SpringBoot之Dubbo和Zookeeper集成

一、什么是分布式系統？

在《分布式系統原理與范型》一書中有如下定義：“分布式系統是若干獨立計算機的集合，這些計算機對於用戶來說就像單個相關系統”；

分布式系統是由一組通過網絡進行通信、為了完成共同的任務而協調工作的計算機節點組成的系統。分布式系統的出現是為了用廉價的、普通的機器完成單個計算機無法完成的計算、存儲任務。其目的是利用更多的機器，處理更多的數據。

分布式系統（distributed system）是建立在網絡之上的軟件系統。

首先需要明確的是，只有當單個節點的處理能力無法滿足日益增長的計算、存儲任務的時候，且硬件的提升（加內存、加磁盤、使用更好的CPU）高昂到得不償失的時候，應用程序也不能進一步優化的時候，我們才需要考慮分布式系統。因為，分布式系統要解決的問題本身就是和單機系統一樣的，而由於分布式系統多節點、通過網絡通信的拓撲結構，會引入很多單機系統沒有的問題，為了解決這些問題又會引入更多的機制、協議，帶來更多的問題。。。

二、Dubbo文檔

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，急需一個治理系統確保架構有條不紊的演進。

在Dubbo的官網文檔有這樣一張圖

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。

適用於小型網站，小型管理系統，將所有功能都部署到一個功能里，簡單易用。

缺點：

1、性能擴展比較難

2、協同開發問題

3、不利於升級維護

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。

通過切分業務來實現各個模塊獨立部署，降低了維護和部署的難度，團隊各司其職更易管理，性能擴展也更方便，更有針對性。

缺點：公用模塊無法重復利用，開發性的浪費

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)[ Service Oriented Architecture]是關鍵。

什么是RPC

RPC【Remote Procedure Call】是指遠程過程調用，是一種進程間通信方式，他是一種技術的思想，而不是規范。它允許程序調用另一個地址空間（通常是共享網絡的另一台機器上）的過程或函數，而不用程序員顯式編碼這個遠程調用的細節。即程序員無論是調用本地的還是遠程的函數，本質上編寫的調用代碼基本相同。

也就是說兩台服務器A，B，一個應用部署在A服務器上，想要調用B服務器上應用提供的函數/方法，由於不在一個內存空間，不能直接調用，需要通過網絡來表達調用的語義和傳達調用的數據。為什么要用RPC呢？就是無法在一個進程內，甚至一個計算機內通過本地調用的方式完成的需求，比如不同的系統間的通訊，甚至不同的組織間的通訊，由於計算能力需要橫向擴展，需要在多台機器組成的集群上部署應用。RPC就是要像調用本地的函數一樣去調遠程函數；

推薦閱讀文章：https://www.jianshu.com/p/2accc2840a1b

RPC基本原理

RPC兩個核心模塊：通訊，序列化。

測試環境搭建

Dubbo

Apache Dubbo |ˈdʌbəʊ| 是一款高性能、輕量級的開源Java RPC框架，它提供了三大核心能力：面向接口的遠程方法調用，智能容錯和負載均衡，以及服務自動注冊和發現。

dubbo官網 http://dubbo.apache.org/zh-cn/index.html

1.了解Dubbo的特性

2.查看官方文檔

dubbo基本概念

服務提供者（Provider）：暴露服務的服務提供方，服務提供者在啟動時，向注冊中心注冊自己提供的服務。

服務消費者（Consumer）：調用遠程服務的服務消費方，服務消費者在啟動時，向注冊中心訂閱自己所需的服務，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。

注冊中心（Registry）：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

監控中心（Monitor）：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

調用關系說明

• 服務容器負責啟動，加載，運行服務提供者。

• 服務提供者在啟動時，向注冊中心注冊自己提供的服務。

• 服務消費者在啟動時，向注冊中心訂閱自己所需的服務。

• 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。

• 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。

• 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。

Dubbo環境搭建

點進dubbo官方文檔，推薦我們使用Zookeeper 注冊中心

什么是zookeeper呢？可以查看官方文檔

Window下安裝zookeeper

1. 下載zookeeper ：地址， 我們下載3.6.1， 最新版！解壓zookeeper

   下載帶bin的

   

2. 運行/bin/zkServer.cmd ，初次運行會報錯，沒有zoo.cfg配置文件；

   可能遇到問題：閃退 !

