理论

在《分布式系统原理与范型》一书中有如下定义:“分布式系统是若干独立计算机的集合,这些计算机对于用户来说就像单个相关系统 ”;

分布式系统是由一组通过网络进行通信、为了完成共同的任务而协调工作的计算机节点组成的系统。分布式系统的出现是为了用廉价的、普通的机器完成单个计算机无法完成的计算、存储任务。其目的是利用更多的机器,处理更多的数据。

分布式系统(distributed system)是建立在网络之上的软件系统。

首先需要明确的是,只有当单个节点的处理能力无法满足日益增长的计算、存储任务的时候,且硬件的提升(加内存、加磁盘、使用更好的CPU)高昂到得不偿失的时候,应用程序也不能进一步优化的时候,我们才需要考虑分布式系统。因为,分布式系统要解决的问题本身就是和单机系统一样的,而由于分布式系统多节点、通过网络通信的拓扑结构,会引入很多单机系统没有的问题,为了解决这些问题又会引入更多的机制、协议,带来更多的问题。。。

Dubbo

随着互联网的发展,网站应用的规模不断扩大,常规的垂直应用架构已无法应对,分布式服务架构以及流动计算架构势在必行,急需一个治理系统确保架构有条不紊的演进。

在Dubbo的官网文档有这样一张图

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。

适用于小型网站,小型管理系统,将所有功能都部署到一个功能里,简单易用。缺点:

1、性能扩展比较难

2、协同开发问题

3、不利于升级维护

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。

通过切分业务来实现各个模块独立部署,降低了维护和部署的难度,团队各司其职更易管理,性能扩展也更方便,更有针对性。

缺点:公用模块无法重复利用,开发性的浪费

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)[ Service Oriented Architecture]是关键。

RPC

什么是RPC?

RPC【Remote Procedure Call】是指远程过程调用,是一种进程间通信方式,他是一种技术的思想,而不是规范。它允许程序调用另一个地址空间(通常是共享网络的另一台机器上)的过程或函数,而不用程序员显式编码这个远程调用的细节。即程序员无论是调用本地的还是远程的函数,本质上编写的调用代码基本相同。

也就是说两台服务器A,B,一个应用部署在A服务器上,想要调用B服务器上应用提供的函数/方法,由于不在一个内存空间,不能直接调用,需要通过网络来表达调用的语义和传达调用的数据。为什么要用RPC呢?就是无法在一个进程内,甚至一个计算机内通过本地调用的方式完成的需求,比如不同的系统间的通讯,甚至不同的组织间的通讯,由于计算能力需要横向扩展,需要在多台机器组成的集群上部署应用。RPC就是要像调用本地的函数一样去调远程函数;

推荐阅读文章: https://www.jianshu.com/p/2accc2840a1b

RPC基本原理

步骤解析

RPC两个核心模块:通讯,序列化。

序列化的作用 : 数据传输需要转换,

Dubbo与Zookeeper的安装

什么是dubbo?

Apache Dubbo | dxbou|是一款高性能、轻量级的开源Jdva RPC框架,它提供了三大核心能力:面向接口的远程方法调用,智能容错和负载均衡,以及服务自动注册和发现。

dubbo官网: Apache Dubbo

  1. 了解Dubbo的特性

  2. 查看官方文档dubbo基本概念

Dubbo基本概念

服务提供者(Provider) : 暴露服务的服务提供方,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(Consumer) : 调用远程服务的服务消费方,服务消费者在启动时,向注册中心订阅自己所需的服务,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。

注册中心(Registry) : 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

监控中心(Monitor) : 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

调用关系说明

  • 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。

Dubbo环境搭建

点进dubbo官方文档,推荐我们使用 Zookeeper 注册中心 | Apache Dubbo

什么是zookeeper呢?可以查看官方文档

windows下载zookeeper

  1. 下载zooleeper Apache ZooKeeper

  2. 运行/bin/zkServer.cmd 初次运行会报错,没有zoo.cfg配置文件; 可能遇到问题:闪退!

  3. 解决方案:编辑zkServer.cmd文件末尾添加pause。这样运行出错就不会退出,会提示错误信息,方便找到原因。

windows下载dubbo-admin

dubbo-admin :是一个监控管理后台查看我们注册了哪些服务,哪些服务被消费了

dubbo本身并不是一个服务软件。它其实就是一个jar包,能够帮你的jiava程序连接到zookeeper,并利用zookeeper消费、提供服务。

但是为了让用户更好的管理监控众多的dubbo服务,官方提供了一个可视化的监控程序dubbo-admin,不过这个监控即使不装也不影响使用。

  1. 下载dubbo-admin

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

  1. 解压进入目录

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

  1. 在项目目录下打包dubbo-admin
  1. mvn clean package -Dmaven.test.skip-true
  2. 报错选这个
  3. mvn package

第一次打包的过程有点慢,需要耐心等待! 直到成功!

