目錄
前言
參考資料:
《Spring Microservices in Action》
《Spring Cloud Alibaba 微服務原理與實戰》
《B站 尚矽谷 SpringCloud 框架開發教程 周陽》
Apache Dubbo 是一個分散式服務框架,主要實現多個系統之間的高效能、透明化呼叫;
Dubbo 相關內容筆者之前寫過一篇入門筆記:Dubbo快速上手筆記 - 環境與配置。入門筆記強調的是 Dubbo 的一些基本特性,以與 Zookeeper 的整合。因此這裡將重點放在 Dubbo 與 Spring Cloud 的聯絡、區別以及整合;
1. Dubbo 基礎知識
1.1 Dubbo 是什麼
- Apache Dubbo 是一個分散式服務框架,主要實現多個系統之間的高效能、透明化呼叫;
- 簡單來說它就是一個 RPC 框架,但是和普通的 RPC 框架不同的是,它提供了服務治理功能,比如服務註冊、監控、路由、容錯等;
1.2 Dubbo 的架構圖
1.3 Spring Cloud 與 Dubbo 的區別
比較項 | Dubbo | Spring Cloud |
---|---|---|
通訊協議 | 基於 TCP 協議傳輸,使用 Netty 配合以Hession序列化完成RPC通訊 | 基於 HTTP 協議 + REST 介面呼叫遠端過程的通訊 |
服務呼叫方式 | RPC | REST API |
定位 | SOA 時代的產物 | 微服務架構時代 |
關注點 | 服務的重用性及解決資訊孤島問題;服務治理 | 解耦,降低業務之間的耦合度;微服務治理整套方案 |
模組 | 服務註冊中心、服務提供者、服務消費者、管控中心 | 分散式一站式框架 |
- HTTP 請求會有更大的報文,佔的頻寬也會更多。但是 REST 相比 RPC 更為靈活,服務提供方和呼叫方的依賴只依靠一紙契約,不存在程式碼級別的強依賴,這在強調快速演化的微服務環境下,顯得更為合適;
- 模組元件的具體比較如下:
元件 | Dubbo | Spring Cloud (Netflix) |
---|---|---|
註冊中心 | 以前是 Zookeeper,現在推廣 Nacos | Spring Cloud Eureka |
服務監控 | Dubbo-monitor | Spring Boot Admin |
熔斷器 | 6種容錯模式 | Spring Cloud Hystrix |
負載均衡 | 4 種負載均衡策略 | Spring Cloud Ribbon |
服務降級 | Mock 機制 | Hystrix 的 @HystrixCommand 註解 |
閘道器 | 無 | Spring Cloud Zuul |
配置 | 無 | Spring Cloud Config |
服務跟蹤 | 無 | Spring Cloud Sleuth |
資料流 | 無 | Spring Cloud Stream |
批量任務 | 無 | Spring Cloud Task |
訊息匯流排 | 無 | Spring Cloud Bus |
1.4 Dubbo 的特點
- 支援多種協議的服務釋出,預設是 dubbo://,還可以支援 rest://、webservice://、thrift:// 等;
- 支援多種不同的註冊中心,如:Nacos、ZooKeeper、Redis,未來還將會支援 Consul、Eureka、Etcd 等;
- 支援多種序列化技術,如:avro、fst、fastjson、hessian2、kryo 等;
- 在服務治理方面的功能非常完善,如:叢集容錯、服務路由、負載均衡、服務降級、服務限流、服務監控、安全驗證等;
- 中文文件;
1.5 Dubbo 的 6 種容錯模式
容錯模式 | 模式名稱 | 說明 | 適用場景 |
---|---|---|---|
Failover Cluster | 【預設】失敗自動切換 | 當服務呼叫失敗後,會切換到叢集中的其他機器進行重試,預設重試次數為2,通過屬性 retries=2 可以修改次數 | 通常用於讀操作(查),因為事務型操作會帶來資料重複問題 |
Failfast Cluster | 快速失敗 | 當服務呼叫失敗後,立即報錯,也就是隻發起一次呼叫 | 通常用於一些冪等的寫操作(增刪改),比如新增資料;以避免在結果不確定的情況下導致資料重複插入的問題 |
Failsafe Cluster | 失敗安全 | 出現異常時,直接忽略異常 | 使用 Failover Cluster(retries="0"),應對(增刪改)操作 |
Failback Cluster | 失敗後自動回覆 | 服務呼叫出現異常時,在後臺記錄這條失敗的請求定時重發 | 適合用於訊息通知操作,保證這個請求一定傳送成功 |
Forking Cluster | 並行提交 | 並行呼叫叢集中的多個服務,只要其中一個成功就返回。可以通過forks=2來設定最大並行數 | |
Broadcast Cluster | 廣播通知 | 廣播呼叫所有的服務提供者,任意一個服務報錯則表示服務呼叫失敗 | 通常用於通知所有的服務提供者更新快取或者本地資源資訊 |
-
可以自行擴充套件容錯模式;
-
配置也很簡單,在 @Service 介面裡新增一個
cluster
引數即可;@Service(cluster = "failfast") //更改容錯方式為快速失敗 public class TestServiceImpl implements TestService { @Override public String test() { ... } }
1.6 Dubbo 的 4 種負載均衡策略
負載均衡策略 | 策略名稱 | 說明 |
---|---|---|
Random LoadBalance | 隨機演算法 | 可以針對效能較好的伺服器設定較大的權重值,權重值越大,隨機的概率也會越大 |
RoundRobin LoadBalance | 輪詢 | 按照公約後的權重設定輪詢比例 |
LeastActive LoadBalance | 最少活躍呼叫 | 處理較慢的節點將會收到更少的請求 |
