使用 Apache Dubbo 实现远程通信(微服务架构)
作者:多氯环己烷 发布时间:2023-08-04 22:11:24
前言
参考资料:
《Spring Microservices in Action》
《Spring Cloud Alibaba 微服务原理与实战》
《B站 尚硅谷 SpringCloud 框架开发教程 周阳》
Apache Dubbo 是一个分布式服务框架,主要实现多个系统之间的高性能、透明化调用;
Dubbo 相关内容笔者之前写过一篇入门笔记:Dubbo快速上手笔记 - 环境与配置。入门笔记强调的是 Dubbo 的一些基本特性,以与 Zookeeper 的整合。因此这里将重点放在 Dubbo 与 Spring Cloud 的联系、区别以及整合;
1. Dubbo 基础知识
1.1 Dubbo 是什么
Apache Dubbo 是一个分布式服务框架,主要实现多个系统之间的高性能、透明化调用;
简单来说它就是一个 RPC 框架,但是和普通的 RPC 框架不同的是,它提供了服务治理功能,比如服务注册、监控、路由、容错等;
1.2 Dubbo 的架构图
1.3 Spring Cloud 与 Dubbo 的区别
参考:https://segmentfault.com/a/1190000038320266
比较项 | Dubbo | Spring Cloud |
---|---|---|
通信协议 | 基于 TCP 协议传输,使用 Netty 配合以Hession序列化完成RPC通信 | 基于 HTTP 协议 + REST 接口调用远程过程的通信 |
服务调用方式 | RPC | REST API |
定位 | SOA 时代的产物 | 微服务架构时代 |
关注点 | 服务的重用性及解决信息孤岛问题;服务治理 | 解耦,降低业务之间的耦合度;微服务治理整套方案 |
模块 | 服务注册中心、服务提供者、服务消费者、管控中心 | 分布式一站式框架 |
HTTP 请求会有更大的报文,占的带宽也会更多。但是 REST 相比 RPC 更为灵活,服务提供方和调用方的依赖只依靠一纸契约,不存在代码级别的强依赖,这在强调快速演化的微服务环境下,显得更为合适;
模块组件的具体比较如下:
组件 | Dubbo | Spring Cloud (Netflix) |
---|---|---|
注册中心 | 以前是 Zookeeper,现在推广 Nacos | Spring Cloud Eureka |
服务监控 | Dubbo-monitor | Spring Boot Admin |
熔断器 | 6种容错模式 | Spring Cloud Hystrix |
负载均衡 | 4 种负载均衡策略 | Spring Cloud Ribbon |
服务降级 | Mock 机制 | Hystrix 的 @HystrixCommand 注解 |
网关 | 无 | Spring Cloud Zuul |
配置 | 无 | Spring Cloud Config |
服务跟踪 | 无 | Spring Cloud Sleuth |
数据流 | 无 | Spring Cloud Stream |
批量任务 | 无 | Spring Cloud Task |
消息总线 | 无 | Spring Cloud Bus |
1.4 Dubbo 的特点
支持多种协议的服务发布,默认是 dubbo://,还可以支持 rest://、webservice://、thrift:// 等;
支持多种不同的注册中心,如:Nacos、ZooKeeper、Redis,未来还将会支持 Consul、Eureka、Etcd 等;
支持多种序列化技术,如:avro、fst、fastjson、hessian2、kryo 等;
在服务治理方面的功能非常完善,如:集群容错、服务路由、负载均衡、服务降级、服务限流、服务监控、安全验证等;
中文文档;
1.5 Dubbo 的 6 种容错模式容错模式
容错模式 | 模式名称 | 说明 | 适用场景 |
---|---|---|---|
Failover Cluster | 【默认】失败自动切换 | 当服务调用失败后,会切换到集群中的其他机器进行重试,默认重试次数为2,通过属性 retries=2 可以修改次数 | 通常用于读操作(查),因为事务型操作会带来数据重复问题 |
Failfast Cluster | 快速失败 | 当服务调用失败后,立即报错,也就是只发起一次调用 | 通常用于一些幂等的写操作(增删改),比如新增数据;以避免在结果不确定的情况下导致数据重复插入的问题 |
Failsafe Cluster | 失败安全 | 出现异常时,直接忽略异常 | 使用 Failover Cluster(retries="0"),应对(增删改)操作 |
Failback Cluster | 失败后自动回复 | 服务调用出现异常时,在后台记录这条失败的请求定时重发 | 适合用于消息通知操作,保证这个请求一定发送成功 |
Forking Cluster | 并行提交 | 并行调用集群中的多个服务,只要其中一个成功就返回。可以通过forks=2来设置最大并行数 | |
Broadcast Cluster | 广播通知 | 广播调用所有的服务提供者,任意一个服务报错则表示服务调用失败 | 通常用于通知所有的服务提供者更新缓存或者本地资源信息 |
可以自行扩展容错模式;
配置也很简单,在 @Service 接口里添加一个
cluster
参数即可;
@Service(cluster = "failfast") //更改容错方式为快速失败
public class TestServiceImpl implements TestService {
@Override
public String test() {
...
