Dubbo介绍、Zookeeper注册中心实例

男娘i 2022-04-24 12:18 239阅读 0赞

## **SOA服务治理** ##

面向服务的架构（Service-OrientedArchitecture，SOA）自提出到被普遍认可和接受，再到目前应用普及和成熟已有近20年时间，在领域的应用经历了WebService接口、企业服务总线（ESB）、服务管控等不同发展阶段。目前云计算、流程银行等新概念又给了SOA更广泛的发展空间。国际权威机构Gartner认为，SOA是大型企业信息现代化的根本。

## **RPC需要解决的问题：** ##

*  **通讯问题** : 主要是通过在客户端和服务器之间建立TCP连接，远程过程调用的所有交换的数据都在这个连接里传输。连接可以是按需连接，调用结束后就断掉，也可以是长连接，多个远程过程调用共享同一个连接。
 *  **寻址问题** ： A服务器上的应用怎么告诉底层的RPC框架，如何连接到B服务器（如主机或IP地址）以及特定的端口，方法的名称名称是什么，这样才能完成调用。比如基于Web服务协议栈的RPC，就要提供一个endpoint URI，或者是从UDDI服务上查找。如果是RMI调用的话，还需要一个RMI Registry来注册服务的地址。
 *  **序列化 与 反序列化** ： 当A服务器上的应用发起远程过程调用时，方法的参数需要通过底层的网络协议如TCP传递到B服务器，由于网络协议是基于二进制的，内存中的参数的值要序列化成二进制的形式，也就是序列化（Serialize）或编组（marshal），通过寻址和传输将序列化的二进制发送给B服务器。   
    同理，B服务器接收参数要将参数反序列化。B服务器应用调用自己的方法处理后返回的结果也要序列化给A服务器，A服务器接收也要经过反序列化的过程。

## **Dubbo是什么？** ##

Dubbo是一个分布式服务框架，致力于提供高性能和透明化的**RPC远程服务调用方案**，以及**SOA服务治理方案**。

简单的说，dubbo就是个服务框架，如果没有分布式的需求，其实是不需要用的，只有在分布式的时候，才有dubbo这样的分布式服务框架的需求，并且本质上是个服务调用的东东，说白了就是个远程服务调用的分布式框架（告别Web Service模式中的WSdl，以服务者与消费者的方式在dubbo上注册）。

### **其核心部分包含** ###

**1. 远程通讯:**

提供对多种基于长连接的NIO框架抽象封装，包括多种线程模型，序列化，以及“请求-响应”模式的信息交换方式。

**2. 集群容错:**

提供基于接口方法的透明远程过程调用，包括多协议支持，以及软负载均衡，失败容错，地址路由，动态配置等集群支持。

**3. 自动发现**

基于注册中心目录服务，使服务消费方能动态的查找服务提供方，使地址透明，使服务提供方可以平滑增加或减少机器。

### Dubbo能做什么？ ###

*  透明化的远程方法调用，就像调用本地方法一样调用远程方法，只需简单配置，没有任何API侵入。
 *  软负载均衡及容错机制，可在内网替代F5等硬件负载均衡器，降低成本，减少单点。
 *  服务自动注册与发现，不再需要写死服务提供方地址，注册中心基于接口名查询服务提供者的IP地址，并且能够平滑添加或删除服务提供者。

### **Dubbo架构** ###

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0ppblhZYW4_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

*  **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。

**调用流程**

*  0.服务容器负责启动，加载，运行服务提供者。 
 *  1.服务提供者在启动时，向注册中心注册自己提供的服务。 
 *  2.服务消费者在启动时，向注册中心订阅自己所需的服务。 
 *  3.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。 
 *  4.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。 
 *  5.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

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## Zookeeper用作注册中心的原理 ##

Dubbo的Provider，Consumer在启动时都会创建一个注册中心，注册中心可以选择Zookeeper，Redis。常用的是Zookeeper，我们这篇博客主要讲的就是Dubbo与Zookeeper的注册交互过程。

Dubbo里默认使用zkclient来操作zookeeper服务器，其对zookeeper原始客户单做了一定的封装，操作zookeeper时能便捷一些，比如不需要手动处理session超时，不需要重复注册watcher等等。

简单来讲，zookeeper可以充当一个服务注册表（Service Registry），让多个服务提供者形成一个集群，让服务消费者通过服务注册表获取具体的服务访问地址（ip+端口）去访问具体的服务提供者。如下图所示：

具体来说，zookeeper就是个分布式文件系统，每当一个服务提供者部署后都要将自己的服务注册到zookeeper的某一路径上: /\{service\}/\{version\}/\{ip:port\}, 比如我们的HelloWorldService部署到两台机器，那么zookeeper上就会创建两条目录：分别为/HelloWorldService/1.0.0/100.19.20.01:16888 /HelloWorldService/1.0.0/100.19.20.02:16888。

在zookeeper中，进行服务注册，实际上就是**在zookeeper中创建了一个znode节点，该节点存储了该服务的IP、端口、调用方式(协议、序列化方式)**等。该节点承担着最重要的职责，它由服务提供者(发布服务时)创建，以供服务消费者获取节点中的信息，从而定位到服务提供者真正网络拓扑位置以及得知如何调用。RPC服务注册、发现过程简述如下：

