dubbo系列——dubbo概述与框架配置

红太狼 2023-06-29 08:29 11阅读 0赞

现在dubbo已经普遍的应用到了各种互联网公司的开发中，同时也称为了Java工程师面试过程中必备可少的问题，本篇开始我们将简单介绍dubbo中的各种应用于配置，希望对于各位即将面临找工作的学子有所帮助。

### 为什么需要dubbo ###

首先，我们需要知道为什么需要dubbo。在我们学习Java Web的过程中，我们将站点、数据库等文件同时放在我们开发的电脑上，我们也可以进行运行及展示；等到开发完成，我们可以在阿里云、腾讯云等云上搭建服务器，进行服务的部署，也可以对外提供服务，那我们为什么需要使用dubbo呢？  
  
下面我们通过系统架构的发展历程来了解一下，我们为什么需要使用dubbo。在我们上面提到的在开发一个Java Web项目后，在阿里云等服务器上进行服务的部署，其实站点的流量与用户都很小，只有一个应用也不会有延迟、并发等问题的出现。此时将所有的应用集中在一台服务器上可以降低部署的成本与节点。例如，一个电商项目，当用户量以及流量很小时，我们就可以将用户模块、订单模块、支付模块等都做在一个工程中，以一个应用的形式部署在一台服务器上。  
![单体系统架构示意图][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L20wXzM3MTM1NDIx_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
当我们的系统流量增加时，可能一台服务器的硬件不足以支撑此时的访问量，我们就水平扩展器，增加服务器为一个集群，来提升系统的性能。  
![集群系统架构示意图][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L20wXzM3MTM1NDIx_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
当服务的流量继续增大时，通过增加服务器的方式对系统性能的提升到达瓶颈，可以通过垂直扩展将服务拆分成各个模块形成子工程来提升效率，如将上面提到的电商项目中的用户模块、订单模块、支付模块，单独拆分成子工程，每个子工程再形成一个集群。  
![分布系统架构示意图][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L20wXzM3MTM1NDIx_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
随着子工程越来越多，各个子工程中会存在功能相同或相似的代码。将整个项目冗余的功能模块抽取出来作为独立工程，对外提供特定功能，这些抽取出的功能就称为微服务。微服务应用称为服务提供者，而调用这些微服务的应用就称为服务消费者。  
![微服务架构示意图][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L20wXzM3MTM1NDIx_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
随着系统功能的完善，微服务模块数量也会变得越来越多，同样随着系统流量(页面访问量)的增长，消费者与提供者工程服务器数量需要随之增加。集群之间无法再使用直连方式，需要通过注册中心的方式进行连接。提供者将服务注册到注册中心，消费者从注册中心订阅服务进行消费，此时消费者无需与提供者进行绑定。

消费者订阅提供者提供的服务，因为此时不再是直连方式，则需要通过远程调用的方式调用对应的方法。那么此时就需要一个远程调用框架，dubbo就是一款高性能的RPC框架。

### dubbo ###

这里借用dubbo官网介绍：**Apache Dubbo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，智能容错和负载均能，以及服务自动注册和发现。**  
RPC(Remote Procedure Call Protocol)–远程过程调用协议，它是一种通过网络从远程计算机程序上请求服务，而不需要了解底层网络服务的协议。RPC假定某些传输协议的存在，如TCP或UDP。RPC采用C/S模式(客户机/服务器模式)。请求程序作为客户机，提供服务程序作为服务器，客户机与服务器的概念是相对的。客户机调用进程发送一个有进程参数的调用信息到服务进程，然 后等待应答信息。在服务器端，进程保持睡眠状态直到调用信息到达为止。当一个调用信息 到达，服务器获得进程参数，计算结果，发送答复信息，然后等待下一个调用信息，最后， 客户端调用进程接收答复信息，获得进程结果，然后调用执行继续进行。

### dubbo的四大组件 ###

在dubbo中存在四大组件

*  provider：服务提供者
 *  consumer：服务消费者
 *  registry：服务注册与发现的中心，提供目录服务，亦称为服务注册中心
 *  monitor：统计服务的调用次数、调用时间等信息的日志服务，并可以对服务设置权限、降级处理等，称为服务管控中心  
    ![dubbo四大组件官方示意图][dubbo]  
    上图是dubbo官网给出的四大组件关系图，从图中我们可以简单看出dubbo的从启动到注册、订阅的过程，其中包括了初始化、同步与异步的操作。启动过程、服务的注册与订阅过程在初始化时就完成；注册中心通知消费消费者以及monitor统计的过程则是异步过程；消费者远程调用提供者方法过程则为同步过程。

registry的主要作用：
        保存服务的名字以及对应的地址列表
        如果服务的地址有变化，需要notify服务消费者(即图中的notify过程)
    provider的主要作用：
        提供服务的接口
        需要实现服务(实现类)
        需要主动注册服务(remote与local注册)
        暴露服务
    consumer的主要作用：
        需要根据服务名称从注册中心中获取提供者地址列表
        进行负载均衡选出一个地址进行调用

### dubbo系统框架搭建 ###

在了解了为什么需要dubbo与dubbo的四大组件后，我们可以简单搭建dubbo的入门示例。在dubbo中，可以使用直连方式与注册中心方式调用提供者提供的服务，由于直连方式可能会因为服务器的宕机而无法提供服务，所以并不适合在生产环境中使用，仅简单知道即可。在生产环境中我们通常使用注册中心方式调用提供者提供的服务。下面简单演示两种方式的demo示例。本示例中dubbo使用2.7版本，spring使用4.3.16版本。