ConsistentHash LoadBalance | 一致性Hash | 相同引數的請求總是傳送到同一個服務提供者 |
-
可以基於 Dubbo 中的 SPI 機制來擴充套件負載均衡策略;
-
配置也很簡單,在 @Service 介面裡新增一個
loadbalance
引數即可;@Service(loadbalance = "roundrobin") //更改負載均衡策略為輪詢 public class TestServiceImpl implements TestService { @Override public String test() { ... } }
1.7 主機繫結規則
- 主機繫結表示的是 Dubbo 服務對外發布的 IP 地址,預設情況下 Dubbo 會按照以下順序來查詢並繫結主機 IP 地址:
- 查詢環境變數中
DUBBO_IP_TO_BIND
屬性配置的 IP 地址; - 查詢
dubbo.protocol.host
屬性配置的 IP 地址,預設是空,如果沒有配置或者IP地址不合法,則繼續往下查詢; - 通過
LocalHost.getHostAddress
獲取本機 IP 地址,如果獲取失敗,則繼續往下查詢; - 如果配置了註冊中心的地址,則使用 Socket 通訊連線到註冊中心的地址後,使用 for 迴圈通過
socket.getLocalAddress().getHostAddress()
掃描各個網路卡獲取網路卡 IP 地址;
- 查詢環境變數中
- 獲取的 IP 地址並不是寫入註冊中心的地址。預設情況下,寫入註冊中心的 IP 地址優先選擇環境變數中
DUBBO_IP_TO_REGISTRY
屬性配置的 IP 地址。在這個屬性沒有配置的情況下,才會選取前面獲得的 IP 地址並寫入註冊中心; - 問題:使用預設的主機繫結規則,可能會存在獲取的 P 地址不正確的情況;
- 原因:Dubbo 檢測本地 IP 地址的策略是先呼叫
LocalHost.getHostAddress
,這個方法的原理是通過獲取本機的 hostname 對映 IP 地址,如果它指向的是一個錯誤的 IP 地址,那麼這個錯誤的地址將會作為服務釋出的地址註冊到 ZooKeeper 節點上; - 解決方案:
- 在
/etc/hosts
中配置機器名對應正確的 IP 地址對映; - 在環境變數中新增
DUBBO_IP_TO_BIND
或者DUBBO_IP_TO_REGISTRY
屬性,Value 值為繫結的主機地址; - 通過
dubbo.protocolhost
設定主機地址;
- 在
- 原因:Dubbo 檢測本地 IP 地址的策略是先呼叫
2. 構建 Dubbo 服務提供方
- 同樣,這裡使用 Zookeeper,就需要先下載 Zookeeper 伺服器:詳情請見筆者的另一篇文章:微服務架構 | 3.3 Apache Zookeeper 註冊中心;
2.1 構建服務介面模組
-
Dubbo 官方推薦把服務介面打成 Jar 包釋出到倉庫上;
-
這樣服務消費者可以依賴該 Jar 包,通過介面呼叫方式完成遠端通訊。對於服務提供者來說,也需要依賴該 Jar 包完成介面的實現;
-
做法如下:
-
新建
spring-cloud-dubbo-sample-api
模組,新增 pom.xml 依賴檔案;<!-- Dubbo --> <dependency> <groupId>org.apache.dubbo</groupId> <artifactId>dubbo</artifactId> <version>${dubbo.version}</version> </dependency>
-
在 service 包下新建介面:
public interface TestService { String test(String message); }
-
執行
mvn install
命令將介面 jar 包安裝到本地倉庫;
2.2 新增 pom.xml 依賴檔案
<!-- Spring Cloud 核心包-->
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter</artifactId>
</dependency>
<!-- Dubbo Spring Cloud Starter -->
<dependency>
<groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-dubbo</artifactId>
</dependency>
<!-- Sample API 介面宣告-->
<dependency>
<groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-dubbo-sample-api</artifactId>
</dependency>
<!-- Spring Cloud Nacos Service Discovery -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-zookeeper-discovery</artifactId>
</dependency>
2.3 修改 application.yml 配置檔案
spring:
application:
name: spring-cloud-dubbo-provider
cloud:
zookeeper:
discovery:
register: true #表示該服務要註冊進註冊中心
connect-string: localhost:2181 #zookeeper 伺服器位置
dubbo:
protocol:
name: dubbo
port: 20880
2.4 在主程式類上新增註解
- @DubboComponentScan:掃描主程式類所在包及其子包下的所有註解,將
@Servicr
註解下類註冊進容器裡;
2.5 實現 2.1 定義的介面
@Service
public class TestServiceImpl implements TestService {
@Value("${dubbo.application.name}")