  1. 执行dubbo-admin\target 下的dubbo-admin-0.0.1-SNAPSHOT.jar
  1. java -jar dubbo-admin-0.0.1-SNAPSHOT.jar

【注意:zookeeper的服务一定要打开! 】

  • 执行完毕,我们去访问一下http:/localhost:7001/

  • 这时候我们需要输入登录账户和密码,我们都是默认的root-root

  • 登录成功后,查看界面

SpringBoot + Dubbo + zookeeper

步骤

  1. 提供者提供服务

    1. 导入依赖
    2. 配置注册中心的地址,以及服务发现名,和要扫描的包
    3. 在想要被注册的服务上面~增加一个注解 @Service
  2. 消费者如何消费
    1. 导入依赖
    2. 配置注册中心的地址,配置自己的服务名
    3. 从远程注入服务 @Reference

需要的jar包:

Dubbo + zookeeper

zkclient

排除日志的包 不然会冲突

依赖

  1. <!--dubbo依赖-->
  2. <!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.apache.dubbo/dubbo-spring-boot-starter -->
  3. <dependency>
  4. <groupId>org.apache.dubbo</groupId>
  5. <artifactId>dubbo-spring-boot-starter</artifactId>
  6. <version>2.7.6</version>
  7. </dependency>
  8. <!--zookeeper客户端依赖-->
  9. <!-- https://mvnrepository.com/artifact/com.github.sgroschupf/zkclient -->
  10. <dependency>
  11. <groupId>com.github.sgroschupf</groupId>
  12. <artifactId>zkclient</artifactId>
  13. <version>0.1</version>``
  14. </dependency>
  15. <!--日志冲突-->
  16. <!-- 引入zookeeper -->
  17. <dependency>
  18. <groupId>org.apache.curator</groupId>
  19. <artifactId>curator-framework</artifactId>
  20. <version>2.12.0</version>
  21. </dependency>
  22. <dependency>
  23. <groupId>org.apache.curator</groupId>
  24. <artifactId>curator-recipes</artifactId>
  25. <version>2.12.0</version>
  26. </dependency>
  27. <dependency>
  28. <groupId>org.apache.zookeeper</groupId>
  29. <artifactId>zookeeper</artifactId>
  30. <version>3.4.14</version>
  31. <!--排除这个slf4j-log4j12-->
  32. <exclusions>
  33. <exclusion>
  34. <groupId>org.slf4j</groupId>
  35. <artifactId>slf4j-log4j12</artifactId>
  36. </exclusion>
  37. </exclusions>
  38. </dependency>

提供者配置文件

  1. server:
  2. port: 8001
  3. dubbo:
  4. application:
  5. name: provider-server #提供者名字
  6. registry:
  7. address: zookeeper://127.0.0.1:2181 #zookeeper注册中心地址
  8. scan:
  9. base-packages: com.knight.service #需要注册
  10. protocol:
  11. name: dubbo
  12. port: 20880 #如果要实现负载均衡效果,修改这里的端口,如果不配置,会显示端口占用

负载均衡的例子配置,与上面的提供者实现负载均衡,只需要修改两处端口号即可

  1. server:
  2. port: 8002
  3. dubbo:
  4. application:
  5. name: provider-server #提供者名字
  6. registry:
  7. address: zookeeper://127.0.0.1:2181 #zookeeper注册中心地址
  8. scan:
  9. base-packages: com.knight.service #需要注册的包
  10. protocol:
  11. name: dubbo
  12. port: 20881

消费者的配置

  1. server:
  2. port: 9001
  3. dubbo:
  4. application:
  5. name: consumer-server
  6. registry:
  7. address: zookeeper://127.0.0.1:2181

提供者例子

  1. @Component //这里相当于正常的@Service,避免与dubbo的@Service混了,建议用@Component
  2. @Service //注意,此处的service注解是dubbo的
  3. public class TicketServiceImpl implements TicketService{
  4. @Value("${server.port}")
  5. private String port;
  6. @Override
  7. public String getTicket() {
  8. return "《德鲁大叔》"+port;
  9. }
  10. }

消费者调用提供者的例子,这里的TicketService接口的路径和提供者一致,不需要实现,即消费者和提供者的接口都是在com.*.service这个路径下,否则会找不到

  1. @Service
  2. public class UserService {
  3. //获得provider提供的票
  4. //想拿到provider提供的方法,要去注册中心拿到服务
  5. @Reference //两种方法拿到注册中心的服务,1、pom坐标,2,定义路径相同的接口名
  6. private TicketService ticketService;
  7. public String getTicket(){
  8. return ticketService.getTicket();
  9. }
  10. }

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