}
}
1.6 Dubbo 的 4 种负载均衡策略
负载均衡策略 | 策略名称 | 说明 |
---|---|---|
Random LoadBalance | 随机算法 | 可以针对性能较好的服务器设置较大的权重值,权重值越大,随机的概率也会越大 |
RoundRobin LoadBalance | 轮询 | 按照公约后的权重设置轮询比例 |
LeastActive LoadBalance | 最少活跃调用 | 处理较慢的节点将会收到更少的请求 |
ConsistentHash LoadBalance | 一致性Hash | 相同参数的请求总是发送到同一个服务提供者 |
可以基于 Dubbo 中的 SPI 机制来扩展负载均衡策略;
配置也很简单,在 @Service 接口里添加一个
loadbalance
参数即可;
@Service(loadbalance = "roundrobin") //更改负载均衡策略为轮询
public class TestServiceImpl implements TestService {
@Override
public String test() {
...
}
}
1.7 主机绑定规则
主机绑定表示的是 Dubbo 服务对外发布的 IP 地址,默认情况下 Dubbo 会按照以下顺序来查找并绑定主机 IP 地址:
查找环境变量中
DUBBO_IP_TO_BIND
属性配置的 IP 地址;查找
dubbo.protocol.host
属性配置的 IP 地址,默认是空,如果没有配置或者IP地址不合法,则继续往下查找;通过
LocalHost.getHostAddress
获取本机 IP 地址,如果获取失败,则继续往下查找;如果配置了注册中心的地址,则使用 Socket 通信连接到注册中心的地址后,使用 for 循环通过
socket.getLocalAddress().getHostAddress()
扫描各个网卡获取网卡 IP 地址;获取的 IP 地址并不是写入注册中心的地址。默认情况下,写入注册中心的 IP 地址优先选择环境变量中
DUBBO_IP_TO_REGISTRY
属性配置的 IP 地址。在这个属性没有配置的情况下,才会选取前面获得的 IP 地址并写入注册中心;问题:使用默认的主机绑定规则,可能会存在获取的 P 地址不正确的情况;
在
/etc/hosts
中配置机器名对应正确的 IP 地址映射;在环境变量中添加
DUBBO_IP_TO_BIND
或者DUBBO_IP_TO_REGISTRY
属性,Value 值为绑定的主机地址;通过
dubbo.protocolhost
设置主机地址;原因:Dubbo 检测本地 IP 地址的策略是先调用
LocalHost.getHostAddress
,这个方法的原理是通过获取本机的 hostname 映射 IP 地址,如果它指向的是一个错误的 IP 地址,那么这个错误的地址将会作为服务发布的地址注册到 ZooKeeper 节点上;解决方案:
2. 构建 Dubbo 服务提供方
同样,这里使用 Zookeeper,就需要先下载 Zookeeper 服务器:详情请见笔者的另一篇文章:apache zookeeper使用方法实例详解;
2.1 构建服务接口模块
Dubbo 官方推荐把服务接口打成 Jar 包发布到仓库上;
这样服务消费者可以依赖该 Jar 包,通过接口调用方式完成远程通信。对于服务提供者来说,也需要依赖该 Jar 包完成接口的实现;
做法如下:
新建
spring-cloud-dubbo-sample-api
模块,添加 pom.xml 依赖文件;
<!-- Dubbo -->
<dependency>
<groupId>org.apache.dubbo</groupId>
<artifactId>dubbo</artifactId>
<version>${dubbo.version}</version>
</dependency>
在 service 包下新建接口:
public interface TestService {
String test(String message);
}
执行 mvn install
命令将接口 jar 包安装到本地仓库;
2.2 添加 pom.xml 依赖文件
<!-- Spring Cloud 核心包-->
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter</artifactId>
</dependency>
<!-- Dubbo Spring Cloud Starter -->
<groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-dubbo</artifactId>
<!-- Sample API 接口声明-->
<artifactId>spring-cloud-dubbo-sample-api</artifactId>
<!-- Spring Cloud Nacos Service Discovery -->
<artifactId>spring-cloud-starter-zookeeper-discovery</artifactId>
2.3 修改 application.yml 配置文件
spring:
application:
name: spring-cloud-dubbo-provider
cloud:
zookeeper:
discovery:
register: true #表示该服务要注册进注册中心
connect-string: localhost:2181 #zookeeper 服务器位置
dubbo:
protocol:
name: dubbo
port: 20880
2.4 在主程序类上添加注解
@DubboComponentScan:扫描主程序类所在包及其子包下的所有注解,将
@Servicr
注解下类注册进容器里;
2.5 实现 2.1 定义的接口
