Dubbo实战（一）高速入门

Dubbo是什么？

Dubbo[]是一个分布式服务框架，致力于提供高性能和透明化的RPC远程服务调用方案，以及SOA服务治理方案。

其核心部分包含:

• 远程通讯: 提供对多种基于长连接的NIO框架抽象封装，包含多种线程模型，序列化。以及“请求-响应”模式的信息交换方式。
• 集群容错: 提供基于接口方法的透明远程过程调用。包含多协议支持，以及软负载均衡。失败容错。地址路由，动态配置等集群支持。
• 自己主动发现: 基于注冊中心文件夹服务，使服务消费方能动态的查找服务提供方。使地址透明，使服务提供方能够平滑添加或降低机器。

Dubbo能做什么？

• 透明化的远程方法调用，就像调用本地方法一样调用远程方法，仅仅需简单配置。没有不论什么API侵入。

• 软负载均衡及容错机制，可在内网替代F5等硬件负载均衡器，降低成本，降低单点。
• 服务自己主动注冊与发现。不再须要写死服务提供方地址。注冊中心基于接口名查询服务提供者的IP地址，而且能够平滑加入或删除服务提供者。

背景

随着互联网的发展。站点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
  
  • 当站点流量非常小时。仅仅需一个应用，将全部功能都部署在一起，以降低部署节点和成本。

  • 此时。用于简化增删改查工作量的 数据訪问框架(ORM) 是关键。
• 垂直应用架构
  
  • 当訪问量逐渐增大。单一应用添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，使前端应用能更高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。此时需添加一个调度中心基于訪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，应用可能仅仅是通过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。

此时须要一个服务注冊中心，动态的注冊和发现服务，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。也能降低部分成本。

(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写叙述应用的架构关系。

这时。须要自己主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。这个服务须要多少机器支撑？什么时候该加机器？

为了解决这些问题，第一步，要将服务如今每天的调用量，响应时间，都统计出来，作为容量规划的參考指标。

其次，要能够动态调整权重，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，记录此时的訪问量。再以此訪问量乘以机器数反推总容量。

以上是Dubbo最主要的几个需求，很多其他服务治理问题參见：

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

架构

节点角色说明：

• Provider: 暴露服务的服务提供方。

• Consumer: 调用远程服务的服务消费方。
• Registry: 服务注冊与发现的注冊中心。
• Monitor: 统计服务的调用次调和调用时间的监控中心。

• Container: 服务执行容器。

调用关系说明：

1. 服务容器负责启动。载入，执行服务提供者。

2. 服务提供者在启动时，向注冊中心注冊自己提供的服务。

3. 服务消费者在启动时，向注冊中心订阅自己所需的服务。

4. 注冊中心返回服务提供者地址列表给消费者。假设有变更，注冊中心将基于长连接推送变更数据给消费者。
5. 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，假设调用失败。再选还有一台调用。

6. 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。

框架设计

整体架构

图例说明：

• 图中左边淡蓝背景的为服务消费方使用的接口，右边淡绿色背景的为服务提供方使用的接口， 位于中轴线上的为两方都用到的接口。

• 图中从下至上分为十层，各层均为单向依赖，右边的黑色箭头代表层之间的依赖关系，每一层都能够剥离上层被复用，当中，Service和Config层为API。其他各层均为SPI。
• 图中绿色小块的为扩展接口，蓝色小块为实现类。图中仅仅显示用于关联各层的实现类。
• 图中蓝色虚线为初始化过程，即启动时组装链，红色实线为方法调用过程。即执行时调时链，紫色三角箭头为继承，能够把子类看作父类的同一个节点，线上的文字为调用的方法。

Dubbo框架设计一共划分了10个层，官方文档对各层说明：

• config，配置层。对外配置接口，以ServiceConfig,
  ReferenceConfig为中心。能够直接new配置类。也能够通过spring解析配置生成配置类
• proxy，服务代理层。服务接口透明代理，生成服务的客户端Stub和server端Skeleton。以ServiceProxy为中心，扩展接口为ProxyFactory
• registry，注冊中心层，封装服务地址的注冊与发现，以服务URL为中心。扩展接口为RegistryFactory, Registry,
  RegistryService
• cluster。路由层，封装多个提供者的路由及负载均衡，并桥接注冊中心，以Invoker为中心。扩展接口为Cluster,
  Directory, Router, LoadBalance
• monitor，监控层。RPC调用次数和调用时间监控，以Statistics为中心，扩展接口为MonitorFactory,
  Monitor, MonitorService
• protocol。远程调用层，封将RPC调用，以Invocation, Result为中心。扩展接口为Protocol, Invoker,
  Exporter
• exchange。信息交换层。封装请求响应模式，同步转异步，以Request, Response为中心。扩展接口为Exchanger,
  ExchangeChannel, ExchangeClient, ExchangeServer
• transport，网络传输层。抽象mina和netty为统一接口，以Message为中心，扩展接口为Channel, Transporter, Client, Server, Codec
• serialize，数据序列化层。可复用的一些工具，扩展接口为Serialization, ObjectInput, ObjectOutput, ThreadPool