   解決方案：編輯zkServer.cmd文件末尾添加pause 。這樣運行出錯就不會退出，會提示錯誤信息，方便找到原因。

   

3. 修改zoo.cfg配置文件

   • 將conf文件夾下面的zoo_sample.cfg復制一份改名為zoo.cfg即可。

   • 注意幾個重要位置：

     dataDir=./ 臨時數據存儲的目錄（可寫相對路徑）

     clientPort=2181 zookeeper的端口號

   • 修改完成后再次啟動zookeeper

4. 使用zkCli.cmd測試

   • ls /：列出zookeeper根下保存的所有節點

     

   • create –e /Daylight 123：創建一個Daylight節點，值為123

     

   • get /Daylight：獲取/Daylight節點的值

     

window下安裝dubbo-admin

• dubbo本身並不是一個服務軟件。它其實就是一個jar包，能夠幫你的java程序連接到zookeeper，並利用zookeeper消費、提供服務。

• 但是為了讓用戶更好的管理監控眾多的dubbo服務，官方提供了一個可視化的監控程序dubbo-admin，不過這個監控即使不裝也不影響使用。

我們這里來安裝一下：

1、下載dubbo-admin

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

2、解壓進入目錄

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

server.port=7001
spring.velocity.cache=false
spring.velocity.charset=UTF-8
spring.velocity.layout-url=/templates/default.vm
spring.messages.fallback-to-system-locale=false
spring.messages.basename=i18n/message
spring.root.password=root
spring.guest.password=guest

dubbo.registry.address=zookeeper://127.0.0.1:2181

3、在項目目錄下打包dubbo-admin

mvn clean package -Dmaven.test.skip=true

4、執行 dubbo-admin\target 下的dubbo-admin-0.0.1-SNAPSHOT.jar

java -jar dubbo-admin-0.0.1-SNAPSHOT.jar

【注意：zookeeper的服務一定要打開！】

執行完畢，我們去訪問一下 http://localhost:7001/ ， 這時候我們需要輸入登錄賬戶和密碼，我們都是默認的root-root；

登錄成功后，查看界面

安裝完成！

總結：

• zookeeper :注冊中心
• dubbo-admin:是一 個監控管理后台-查看我們注冊了哪些服務，哪些服務被消費了（可以不用）
• Dubbo: jar包

二、SpringBoot + Dubbo + zookeeper

框架搭建

1. 啟動zookeeper ！

2. IDEA創建一個空項目；

3.創建一個模塊，實現服務提供者：provider-server ， 選擇web依賴即可

4.項目創建完畢，我們寫一個服務，比如賣票的服務；

編寫接口

public interface TicketService {
   public String getTicket();
}

編寫實現類

public class TicketServiceImpl implements TicketService {
    @Override
    public String getTicket() {
        return "海賊王";
    }
}

5.創建一個模塊，實現服務消費者：consumer-server ， 選擇web依賴即可

6.項目創建完畢，我們寫一個服務，比如用戶的服務；

編寫service

public interface UserService {
   //我們需要去拿去注冊中心的服務
}

需求：現在我們的用戶想使用買票的服務，這要怎么弄呢 ？

服務提供者

1、將服務提供者注冊到注冊中心，我們需要整合Dubbo和zookeeper，所以需要導包

我們從dubbo官網進入github，看下方的幫助文檔，找到dubbo-springboot，找到依賴包

<!-- Dubbo Spring Boot Starter -->
<dependency>
   <groupId>org.apache.dubbo</groupId>
   <artifactId>dubbo-spring-boot-starter</artifactId>
   <version>2.7.3</version>
</dependency>    

zookeeper的包我們去maven倉庫下載，zkclient；

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/com.github.sgroschupf/zkclient -->
<dependency>
   <groupId>com.github.sgroschupf</groupId>
   <artifactId>zkclient</artifactId>
   <version>0.1</version>
</dependency>