@Service
public class TestServiceImpl implements TestService {
@Value("${dubbo.application.name}")
private String serviceName;
@Override
public String test(String message) {
return serviceName;
}
}
可以在 @Service 注解里添加两个属性配置
cluster
和loadbalance
,分别用来配置容错模式和负载均衡策略;详情请见本篇《1.5 Dubbo 的 6 种容错模式》和《1.6 Dubbo 的 4 种负载均衡策略》
3. 构建 Dubbo 服务消费方
3.1 添加 pom.xml 依赖文件同服务提供方;
<!-- Spring Cloud 核心包-->
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter</artifactId>
</dependency>
<!-- Dubbo Spring Cloud Starter -->
<groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-dubbo</artifactId>
<!-- Sample API 接口声明-->
<artifactId>spring-cloud-dubbo-sample-api</artifactId>
<!-- Spring Cloud Nacos Service Discovery -->
<artifactId>spring-cloud-starter-zookeeper-discovery</artifactId>
3.2 修改 application.yml 配置文件
spring:
application:
name: spring-cloud-dubbo-consumer
cloud:
zookeeper:
discovery:
register: false #表示该服务不要注册进注册中心
connect-string: localhost:2181
dubbo:
cloud:
subscribed-services: spring-cloud-dubbo-provider #表示服务调用者订阅的服务提供方的应用名称列表。默认值为“*”,不推荐使用默认值
3.3 修改业务类
在服务类中使用 @Reference
注解注入 TestService 即可;
@RestController
public class TestController{
@Reference
private TestService testService;
@GetMapping("/message")
public String testController(){
return testService.test("message");
}
4. 在消费者端使用 Mock 配置实现服务降级
在本示例中将对 2.1 中定义的 TestService 接口配置服务降级策略;
降级策略的配置都是在基于服务消费者之上的;
4.1 为接口实现一种服务降级方法
public class MockTestService implements TestService {
@Override
public String test(String message) {
return "当前无法访问";
}
}
4.2 给 @Reference 注解增加 mock 参数
@RestController
public class TestController{
@Reference(mock = "com.dlhjw.springcloud.mock.MockTestService", cluster="failfast")
private TestService testService;
@GetMapping("/message")
public String testController(){
return testService.test("message");
}
在 TestController 类中修改 @Reference 注解增加
mock
参数;其中设置了属性
cluster="failfast"
,因为默认的容错策略会发起两次重试,等待的时间较长;
5. Dubbo 使用 Zookeeper 作为注册中心(Spring Boot)
这里仅使用到了 Spring Boot 的自动配置;
有两种配置方式,一种是使用 .xml,另一种是使用 .yml;
.xml 的配置详情请见笔者的另一篇文章:Dubbo | Dubbo快速上手笔记 - 环境与配置;
5.1 下载 Zookeeper 服务器
Zookeeper 服务器的下载详情请见笔者的另一篇文章:apache zookeeper使用方法实例详解
5.2 引入 pom.xml 依赖文件服务提供者与服务消费者需要引入的依赖相同;
<!-- Zookeeper 相关依赖 -->
<dependency>
<groupId>org.apache.zookeeper</groupId>
<artifactId>zookeeper</artifactId>
<version>3.5.3-beta</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.curator</groupId>
<artifactId>curator-framework</artifactId>
<version>4.0.1</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.curator</groupId>
<artifactId>curator-recipes</artifactId>
<version>4.0.1</version>
</dependency>