##### 第一个dubbo程序-采用直连方式 #####

在dubbo中，服务的名称一般都是业务接口的名称，无论是服务提供者向服务注册中心注册服务，还是服务消费者从注册中心索取服务，都是通过接口名称进行注册与查找的。即提供者与消费者都依赖于业务接口。创建业务接口如下，后面的提供者都是该接口的实现类。

/**
     * 业务接口
     */
    public interface SomeService {
        String hello(String name);
    }

创建其实现类SomeServiceImpl如下所示。

public class SomeServiceImpl implements SomeService {
        @Override
        public String hello(String name) {
            System.out.println(name + "，我是提供者");
            return "Hello Dubbo World! " + name;
        }
    }

上面实现类非常简单，不做过多解释，下面看其配置文件，如下所示。在<dubbo:registry>标签中令address=“N/A”，则表示不指定注册中心，使用<dubbo:service>标签进行服务的暴露，interface指定要暴露的接口，ref则指定其实现类。

<?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">
    
        
        <dubbo:application name="01-provider"/>
    
        
        <dubbo:registry address="N/A"/>
    
        
        <bean id="someService" class="com.abc.provider.SomeServiceImpl"/>
    
        
        <dubbo:service interface="com.abc.service.SomeService"
                       ref="someService"/>
    </beans>

下面我们看直连方式下消费者的实现，代码实现如下所示。

public class ConsumerRun {
        public static void main(String[] args) {
            ApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext("spring-consumer.xml");
            SomeService service = (SomeService) ac.getBean("someService"); // bean的名字与<dubbo:reference>中id的名字相同
            String hello = service.hello("China");
            System.out.println(hello);
        }
    }

上述实现代码很简单，从spring容器中获取bean，并调用其方法。下面我们看一下直连方式下consumer对应的xml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://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">
        
        <dubbo:application name="01-consumer"/>
        
        <dubbo:registry address="N/A"/>
        
        <dubbo:reference id="someService"
                         interface="com.abc.service.SomeService"
                         url="dubbo://localhost:20880"/>
    </beans>

从配置文件中，可以看到当采取直连方式连接时，在<dubbo:registry>中address属性设置为"N/A"，在<dubbo:reference>中使用url指定连接的地址，示例中使用的为dubbo协议。

##### 使用zookeeper注册中心 #####

由于直连方式由很大的局限性，在生产环境中一般使用注册中心方式进行服务的发布与订阅。zookeeper目前广泛作为注册中心使用，我们的示例中也使用zookeeper作为注册中心。

Java代码与直连方式大体相同，我们不在赘述，关注提供者与消费者的xml配置文件。首先我们来看提供者的配置文件。

<?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://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">
    
        <dubbo:application name="02-provider-zk"/>
    
        
        <dubbo:registry address="zookeeper://localhost:2181"/>
        
    
        
        
        
    
        <bean id="someService" class="com.abc.provider.SomeServiceImpl"/>
    
        <dubbo:service interface="com.abc.service.SomeService"
                       ref="someService"/>
    </beans>

与直连方式最大的不同在于在<dubbo:registry>中的address不在为"N/A"，更改为注册中心的地址，我们演示使用的为本地注册中心，地址为"zookeeper://localhost:2181"，更改配置文件后，我们启动provider后，使用zookeeper客户端查看注册的服务，如下图所示，"com.abc.service.SomeService"有一个children，即一个提供者，服务正常注册到注册中心。![provider注册到zookeeper][provider_zookeeper]  
下面我们来看zookeeper注册中心下的消费者配置文件，如下所示。

<?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">
        
        <dubbo:application name="02-consumer-zk"/>
    
        
        <dubbo:registry address="zookeeper://localhost:2181" />
        
    
        
        
        
    
        <dubbo:reference id="someService"  interface="com.abc.service.SomeService"/>
    </beans>

同样，consumer的xml也改变了<dubbo:registry>中的address值。启动consumer服务，可以看到provider方面正常输出结果，说明通过消费者通过订阅zookeeper中服务调用到了真正的服务。

### dubbo-admin管控平台 ###

在dubbo中其实提供了dubbo管控平台用于dubbo的服务治理与服务监控，提供了可视化界面，可用于查询服务是否注册到注册中心。dubbo管控平台github地址：[https://github.com/apache/dubbo-admin][https_github.com_apache_dubbo-admin]，大家可以通过git clone或下载zip包的方式进行下载。  
它是一个标准的spring boot项目，在本地可以使用idea进行启动。具体操作可参考github中文说明进行操作。成功运行界面如下所示。  
![dubbo管控品台][dubbo 1]

### 关闭服务检查 ###

在dubbo中，默认情况下如果服务消费者先于服务提供者启动，服务消费者就会报错(No provider available for the service com.abc.service.SomeService from the url zookeeper://localhost:2181)，如下图所示。因为默认情况下，消费者启动时会检查其要消费的服务是否启动，如果没有启动则会抛出异常。  
![no provider exception][]  
可以在消费者端<dubbo:reference>中使用check="fasle"属性关闭服务检查功能，修改后再次启动consumer，不在报错。

<dubbo:reference id="someService"  interface="com.abc.service.SomeService" check="false"/>

check="false"的存在还是必要的。在平时，只要注意服务启动顺序，该属性看似可以不使用。但在循环消费场景下是必须要使用的。即 A 消费 B 服务，B 消费 C 服务，而 C 消费 A 服务。这是典型的循环消费。在该场景下必须至少有一方要关闭服务检查功能，否则将无法启动任何一方。

### 总结 ###

本篇介绍了dubbo的使用场景，介绍了dubbo中的四大组件，并搭建直连方式和注册中心方式的的demo示例。最后介绍了需要注意的关闭服务检查功能。在下一篇中，我们将介绍一些dubbo的高级配置。

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