Dubbo框架入門介紹


 

背景

   隨着互聯網的發展,網站應用的規模不斷擴大,常規的垂直應用架構已無法應對,分布式服務架構以及流動計算架構勢在必行,亟需一個治理系統確保架構有條不紊的演進。

       

  

單一應用架構

  當網站流量很小時,只需一個應用,將所有功能都部署在一起,以減少部署節點和成本。

  此時,用於簡化增刪改查工作量的 數據訪問框架(ORM) 是關鍵

垂直應用架構

  當訪問量逐漸增大,單一應用增加機器帶來的加速度越來越小,將應用拆成互不相干的幾個應用,以提升效率。

  此時,用於加速前端頁面開發的 Web框架(MVC) 是關鍵

分布式服務架構

  當垂直應用越來越多,應用之間交互不可避免,將核心業務抽取出來,作為獨立的服務,逐漸形成穩定的服務中心,使前端應用能更快速的響應多變的市場需求。

  此時,用於提高業務復用及整合的 分布式服務框架(RPC) 是關鍵

流動計算架構

  當服務越來越多,容量的評估,小服務資源的浪費等問題逐漸顯現,此時需增加一個調度中心基於訪問壓力實時管理集群容量,提高集群利用率。

  此時,用於提高機器利用率的 資源調度和治理中心(SOA) 是關鍵

  

需求

   

  在大規模服務化之前,應用可能只是通過RMIHessian等工具,簡單的暴露和引用遠程服務,通過配置服務的URL地址進行調用,通過F5等硬件進行負載均衡。

  (1) 當服務越來越多時,服務URL配置管理變得非常困難,F5硬件負載均衡器的單點壓力也越來越大。

    此時需要一個服務注冊中心,動態的注冊和發現服務,使服務的位置透明。

    並通過在消費方獲取服務提供方地址列表,實現軟負載均衡和Failover,降低對F5硬件負載均衡器的依賴,也能減少部分成本。

  (2) 當進一步發展,服務間依賴關系變得錯蹤復雜,甚至分不清哪個應用要在哪個應用之前啟動,架構師都不能完整的描述應用的架構關系。

    這時,需要自動畫出應用間的依賴關系圖,以幫助架構師理清理關系。

  (3) 接着,服務的調用量越來越大,服務的容量問題就暴露出來,這個服務需要多少機器支撐?什么時候該加機器?

    為了解決這些問題,第一步,要將服務現在每天的調用量,響應時間,都統計出來,作為容量規划的參考指標。

        其次,要可以動態調整權重,在線上,將某台機器的權重一直加大,並在加大的過程中記錄響應時間的變化,直到響應時間到達閥值,記錄此時的訪問量,再以此訪問量乘以機器數反推總容量。

 

  以上是Dubbo最基本的幾個需求,更多服務治理問題參見:

  http://code.alibabatech.com/blog/experience_1402/service-governance-process.html 

 

架構

     

節點角色說明:

  Provider: 暴露服務的服務提供方。

  Consumer: 調用遠程服務的服務消費方。

  Registry: 服務注冊與發現的注冊中心。

  Monitor:  統計服務的調用次數和調用時間的監控中心。

  Container: 服務運行容器。

 

調用關系說明:

  1. 服務容器負責啟動,加載,運行服務提供者。

  2. 服務提供者在啟動時,向注冊中心注冊自己提供的服務。

  3. 服務消費者在啟動時,向注冊中心訂閱自己所需的服務。

  4. 注冊中心返回服務提供者地址列表給消費者,如果有變更,注冊中心將基於長連接推送變更數據給消費者。

  5. 服務消費者,從提供者地址列表中,基於軟負載均衡算法,選一台提供者進行調用,如果調用失敗,再選另一台調用。

  6. 服務消費者和提供者,在內存中累計調用次數和調用時間,定時每分鍾發送一次統計數據到監控中心。

 

(1) 連通性:

  注冊中心負責服務地址的注冊與查找,相當於目錄服務,服務提供者和消費者只在啟動時與注冊中心交互,注冊中心不轉發請求,壓力較小

  監控中心負責統計各服務調用次數,調用時間等,統計先在內存匯總后每分鍾一次發送到監控中心服務器,並以報表展示

  服務提供者向注冊中心注冊其提供的服務,並匯報調用時間到監控中心,此時間不包含網絡開銷

  服務消費者向注冊中心獲取服務提供者地址列表,並根據負載算法直接調用提供者,同時匯報調用時間到監控中心,此時間包含網絡開銷

 

  注冊中心,服務提供者,服務消費者三者之間均為長連接,監控中心除外

  注冊中心通過長連接感知服務提供者的存在,服務提供者宕機,注冊中心將立即推送事件通知消費者

  注冊中心和監控中心全部宕機,不影響已運行的提供者和消費者,消費者在本地緩存了提供者列表

  注冊中心和監控中心都是可選的,服務消費者可以直連服務提供者

 

(2) 健狀性:

  監控中心宕掉不影響使用,只是丟失部分采樣數據

  •  數據庫宕掉后,注冊中心仍能通過緩存提供服務列表查詢,但不能注冊新服務
  •  注冊中心對等集群,任意一台宕掉后,將自動切換到另一台
  •  注冊中心全部宕掉后,服務提供者和服務消費者仍能通過本地緩存通訊
  •  服務提供者無狀態,任意一台宕掉后,不影響使用
  •  服務提供者全部宕掉后,服務消費者應用將無法使用,並無限次重連等待服務提供者恢復