<!-- Dubbo 相关依赖 -->
<dependency>
<groupId>org.apache.dubbo</groupId>
<artifactId>dubbo-spring-boot-starter</artifactId>
<version>2.7.5</version>
</dependency>
<!-- Spring Boot 依赖 -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
</dependency>
5.3 服务提供者
5.3.1 修改 application.yml 配置文件
spring:
application:
name: springboot-dubbo-demo
dubbo:
#服务提供方的信息
application:
name: springboot-provider
protocol:
name: dubbo
port: 20880
registry:
address: zookeeper://localhost:2181 #zookeeper地址
#scan:
#base-packages: com.dlhjw.dubbo.service.impl #指定 Dubbo 服务实现类的扫描基准包,作用等同于 主程序类上的 @DubboComponentScan
5.3.2 在主程序类上添加注解
@DubboComponentScan:作用同 Spring Boot 的 @ComponentScan,不过这里要扫描 Dubbo 提供的 @Service 注解;
@DubboComponentScan(basePackages = "com.dlhjw.dubbo.service.impl")
如果上面 application 中已经做了配置,这里可以不用添加;
5.3.3 编写业务类
创建接口及其实现类:
public interface TestService {
void testDubbo();
}
@Service(version = "1.0.0",timeout = 3000)
public class TestServiceImpl implements TestService{
@Override
public void testDubbo() {
}
}
注意:@Service 注解是 com.alibaba.dubbo.config.annotation.Service
包下的;
5.4 服务消费者
5.4.1 修改 application.yml 配置文件
dubbo:
#服务消费方的信息
application:
name: springboot-consumer
registry:
#zookeeper地址
address: zookeeper://localhost:2181
5.4.2 在主程序类上添加注解
5.4.3 编写业务类
这里直接在 controller 接口里直接调用服务提供者提供的 TestService 即可;
@Reference(version = "1.0.0",timeout = 300)
private TestService testService;
@Reference 注解可以获得一个远程代理对象;
6. Dubbo 使用 Nacos 作为注册中心(Spring Boot)
这里仅使用到了 Spring Boot 的自动配置;
这里仅提供服务提供者的示例,服务消费者类似;
6.1 下载 Nacos 服务器
Nacos 服务器的下载详情请见笔者的另一篇文章:apache zookeeper使用方法实例详解
6.2 工程结构
新建一个父工程 spring-cloud-nacos-sample,包含两个模块:nacos-sample-api 和 nacos-sample-provider;
在 nacos-sample-api 中声明接口;
public interface IHelloService{
String sayHello(String name);
}
6.3 引入 pom.xml 依赖文件
在 nacos-sample-provider 中添加依赖文件:
<!-- 接口定义类 -->
<dependency>
<groupId>com.gupaoedu.book.nacos</groupId>
<version>1.0-SNAPSHOT</version>
<artifactId>nacos-sample-api</artifactId>
</dependency>
<!-- Nacos 的 starter 组件 -->
<dependency>
<groupId>com.alibaba.boot</groupId>
<artifactId>nacos-discovery-spring-boot-starter</artifactId>
<version>0.2.4</version>
<exclusions>
<exclusion>
<groupId>com.alibaba.spring</groupId>
<artifactId>spring-context-support</artifactId>
</exclusion>
</exclusions>
</dependency>
<!-- Dubbo 的 starter 组件 -->
<dependency>
<groupId>org.apache.dubbo</groupId>
<artifactId>dubbo-spring-boot-starter</artifactId>
<version>2.7.5</version>
</dependency>
6.4 修改 application.yml 配置文件
dubbo:
application:
name: spring-boot-dubbo-nacos-sample
registry:
address: nacos://127.0.0.1:8848 #基于 Nacos 协议
