不用做】

3. 開啟服務者

4. 消費者消費測試,結果:

在這裡插入圖片描述

監控中心 :

在這裡插入圖片描述

ok , 這就是SpingBoot + dubbo + zookeeper實現分散式開發的應用,其實就是一個服務拆分的思想;

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