 

(3) 伸縮性:

  • 注冊中心為對等集群,可動態增加機器部署實例,所有客戶端將自動發現新的注冊中心
  • 服務提供者無狀態,可動態增加機器部署實例,注冊中心將推送新的服務提供者信息給消費者

 

(4) 升級性:

  • 當服務集群規模進一步擴大,帶動IT治理結構進一步升級,需要實現動態部署,進行流動計算,現有分布式服務架構不會帶來阻力:

         

 

 

用法

 本地服務:(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>

 

 遠程服務:(Spring配置)

  在本地服務的基礎上,只需做簡單配置,即可完成遠程化:

  將上面的local.xml配置拆分成兩份,將服務定義部分放在服務提供方remote-provider.xml,將服務引用部分放在服務消費方remote-consumer.xml

  並在提供方增加暴露服務配置<dubbo:service>,在消費方增加引用服務配置<dubbo:reference>

  

  如下:

  remote-provider.xml  

  <bean id=“xxxService” class=“com.xxx.XxxServiceImpl” />       <!--和本地服務一樣實現遠程服務-->  

  <dubbo:service interface=“com.xxx.XxService” ref=“xxxService” />  <!--暴露遠程服務配置-> 

 

  remote-consumer.xml

<!-- 增加引用遠程服務配置 -->

<dubbo:reference id=“xxxService” interface=“com.xxx.XxxService” />  

 

<!-- 和本地服務一樣使用遠程服務 -->

<bean id=“xxxAction” class=“com.xxx.XxxAction”> 

  <property name=“xxxService” ref=“xxxService” />

</bean>

  

服務提供者

  定義服務接口: (該接口需單獨打包,在服務提供方和消費方共享)   

package com.alibaba.dubbo.demo; 

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

 

在服務提供方實現接口:(對服務消費方隱藏實現)

package com.alibaba.dubbo.demo.provider; 

 

public class DemoServiceImpl implements DemoService 

    public String sayHello(String name) {

        return "Hello " + name;

    } 

}

 

 Spring配置聲明暴露服務:

 Provider.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans" ....> 
    <!-- 提供方應用信息,用於計算依賴關系 -->
    <dubbo:application name="hello-world-app"  /> 

    <!-- 使用multicast廣播注冊中心暴露服務地址 -->
    <dubbo:registry address="multicast://224.5.6.7:1234" /> 

    <!-- 用dubbo協議在20880端口暴露服務 -->
    <dubbo:protocol name="dubbo" port="20880" /> 

    <!-- 聲明需要暴露的服務接口 -->
    <dubbo:service interface="com.alibaba.dubbo.demo.DemoService" ref="demoService" />

    <!-- 和本地bean一樣實現服務 -->
    <bean id="demoService" class="com.alibaba.dubbo.demo.provider.DemoServiceImpl" /> 
</beans>

 

 加載Spring配置:

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(); // 按任意鍵退出
    } 
}

  

服務消費者 

通過Spring配置引用遠程服務:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans" ....>
    <!-- 消費方應用名,用於計算依賴關系,不是匹配條件,不要與提供方一樣 -->
    <dubbo:application name="consumer-of-helloworld-app"  /> 

<!-- 使用multicast廣播注冊中心暴露發現服務地址 --> <dubbo:registry address="multicast://224.5.6.7:1234" /> <!-- 生成遠程服務代理,可以和本地bean一樣使用demoService --> <dubbo:reference id="demoService" interface="com.alibaba.dubbo.demo.DemoService" /> </beans>

   

加載Spring配置,並調用遠程服務:(也可以使用IoC注入)    

import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;

import com.alibaba.dubbo.demo.DemoService; 

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(); 

        // 獲取遠程服務代理
        DemoService demoService = (DemoService)context.getBean("demoService"); 

        String hello = demoService.sayHello("world"); // 執行遠程方法 

        System.out.println( hello ); // 顯示調用結果
    } 
}

 

補充:

  Dubbo主要用於分布式架構中,解決遠程服務調用以及服務注冊與發現等問題,但不影響視圖層,數據訪問層使用的技術,你依然可以使用ssh。

  阿里調用量最大的服務,每天約4億次調用,使用了12台虛擬機,平均響應時間在2ms-3ms左右。
  決定響應時間的通常不是遠程服務調用層,而是數據訪問層。


  在分布式服務框架中,RPC只是基石,當應用全面服務化后,服務治理才是關鍵,這也是Dubbo的一個工作重心,但這一次開源的不包含治理模塊。

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  Dubbo主要用於服務化,以及SOA治理。

  應用在什么場合?

  當應用大了,可能需要垂直拆分應用, 減少各業務間干擾,內聚業務,靈活應對多變的業務需求, 提高業務的復用度,提升業務的敏捷性,提升開發效率,降低維護成本, 隔離上層展現邏輯和核心業務邏輯,方便架構的持續優化,減緩架構退化。 這樣,應用之間的互相調用,就需要一個RPC作為基礎設施。 另外,當服務多了,錯綜復雜的依賴關系需要治理。


  有什么優勢?

  Dubbo提供動態服務注冊與發現機制,使服務集群能夠平滑升級和優雅降級,提高集群伸縮性。
  Dubbo提供軟負載均衡及容錯方案,減少對硬件負載均衡器的單點依賴,提升網站可靠性。 並且Dubbo的通訊協議針對常規的服務,一般都請求數據量小,但並發量大,消費者遠比提供者多等情況,做了優化。


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