【新版的坑】zookeeper及其依賴包，解決日志沖突，還需要剔除日志依賴；

<!-- 引入zookeeper -->
<dependency>
   <groupId>org.apache.curator</groupId>
   <artifactId>curator-framework</artifactId>
   <version>2.12.0</version>
</dependency>
<dependency>
   <groupId>org.apache.curator</groupId>
   <artifactId>curator-recipes</artifactId>
   <version>2.12.0</version>
</dependency>
<dependency>
   <groupId>org.apache.zookeeper</groupId>
   <artifactId>zookeeper</artifactId>
   <version>3.4.14</version>
   <!--排除這個slf4j-log4j12-->
   <exclusions>
       <exclusion>
           <groupId>org.slf4j</groupId>
           <artifactId>slf4j-log4j12</artifactId>
       </exclusion>
   </exclusions>
</dependency>

2、在springboot配置文件中配置dubbo相關屬性！

server.port=8001

#當前應用名字
dubbo.application.name=provider-server
#注冊中心地址
dubbo.registry.address=zookeeper://127.0.0.1:2181
#掃描指定包下服務
dubbo.scan.base-packages=com.latte.provider.service

3、在service的實現類中配置服務注解，發布服務！注意導包問題

@Service    //可以被掃描到，在項目一啟動就自動注冊到注冊中心
@Component  //使用Dubbo后盡量不要用Service注解
public class TicketServiceImpl implements TicketService {
    @Override
    public String getTicket() {
        return "海賊王";
    }
}

邏輯理解 ：應用啟動起來，dubbo就會掃描指定的包下帶有@component注解的服務，將它發布在指定的注冊中心中！

4、運行測試

服務消費者

1、導入依賴，和之前的依賴一樣；

<!--dubbo-->
<!-- Dubbo Spring Boot Starter -->
<dependency>
   <groupId>org.apache.dubbo</groupId>
   <artifactId>dubbo-spring-boot-starter</artifactId>
   <version>2.7.3</version>
</dependency>
<!--zookeeper-->
<!-- https://mvnrepository.com/artifact/com.github.sgroschupf/zkclient -->
<dependency>
   <groupId>com.github.sgroschupf</groupId>
   <artifactId>zkclient</artifactId>
   <version>0.1</version>
</dependency>
<!-- 引入zookeeper -->
<dependency>
   <groupId>org.apache.curator</groupId>
   <artifactId>curator-framework</artifactId>
   <version>2.12.0</version>
</dependency>
<dependency>
   <groupId>org.apache.curator</groupId>
   <artifactId>curator-recipes</artifactId>
   <version>2.12.0</version>
</dependency>
<dependency>
   <groupId>org.apache.zookeeper</groupId>
   <artifactId>zookeeper</artifactId>
   <version>3.4.14</version>
   <!--排除這個slf4j-log4j12-->
   <exclusions>
       <exclusion>
           <groupId>org.slf4j</groupId>
           <artifactId>slf4j-log4j12</artifactId>
       </exclusion>
   </exclusions>
</dependency>

2、配置參數

server.port=8002

#當前應用名字
dubbo.application.name=consumer-server
#注冊中心地址
dubbo.registry.address=zookeeper://127.0.0.1:2181

3. 本來正常步驟是需要將服務提供者的接口打包，然后用pom文件導入，我們這里使用簡單的方式，直接將服務的接口拿過來，路徑必須保證正確，即和服務提供者相同；

4. 完善消費者的服務類

@Service //注入到容器中
public class UserService {

    // 想拿到provider-server提供的票，要去注冊中心拿到服務
    @Reference //引用，Pom坐標，可以定義路徑相同的接口名
            TicketService ticketService;

    public void bugTicket(){
        String ticket = ticketService.getTicket();
        System.out.println("在注冊中心買到"+ticket);
    }

}

5. 測試類編寫；

@SpringBootTest
public class ConsumerServerApplicationTests {

   @Autowired
   UserService userService;

   @Test
   public void contextLoads() {

       userService.bugTicket();

  }

}

啟動測試

1. 開啟zookeeper

2. 打開dubbo-admin實現監控【可以不用做】

3. 開啟服務者

4. 消費者消費測試，結果：

監控中心 ：