private String serviceName;
@Override
public String test(String message) {
return serviceName;
}
}
- 可以在 @Service 註解裡新增兩個屬性配置
cluster
和loadbalance
,分別用來配置容錯模式和負載均衡策略; - 詳情請見本篇《1.5 Dubbo 的 6 種容錯模式》和《1.6 Dubbo 的 4 種負載均衡策略》
3. 構建 Dubbo 服務消費方
3.1 新增 pom.xml 依賴檔案
- 同服務提供方;
<!-- Spring Cloud 核心包-->
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter</artifactId>
</dependency>
<!-- Dubbo Spring Cloud Starter -->
<dependency>
<groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-dubbo</artifactId>
</dependency>
<!-- Sample API 介面宣告-->
<dependency>
<groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-dubbo-sample-api</artifactId>
</dependency>
<!-- Spring Cloud Nacos Service Discovery -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-zookeeper-discovery</artifactId>
</dependency>
3.2 修改 application.yml 配置檔案
spring:
application:
name: spring-cloud-dubbo-consumer
cloud:
zookeeper:
discovery:
register: false #表示該服務不要註冊進註冊中心
connect-string: localhost:2181
dubbo:
cloud:
subscribed-services: spring-cloud-dubbo-provider #表示服務呼叫者訂閱的服務提供方的應用名稱列表。預設值為“*”,不推薦使用預設值
3.3 修改業務類
- 在服務類中使用
@Reference
註解注入 TestService 即可;
@RestController
public class TestController{
@Reference
private TestService testService;
@GetMapping("/message")
public String testController(){
return testService.test("message");
}
4. 在消費者端使用 Mock 配置實現服務降級
- 在本示例中將對 2.1 中定義的 TestService 介面配置服務降級策略;
- 降級策略的配置都是在基於服務消費者之上的;
4.1 為介面實現一種服務降級方法
public class MockTestService implements TestService {
@Override
public String test(String message) {
return "當前無法訪問";
}
}
4.2 給 @Reference 註解增加 mock 引數
@RestController
public class TestController{
@Reference(mock = "com.dlhjw.springcloud.mock.MockTestService", cluster="failfast")
private TestService testService;
@GetMapping("/message")
public String testController(){
return testService.test("message");
}
- 在 TestController 類中修改 @Reference 註解增加
mock
引數; - 其中設定了屬性
cluster="failfast"
,因為預設的容錯策略會發起兩次重試,等待的時間較長;
5. Dubbo 使用 Zookeeper 作為註冊中心(Spring Boot)
- 這裡僅使用到了 Spring Boot 的自動配置;
- 有兩種配置方式,一種是使用 .xml,另一種是使用 .yml;
- .xml 的配置詳情請見筆者的另一篇文章:Dubbo | Dubbo快速上手筆記 - 環境與配置;
5.1 下載 Zookeeper 伺服器
- Zookeeper 伺服器的下載詳情請見筆者的另一篇文章:微服務架構 | 3.3 Apache Zookeeper 註冊中心;
5.2 引入 pom.xml 依賴檔案
- 服務提供者與服務消費者需要引入的依賴相同;
<!-- Zookeeper 相關依賴 -->
<dependency>
<groupId>org.apache.zookeeper</groupId>
<artifactId>zookeeper</artifactId>
<version>3.5.3-beta</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.curator</groupId>
<artifactId>curator-framework</artifactId>
<version>4.0.1</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.curator</groupId>
<artifactId>curator-recipes</artifactId>
<version>4.0.1</version>
</dependency>