*  服务提供者启动时，会将其服务名称，ip地址注册到配置中心。
 *  服务消费者在第一次调用服务时，会通过注册中心找到相应的服务的IP地址列表，并缓存到本地，以供后续使用。当消费者调用服务时，不会再去请求注册中心，而是直接通过负载均衡算法从IP列表中取一个服务提供者的服务器调用服务。
 *  当服务提供者的某台服务器宕机或下线时，相应的ip会从服务提供者IP列表中移除。同时，注册中心会将新的服务IP地址列表发送给服务消费者机器，缓存在消费者本机。
 *  当某个服务的所有服务器都下线了，那么这个服务也就下线了。
 *  同样，当服务提供者的某台服务器上线时，注册中心会将新的服务IP地址列表发送给服务消费者机器，缓存在消费者本机。
 *  服务提供方可以根据服务消费者的数量来作为服务下线的依据。

### 感知服务的下线&上线 ###

zookeeper提供了“心跳检测”功能，它会定时向各个服务提供者发送一个请求（实际上建立的是一个 socket 长连接），如果长期没有响应，服务中心就认为该服务提供者已经“挂了”，并将其剔除，比如100.19.20.02这台机器如果宕机了，那么zookeeper上的路径就会只剩/HelloWorldService/1.0.0/100.19.20.01:16888。

服务消费者会去监听相应路径（/HelloWorldService/1.0.0），一旦路径上的数据有任务变化（增加或减少），zookeeper都会通知服务消费方服务提供者地址列表已经发生改变，从而进行更新。

更为重要的是zookeeper 与生俱来的容错容灾能力（比如leader选举），可以确保服务注册表的高可用性。

使用 zookeeper 作为注册中心时，客户端订阅服务时会向 zookeeper 注册自身；主要是方便对调用方进行统计、管理。但订阅时是否注册 client 不是必要行为，和不同的注册中心实现有关，例如使用 consul 时便没有注册。

### ZooKeeper与Dubbo服务集群架构图 ###

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0ppblhZYW4_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

重试的动作包括：

*  Provider向zookeeper注册自身的url，生成一个临时的znode
 *  Provider从Dubbo容器中退出，停止提供RPC调用。也就是移除zookeeper内自身url对应的znode
 *  Consumer订阅 " /dubbo/…Service/providers" 目录的子节点，生成ChildListener
 *  Consumer从Dubbo容器中退出，移除之前创建的ChildListener

为什么如此设置？ 主要是和zookeeper的通信机制有关的。当zookeeper的Client和Server连接断开，或者心跳超时，那么Server会将相应Client注册的临时节点删除，当然注册的Listener也相应删除。

而Provider和Consumer注册的URL就属于临时节点，当连接断开时，Dubbo注册了zookeeper的StateListener，也就是状态监听器，当Dubbo里的zookeeper Client和Server重新连接上时，将之前注册的的URL添加入这几个失败集合中，然后重新注册和订阅。

## 实例Dubbo分布式服务治理（zookeeper注册中心） ##

消费者配置文件：

提供者配置文件：

<?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://code.alibabatech.com/schema/dubbo"
           xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd http://code.alibabatech.com/schema/dubbo http://code.alibabatech.com/schema/dubbo/dubbo.xsd">
      
    	
    	<dubbo:registry address="zookeeper://192.168.199.132:2181" />
    	
    	
            <dubbo:protocol name="dubbo" port="20881"></dubbo:protocol> 
            
    	<dubbo:application name="dubbo-service-sayhello"/>
    	
    	
    	<dubbo:service interface="com.youfan.service.SayHelloService" ref="sayhelloImpl"/>
            <bean id="sayhelloImpl" class="com.youfan.service.impl.SayHelloServiceImpl"/>
       
    </beans>

在VMware中启动ookeeper：

> zookeeper的conf文件目录下：
> 
> **zkServer.sh start**

停止：

> **zkServer.sh stop**

状态：

> **zkServer.sh status**

进入zookeeper中：

> **zkCli.sh**

注意关闭防火墙：

> **service iptables stop**
> 
> 永久关闭：**chkconfig iptables off    查看端口：netstat -ntlp**

** 消费者测试代码**：

public class ConsumerTest {
        public static void main(String[] args) throws Exception {
            ClassPathXmlApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext(
                    new String[]{"application-context-consumer.xml"});
            context.start();
            // obtain proxy object for remote invocation
            SayHelloService sayHelloService = (SayHelloService) context.getBean("sayhello");
            // execute remote invocation
            String hello = sayHelloService.sayhello("laobai");
            // show the result
            System.out.println(hello);
        }
    }

** 提供者代码：**

public class ProvideTest {
    	  public static void main(String[] args) throws Exception {
    	        ClassPathXmlApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext(
    	                new String[] {"application-context-provide.xml"});
    	        context.start();
    	        // press any key to exit
    	        System.in.read();
    	    }
    }

总结：

1.  Provider和Consumer向Zookeeper注册临时节点，当连接断开时删除相应的注册节点。
2.  Consumer订阅Providers节点的子节点，实时感知Provider的变化情况，实时同步自身的Invoker对象

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