入门演示样例

Dubbo採用全Spring配置方式，透明化接入应用，相应用没有不论什么API侵入。仅仅需用Spring载入Dubbo的配置就可以。

以下以官网给出的DemoService作为演示样例。教大家一步步使用Dubbo实现自己的分布式服务。

官网文档介绍：http://dubbo.io/User+Guide-zh.htm#UserGuide-zh-%E5%BF%AB%E9%80%9F%E5%90%AF%E5%8A%A8

开发环境

• JDK 1.7 or 1.8
• Maven 3.3
• Eclipse Juno
• Git

1.定义服务接口

package com.ricky.dubbo.api;

import com.ricky.dubbo.api.model.User;

public interface DemoService {

    public String sayHello(String name);

    public User findUserById(long id);
}

User.java

package com.ricky.dubbo.api.model;

import java.io.Serializable;

public class User implements Serializable {

    private static final long serialVersionUID = 1L;

    private long id;
    private String name;
    private int age;

    public long getId() {
        return id;
    }
    public void setId(long id) {
        this.id = id;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "User [id=" + id + ", name=" + name + ", age=" + age + "]";
    }

}

服务接口须要在服务提供方和消费方共享，所以，将它单独放置在一个project中，方便后面我们在服务提供方和消费方进行引用。

2.服务提供者

2.1 在服务提供方实现DemoService接口。并实现相应的方法。

package com.ricky.dubbo.provider.impl;

import com.ricky.dubbo.api.DemoService;
import com.ricky.dubbo.api.model.User;

public class DemoServiceImpl implements DemoService {

    @Override
    public String sayHello(String name) {
        return "Hello " + name;
    }

    @Override
    public User findUserById(long id) {

        User user = new User();
        user.setId(id);
        user.setName("Ricky");
        user.setAge(26);

        return user;
    }

}

2.2 用Spring配置声明暴露服务

provider.xml

<?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="dubbo-provider-app"  />

    <!-- 使用zookeeper注冊中心暴露服务地址 -->  
    <!-- 使用multicast广播注冊中心暴露服务地址 -->
    <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" />

    <!-- 声明须要暴露的服务接口 -->
    <dubbo:service interface="com.ricky.dubbo.api.DemoService" ref="demoService" />

    <!-- 和本地bean一样实现服务 -->
    <bean id="demoService" class="com.ricky.dubbo.provider.impl.DemoServiceImpl" />

</beans>

2.3 载入Spring配置

package com.ricky.dubbo.provider;

import java.io.IOException;

import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;

/**
 * Dubbo provider
 *
 */
public class App {

    public static void main(String[] args) {

        ClassPathXmlApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext(
                new String[] { "provider.xml" });
        context.start();

        System.out.println("Dubbo provider start...");

        try {
            System.in.read();   // 按随意键退出
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } 

    }
}

3.服务消费者
3.1 通过Spring配置引用远程服务
consumer.xml

<?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zookeeper注冊中心暴露服务地址 -->  
    <!-- 使用multicast广播注冊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，能够和本地bean一样使用demoService -->
    <dubbo:reference id="demoService" interface="com.ricky.dubbo.api.DemoService" />

</beans>

3.2 载入Spring配置，并调用远程服务

package com.ricky.dubbo.consumer;

import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;

import com.ricky.dubbo.api.DemoService;
import com.ricky.dubbo.api.model.User;

/**
 * Dubbo Consumer client
 *
 */
public class App {

    public static void main(String[] args) {

        ClassPathXmlApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext(
                new String[] { "consumer.xml" });
        context.start();

        DemoService demoService = (DemoService) context.getBean("demoService"); // 获取远程服务代理
        String hello = demoService.sayHello("ricky"); // 执行远程方法
        System.out.println(hello); // 显示调用结果

        User user = demoService.findUserById(15);
        System.out.println(user); // 显示调用结果

    }
}

OK。到这里一个简单的分布式服务已经开发完成了。赶紧动手试试吧。

完整Sample代码下载链接：https://github.com/FBing/dubbo-samples