<!-- Dubbo 相關依賴 -->
<dependency>
<groupId>org.apache.dubbo</groupId>
<artifactId>dubbo-spring-boot-starter</artifactId>
<version>2.7.5</version>
</dependency>
<!-- Spring Boot 依賴 -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
</dependency>
5.3 服務提供者
5.3.1 修改 application.yml 配置檔案
spring:
application:
name: springboot-dubbo-demo
dubbo:
#服務提供方的資訊
application:
name: springboot-provider
protocol:
name: dubbo
port: 20880
registry:
address: zookeeper://localhost:2181 #zookeeper地址
#scan:
#base-packages: com.dlhjw.dubbo.service.impl #指定 Dubbo 服務實現類的掃描基準包,作用等同於 主程式類上的 @DubboComponentScan
5.3.2 在主程式類上新增註解
- @DubboComponentScan:作用同 Spring Boot 的
@ComponentScan
,不過這裡要掃描 Dubbo 提供的 @Service 註解; - @DubboComponentScan(basePackages = "com.dlhjw.dubbo.service.impl")
- 如果上面 application 中已經做了配置,這裡可以不用新增;
5.3.3 編寫業務類
- 建立介面及其實現類:
public interface TestService {
void testDubbo();
}
@Service(version = "1.0.0",timeout = 3000)
public class TestServiceImpl implements TestService{
@Override
public void testDubbo() {
}
}
- 注意:@Service 註解是
com.alibaba.dubbo.config.annotation.Service
包下的;
5.4 服務消費者
5.4.1 修改 application.yml 配置檔案
dubbo:
#服務消費方的資訊
application:
name: springboot-consumer
registry:
#zookeeper地址
address: zookeeper://localhost:2181
5.4.2 在主程式類上新增註解
5.4.3 編寫業務類
- 這裡直接在 controller 介面裡直接呼叫服務提供者提供的 TestService 即可;
@Reference(version = "1.0.0",timeout = 300)
private TestService testService;
- @Reference 註解可以獲得一個遠端代理物件;
6. Dubbo 使用 Nacos 作為註冊中心(Spring Boot)
- 這裡僅使用到了 Spring Boot 的自動配置;
- 這裡僅提供服務提供者的示例,服務消費者類似;
6.1 下載 Nacos 伺服器
- Nacos 伺服器的下載詳情請見筆者的另一篇文章:微服務架構 | 3.2 Alibaba Nacos 註冊中心;
6.2 工程結構
- 新建一個父工程 spring-cloud-nacos-sample,包含兩個模組:nacos-sample-api 和 nacos-sample-provider;
- 在 nacos-sample-api 中宣告介面;
public interface IHelloService{
String sayHello(String name);
}
6.3 引入 pom.xml 依賴檔案
- 在 nacos-sample-provider 中新增依賴檔案:
<!-- 介面定義類 -->
<dependency>
<groupId>com.gupaoedu.book.nacos</groupId>
<version>1.0-SNAPSHOT</version>
<artifactId>nacos-sample-api</artifactId>
</dependency>
<!-- Nacos 的 starter 元件 -->
<dependency>
<groupId>com.alibaba.boot</groupId>
<artifactId>nacos-discovery-spring-boot-starter</artifactId>
<version>0.2.4</version>
<exclusions>
<exclusion>
<groupId>com.alibaba.spring</groupId>
<artifactId>spring-context-support</artifactId>
</exclusion>
</exclusions>
</dependency>
<!-- Dubbo 的 starter 元件 -->
<dependency>
<groupId>org.apache.dubbo</groupId>
<artifactId>dubbo-spring-boot-starter</artifactId>
<version>2.7.5</version>
</dependency>
6.4 修改 application.yml 配置檔案
dubbo:
application:
name: spring-boot-dubbo-nacos-sample
registry:
address: nacos://127.0.0.1:8848 #基於 Nacos 協議
protocol:
name: dubbo
port: 20880
