精通Dubbo——Dubbo使用指南

从今天开始我们一起学习一款高性能RPC框架Dubbo，我们从Dubbo的使用到源码逐步深入学习与分析。
Dubbo 是阿里巴巴公司开源的一个高性能优秀的服务框架，使得应用可通过高性能的 RPC 实现服务的输出和输入功能，可以和 Spring框架无缝集成，是阿里巴巴SOA服务化治理方案的核心框架。

Dubbo概述

背景

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，亟需一个治理系统确保架构有条不紊的演进。

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。
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。
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) 是关键。

需求

在大规模服务化之前，应用可能只是通过RMI或Hessian等工具，简单的暴露和引用远程服务，通过配置服务的URL地址进行调用，通过F5等硬件进行负载均衡。
(1) 当服务越来越多时，服务URL配置管理变得非常困难，F5硬件负载均衡器的单点压力也越来越大。此时需要一个服务注册中心，动态的注册和发现服务，使服务的位置透明。并通过在消费方获取服务提供方地址列表，实现软负载均衡和Failover，降低对F5硬件负载均衡器的依赖，也能减少部分成本。
(2) 当进一步发展，服务间依赖关系变得错踪复杂，甚至分不清哪个应用要在哪个应用之前启动，架构师都不能完整的描述应用的架构关系。这时，需要自动画出应用间的依赖关系图，以帮助架构师理清理关系。
(3) 接着，服务的调用量越来越大，服务的容量问题就暴露出来，这个服务需要多少机器支撑？什么时候该加机器？为了解决这些问题，第一步，要将服务现在每天的调用量，响应时间，都统计出来，作为容量规划的参考指标。
其次，要可以动态调整权重，在线上，将某台机器的权重一直加大，并在加大的过程中记录响应时间的变化，直到响应时间到达阀值，记录此时的访问量，再以此访问量乘以机器数反推总容量。

核心组件

Remoting: 网络通信框架，实现了 sync-over-async 和 request-response 消息机制.
RPC: 一个远程过程调用的抽象，支持负载均衡、容灾和集群功能
Registry: 服务目录框架用于服务的注册和服务事件发布和订阅

工作原理

节点角色说明
Provider：暴露服务方称之为“服务提供者”。
Consumer：调用远程服务方称之为“服务消费者”。
Registry：服务注册与发现的中心目录服务称之为“服务注册中心”。
Monitor：统计服务的调用次调和调用时间的日志服务称之为“服务监控中心”。
Container：服务运行容器
调用关系说明
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。
(1) 连通性：
注册中心负责服务地址的注册与查找，相当于目录服务，服务提供者和消费者只在启动时与注册中心交互，注册中心不转发请求，压力较小。监控中心负责统计各服务调用次数，调用时间等，统计先在内存汇总后每分钟一次发送到监控中心服务器，并以报表展示。服务提供者向注册中心注册其提供的服务，并汇报调用时间到监控中心，此时间不包含网络开销，服务消费者向注册中心获取服务提供者地址列表，并根据负载算法直接调用提供者，同时汇报调用时间到监控中心，此时间包含网络开销。注册中心，服务提供者，服务消费者三者之间均为长连接，监控中心除外，注册中心通过长连接感知服务提供者的存在，服务提供者宕机，注册中心将立即推送事件通知消费者。注册中心和监控中心全部宕机，不影响已运行的提供者和消费者，消费者在本地缓存了提供者列表。注册中心和监控中心都是可选的，服务消费者可以直连服务提供者
(2) 健状性：
监控中心宕掉不影响使用，只是丢失部分采样数据，数据库宕掉后，注册中心仍能通过缓存提供服务列表查询，但不能注册新服务。注册中心对等集群，任意一台宕掉后，将自动切换到另一台注册中心全部宕掉后，服务提供者和服务消费者仍能通过本地缓存通讯。服务提供者无状态，任意一台宕掉后，不影响使用。服务提供者全部宕掉后，服务消费者应用将无法使用，并无限次重连等待服务提供者恢复
(3) 伸缩性：
注册中心为对等集群，可动态增加机器部署实例，所有客户端将自动发现新的注册中心。服务提供者无状态，可动态增加机器部署实例，注册中心将推送新的服务提供者信息给消费者
(4) 升级性：
当服务集群规模进一步扩大，带动IT治理结构进一步升级，需要实现动态部署，进行流动计算，现有分布式服务架构不会带来阻力：
下面我们看下完整的Dubbo的运行架构示意图

Deployer: 自动部署服务的本地代理。
Repository: 仓库用于存储服务应用发布包。
Scheduler: 调度中心基于访问压力自动增减服务提供者。
Admin: 统一管理控制台。

Dubbo的使用（集成Spring）

Spring配置，local.xml

<bean id=“xxxService” class=“com.xxx.XxxServiceImpl” /><bean id=“xxxAction” class=“com.xxx.XxxAction”>    <property name=“xxxService” ref=“xxxService” /></bean>

远程配置
在本地服务的基础上，只需做简单配置，即可完成远程化：
将上面的local.xml配置拆分成两份，将服务定义部分放在服务提供方remote-provider.xml，将服务引用部分放在服务消费方remote-consumer.xml。
并在提供方增加暴露服务配置，在消费方增加引用服务配置
例如：
服务提供方remote-provider.xml

<bean id=“xxxService” class=“com.xxx.XxxServiceImpl” /> <!-- 和本地服务一样实现远程服务 --><dubbo:service interface=“com.xxx.XxxService” ref=“xxxService” /> <!-- 增加暴露远程服务配置 -->

服务消费放remote-consumer.xml

<dubbo:reference id=“xxxService” interface=“com.xxx.XxxService” /> <!-- 增加引用远程服务配置 --><bean id=“xxxAction” class=“com.xxx.XxxAction”> <!-- 和本地服务一样使用远程服务 -->    <property name=“xxxService” ref=“xxxService” /></bean>

