4月29日

17、SpringBoot：Dubbo 和 Zookeeper 集成

分布式理论

17.1、什么是分布式系统？

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。。。

17.2、Dubbo 文档

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。

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。

测试环境搭建

*Dubbo***

Apache Dubbo |ˈdʌbəʊ| 是一款高性能、轻量级的开源 Java 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 http://dubbo.apache.org/zh-cn/index.html

1. 了解 Dubbo 的特性

2. 查看官方文档

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

l 服务容器负责启动，加载，运行服务提供者。

l 服务提供者在启动时，向注册中心注册自己提供的服务。

l 服务消费者在启动时，向注册中心订阅自己所需的服务。

l 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。

l 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。

l 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

什么是 zookeeper 呢？可以查看官方文档

*Window 下安装 zookeeper***

1、下载 zookeeper ：地址， 我们下载 3.4.14 ， 最新版！解压 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 !

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。

3、修改 zoo.cfg 配置文件

将 conf 文件夹下面的 zoo_sample.cfg 复制一份改名为 zoo.cfg 即可。

注意几个重要位置：

dataDir=./ 临时数据存储的目录（可写相对路径）

clientPort=2181 zookeeper 的端口号

修改完成后再次启动 zookeeper

4、使用 zkCli.cmd 测试

ls /：列出 zookeeper 根下保存的所有节点

[zk: 127.0.0.1:2181(CONNECTED) 4] ls /[zookeeper]

create –e /kuangshen 123：创建一个 kuangshen 节点，值为 123

get /kuangshen：获取 / kuangshen 节点的值

我们再来查看一下节点

*window 下安装 dubbo-admin***

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 java 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。

我们这里来安装一下：

1、下载 dubbo-admin

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

2、解压进入目录

修改 dubbo-adminsrcmain esources application.properties 指定 zookeeper 地址

server.port=7001spring.velocity.cache=falsespring.velocity.charset=UTF-8spring.velocity.layout-url=/templates/default.vmspring.messages.fallback-to-system-locale=falsespring.messages.basename=i18n/messagespring.root.password=rootspring.guest.password=guestdubbo.registry.address=zookeeper://127.0.0.1:2181

3、在项目目录下打包 dubbo-admin

mvn clean package -Dmaven.test.skip=true

第一次打包的过程有点慢，需要耐心等待！直到成功！

4、执行 dubbo-admin arget 下的 dubbo-admin-0.0.1-SNAPSHOT.jar

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

安装完成！

17.3、SpringBoot + Dubbo + zookeeper

********** 框架搭建 ************

1. 启动 zookeeper ！

2. IDEA 创建一个空项目；

3. 创建一个模块，实现服务提供者：provider-server ， 选择 web 依赖即可

4. 项目创建完毕，我们写一个服务，比如卖票的服务；

编写接口

package com.kuang.provider.service; public interface TicketService { public String getTicket(); }

编写实现类

package com.kuang.provider.service; public class TicketServiceImpl implements TicketService { @Override public String getTicket() { return "《狂神说Java》"; } }

5. 创建一个模块，实现服务消费者：consumer-server ， 选择 web 依赖即可

6. 项目创建完毕，我们写一个服务，比如用户的服务；

编写 service

package com.kuang.consumer.service; public class UserService { //我们需要去拿去注册中心的服务 }

需求：现在我们的用户想使用买票的服务，这要怎么弄呢 ？

********** 服务提供者 ************

1、将服务提供者注册到注册中心，我们需要整合 Dubbo 和 zookeeper，所以需要导包

我们从 dubbo 官网进入 github，看下方的帮助文档，找到 dubbo-springboot，找到依赖包

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

zookeeper 的包我们去 maven 仓库下载，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 及其依赖包，解决日志冲突，还需要剔除日志依赖；

<!-- 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> <!--排除这个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 相关属性！

#当前应用名字 dubbo.application.name=provider-server #注册中心地址 dubbo.registry.address=zookeeper://127.0.0.1:2181 #扫描指定包下服务 dubbo.scan.base-packages=com.kuang.provider.service

3、在 service 的实现类中配置服务注解，发布服务！注意导包问题

import org.apache.dubbo.config.annotation.Service; import org.springframework.stereotype.Component; @Service //将服务发布出去 @Component //放在容器中 public class TicketServiceImpl implements TicketService { @Override public String getTicket() { return "《狂神说Java》"; } }

逻辑理解 ：应用启动起来，dubbo 就会扫描指定的包下带有 @component 注解的服务，将它发布在指定的注册中心中！

********** 服务消费者 ************

1、导入依赖，和之前的依赖一样；

<!--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> <!--排除这个slf4j-log4j12--> <exclusions> <exclusion> <groupId>org.slf4j</groupId> <artifactId>slf4j-log4j12</artifactId> </exclusion> </exclusions> </dependency>

2、配置参数

#当前应用名字 dubbo.application.name=consumer-server #注册中心地址 dubbo.registry.address=zookeeper://127.0.0.1:2181

3. 本来正常步骤是需要将服务提供者的接口打包，然后用 pom 文件导入，我们这里使用简单的方式，直接将服务的接口拿过来，路径必须保证正确，即和服务提供者相同；

4. 完善消费者的服务类

package com.kuang.consumer.service; import com.kuang.provider.service.TicketService; import org.apache.dubbo.config.annotation.Reference; import org.springframework.stereotype.Service; @Service //注入到容器中 public class UserService { @Reference //远程引用指定的服务，他会按照全类名进行匹配，看谁给注册中心注册了这个全类名 TicketService ticketService; public void bugTicket(){ String ticket = ticketService.getTicket(); System.out.println("在注册中心买到"+ticket); } }

5. 测试类编写；

@RunWith(SpringRunner.class) @SpringBootTest public class ConsumerServerApplicationTests { @Autowired UserService userService; @Test public void contextLoads() { userService.bugTicket(); } }

********** 启动测试 ************

1. 开启 zookeeper

2. 打开 dubbo-admin 实现监控【可以不用做】

3. 开启服务者

4. 消费者消费测试，结果：

监控中心 ：

ok , 这就是 SpingBoot + dubbo + zookeeper 实现分布式开发的应用，其实就是一个服务拆分的思想；