6.5 在主程式類上新增註解
- @DubboComponentScan:dubbo 的包掃描註解;
6.6 編寫業務類
- 實現 6.2 中定義的介面;
@Service
public class HelloServiceImpl implements IHelloService{
@Override
public String sayHello(String name){
return "He1lo World:"+name;
}
}
6.7 啟動測試
- 啟動服務,訪問 Nacos 控制檯,進入“服務管理” -> “服務列表”,可以看到所有註冊在 Nacos 上的服務;
7. Dubbo 使用 Nacos 作為註冊中心(Spring Cloud)
- 這裡僅提供服務提供者的示例,服務消費者類似;
7.1 下載 Nacos 伺服器
- Nacos 伺服器的下載詳情請見筆者的另一篇文章:微服務架構 | 3.2 Alibaba Nacos 註冊中心;
7.2 工程結構
- 新建一個父工程 spring-cloud-nacos-sample,包含兩個模組:spring-cloud-nacos-sample-api 和 spring-cloud-nacos-sample-provider;
- 在 nacos-sample-api 中宣告介面;
public interface IHelloService{
String sayHello(String name);
}
7.3 新增 pom.xml 依賴
- 在父工程中顯示宣告依賴的指定版本;
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
<version>Greenwich.SR2</version>
<type>pom</type>
<scope>import</scope>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-dependencies</artifactId>
<version>2.1.11.RELEASE</version>
<type>pom</type>
<scope>import</scope>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId>
<version>2.1.1.RELEASE</version>
<type>pom</type>
<scope>import</scope>
</dependency>
- 在 spring-cloud-nacos-sample-provider 中新增依賴檔案:
<!-- Spring Cloud 核心包 -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter</artifactId>
<exclusions>
<exclusion>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-context</artifactId>
</exclusion>
</exclusions>
</dependency>
<!-- Spring Cloud 的 Dubbo 依賴 -->
<dependency>
<groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-dubbo</artifactId>
</dependency>
<!-- api 模組 -->
<dependency>
<groupId>com.gupaoedu.book.springcloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-dubbo-sample-api</artifactId>
<version>1.0-SNAPSHOT</version>
</dependency>
<!-- 基於 Nacos 的服務註冊與發現 -->
<dependency>
<groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
<exclusions>
<exclusion>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-context</artifactId>
</exclusion>
</exclusions>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-context</artifactId>
<version>2.1.1.RELEASE</version>
</dependency>
7.4 新增 application.yml 依賴檔案
- 與 Spring Boot 這整合方式的主要區別就在 pom.xml 配置檔案和 application.yml 依賴檔案;
spring:
application:
name: spring-cloud-nacos-sample
cloud:
nacos:
discovery:
server-addr: 127.0.0.1:8848 #Nacos 服務註冊中心地址
dubbo:
scan:
base-packages: com.gupaoedu.book.nacos.bootstrap #功能等同於 @DubboComponentScan
protocol:
name: dubbo
port: 20880
registry:
address: spring-cloud://localhost #將服務掛載到 Spring Cloud 註冊中心
7.5 主程式類上無需額外註解
7.6 編寫業務類
- 實現 7.2 中定義的介面即可;
@Service
public class HelloServiceImpl implements IHelloService{
@Override
public String sayHello(String name){
return "He1lo World:"+name;
}
}