快速启动

Dubbo采用全Spring配置方式，透明化接入应用，对应用没有任何API侵入，只需用Spring加载Dubbo的配置即可，Dubbo基于Spring的Schema扩展进行加载。

zookeeper安装

建议使用dubbo-2.3.3以上版本的zookeeper注册中心客户端
Zookeeper是Apache Hadoop的子项目，强度相对较好，建议生产环境使用该注册中心。
Dubbo未对Zookeeper服务器端做任何侵入修改，只需安装原生的Zookeeper服务器即可，所有注册中心逻辑适配都在调用Zookeeper客户端时完成。
在线安装

wget http://www.apache.org/dist//zookeeper/zookeeper-3.3.3/zookeeper-3.3.3.tar.gztar zxvf zookeeper-3.3.3.tar.gzcd zookeeper-3.3.3cp conf/zoo_sample.cfg conf/zoo.cfg

配置zoo.cfg

vi conf/zoo.cfg

如果不需要集群，zoo.cfg的内容如下：(其中data目录需改成你真实输出目录)

tickTime=2000  ##ZK中的一个时间单元。ZK中所有时间都是以这个时间单元为基础，进行整数倍配置的。例如，session的最小超时时间是2*tickTime。initLimit=10 ##Follower在启动过程中，会从Leader同步所有最新数据，然后确定自己能够对外服务的起始状态。Leader允许F在 initLimit 时间内完成这个工作syncLimit=5 ##在运行过程中，Leader负责与ZK集群中所有机器进行通信，例如通过一些心跳检测机制，来检测机器的存活状态。如果L发出心跳包在syncLimit之后，还没有从F那里收到响应，那么就认为这个F已经不在线了。注意：不要把这个参数设置得过大，否则可能会掩盖一些问题dataDir=/home/dubbo/zookeeper-3.3.3/data ##存储快照文件snapshot的目录clientPort=2181 ##客户端连接server的端口，即对外服务端口

如果需要集群，zoo.cfg的内容如下：(其中data目录和server地址需改成你真实部署机器的信息)

tickTime=2000initLimit=10syncLimit=5dataDir=/home/dubbo/zookeeper-3.3.3/dataclientPort=2181server.1=10.20.153.10:2555:3555 ##server.x=[hostname]:nnnnn[:nnnnn]这里的x是一个数字，与myid文件中的id是一致的。右边可以配置两个端口，第一个端口用于F和L之间的数据同步和其它通信，第二个端口用于Leader选举过程中投票通信。  server.2=10.20.153.11:2555:3555

并在data目录下放置myid文件：(上面zoo.cfg中的dataDir)

mkdir datavi myid

myid指明自己的id，对应上面zoo.cfg中server.后的数字，第一台的内容为1，第二台的内容为2
启动与停止

./bin/zkServer.sh start./bin/zkServer.sh stop

启动之后我们在使用的时候配置如下

dubbo.registry.address=zookeeper://10.20.153.10:2181?backup=10.20.153.11:2181<!-- 或者 --><dubbo:registry protocol="zookeeper" address="10.20.153.10:2181,10.20.153.11:2181" />

服务提供者

定义服务接口: (该接口需单独打包，在服务提供方和消费方共享)

public interface DemoService {    String sayHello(String name);}

在服务提供方实现接口：(对服务消费方隐藏实现，消费方不需要关注如何实现)

public class DemoServiceImpl implements DemoService {    public String sayHello(String name) {        return "Hello " + name;    }}

通过Spring配置来暴露服务

<?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">    <!-- 提供方应用信息，用于计算依赖关系 -->    <dubbo:application name="hello-world-app"  />    <!-- 使用multicast广播注册中心暴露服务地址 -->    <dubbo:registry address="multicast://224.5.6.7:1234" />    <!-- 用dubbo协议在20880端口暴露服务 -->    <dubbo:protocol name="dubbo" port="20880" />    <!-- 声明需要暴露的服务接口 -->    <dubbo:service interface="com.alibaba.dubbo.demo.DemoService" ref="demoService" />    <!-- 和本地bean一样实现服务 -->    <bean id="demoService" class="com.alibaba.dubbo.demo.provider.DemoServiceImpl" /></beans>

加载Spring配置

import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;public class Provider {    public static void main(String[] args) throws Exception {        ClassPathXmlApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext(new String[] {"http://10.20.160.198/wiki/display/dubbo/provider.xml"});        context.start();        System.in.read(); // 按任意键退出    }}

一旦Spring配置文件被加载这时候Dubbo服务的provider已经起来

服务消费者

通过Spring配置文件引用远程服务

<?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">    <!-- 消费方应用名，用于计算依赖关系，不是匹配条件，不要与提供方一样 -->    <dubbo:application name="consumer-of-helloworld-app"  />    <!-- 使用multicast广播注册中心暴露发现服务地址 -->    <dubbo:registry address="multicast://224.5.6.7:1234" />    <!-- 生成远程服务代理，可以和本地bean一样使用demoService -->    <dubbo:reference id="demoService" interface="com.alibaba.dubbo.demo.DemoService" /></beans>

加载Spring配置文件，并调用远程服务

import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;public class Consumer {    public static void main(String[] args) throws Exception {        ClassPathXmlApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext(new String[] {"http://10.20.160.198/wiki/display/dubbo/consumer.xml"});        context.start();        DemoService demoService = (DemoService)context.getBean("demoService"); // 获取远程服务代理        String hello = demoService.sayHello("world"); // 执行远程方法        System.out.println( hello ); // 显示调用结果    }}

参考资料：《Dubbo开发指南》