protocol:
name: dubbo
port: 20880
6.5 在主程序类上添加注解
@DubboComponentScan:dubbo 的包扫描注解;
6.6 编写业务类实现
6.2 中定义的接口;
@Service
public class HelloServiceImpl implements IHelloService{
@Override
public String sayHello(String name){
return "He1lo World:"+name;
}
6.7 启动测试
启动服务,访问 Nacos 控制台,进入“服务管理” -> “服务列表”,可以看到所有注册在 Nacos 上的服务;
7. Dubbo 使用 Nacos 作为注册中心(Spring Cloud)
这里仅提供服务提供者的示例,服务消费者类似;
7.1 下载 Nacos 服务器
Nacos 服务器的下载详情请见笔者的另一篇文章:apache zookeeper使用方法实例详解
7.2 工程结构
新建一个父工程 spring-cloud-nacos-sample,包含两个模块:spring-cloud-nacos-sample-api 和 spring-cloud-nacos-sample-provider;
在 nacos-sample-api 中声明接口;
public interface IHelloService{
String sayHello(String name);
}
7.3 添加 pom.xml 依赖
在父工程中显示声明依赖的指定版本;
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
<version>Greenwich.SR2</version>
<type>pom</type>
<scope>import</scope>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-dependencies</artifactId>
<version>2.1.11.RELEASE</version>
<type>pom</type>
<scope>import</scope>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId>
<version>2.1.1.RELEASE</version>
<type>pom</type>
<scope>import</scope>
</dependency>
在 spring-cloud-nacos-sample-provider 中添加依赖文件:
<!-- Spring Cloud 核心包 -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter</artifactId>
<exclusions>
<exclusion>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-context</artifactId>
</exclusion>
</exclusions>
</dependency>
<!-- Spring Cloud 的 Dubbo 依赖 -->
<groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-dubbo</artifactId>
<!-- api 模块 -->
<groupId>com.gupaoedu.book.springcloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-dubbo-sample-api</artifactId>
<version>1.0-SNAPSHOT</version>
<!-- 基于 Nacos 的服务注册与发现 -->
<artifactId>spring-cloud-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
<artifactId>spring-cloud-context</artifactId>
<version>2.1.1.RELEASE</version>
7.4 添加 application.yml 依赖文
件与 Spring Boot 这整合方式的主要区别就在 pom.xml 配置文件和 application.yml 依赖文件;
spring:
application:
name: spring-cloud-nacos-sample
cloud:
nacos:
discovery:
server-addr: 127.0.0.1:8848 #Nacos 服务注册中心地址
dubbo:
scan:
base-packages: com.gupaoedu.book.nacos.bootstrap #功能等同于 @DubboComponentScan
protocol:
name: dubbo
port: 20880
registry:
address: spring-cloud://localhost #将服务挂载到 Spring Cloud 注册中心
7.5 主程序类上无需额外注解
7.6 编写业务类实现
7.2 中定义的接口即可;
@Service
public class HelloServiceImpl implements IHelloService{
@Override
public String sayHello(String name){
return "He1lo World:"+name;
}
}
来源:https://www.cnblogs.com/dlhjw/archive/2022/01/20/15824937.html
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