Dubbo+Zookeeper

1、应用架构的演进过程
Dubbo+Zookeeper

单一应用框架:
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,用于简化增删改差工作量的数据访问框架(ORM)是关键。
Dubbo+Zookeeper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,用于加速前段页面开发的web框架(MVC)是关键。
Dubbo+Zookeeper分布式服务架构:

当垂直应用越来越多,应用之前交互不可避免,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,是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。
Dubbo+Zookeeper流动计算框架:
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,此时需要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)是关键。
Dubbo+Zookeeper2、RPC(远程过程调用)
RPC介绍:
Remote Procedure Call远程过程调用,是分布式架构的核心,按相应方式分为如下两种:

(1)同步调用:客户端调用服务方方法,等待直到服务方返回结果或者超时,再继续操作。
(2)异步调用:客户端把消息发送给中间件,不再等待服务端返回,直接继续操作。
①是一种进程间的通信方式
②它允许应用程序调用网络上的另一个应用程序中的方法
③对于服务的消费者而言,无需了解远程调用的底层细节,是透明的

需要注意的是RPC并不是一个具体的技术,而是整个网络远程调用过程。

RPC是一个泛化的概念,严格来说一切远程过程调用手段都属于RPC范畴。各种开发语言都有自己的RPC框架。Java中的RPC框架比较多,广泛使用的有RMI、Hessian、Dubbo等。

RPC组件:
简单来说一个RPC架构里包含如下4个组件:
(1)客户端(Client):服务调用者
(2)客户端存根(Client Stub):存放服务端地址信息,将客户端的请求参数打包成网络消息,再通过网络发送给服务方
(3)服务端存根(Server Stub):接受客户端发送过来的消息并解包,再调用本地服务。
(4)服务端(Server):服务提供者。
Dubbo+ZookeeperRPC调用:
Dubbo+Zookeeper(1)服务调用方(client)调用以本地调用方式调用服务;
(2)Client stub接收到调用后负责将方法、参数等组装成能够进行网络传输的消息体,在Java里就是序列化的过程
(3)Client stub找到服务地址,并将消息通过网络发送到服务端;
(4)Server stub收到消息后进行解码,在Java里就是反序列化的过程;
(5)Server stub根据解码结果调用本地的服务;
(6)本地服务执行处理逻辑;
(7)本地服务将结果返回给server stub;
(8)Server stub将返回结果打包成消息,Java里的序列化;
(9)Server stub将打包后的消息通过网络并发送至消费方;
(10)Client stub接收到消息,并进行解码,Java里的反序列化;
(11)服务调用方(client)得到最终结果。
3、Apache Dubbo概述
Dubbo简介
Apache Dubbo是一款高性能的Java RPC框架。其前身是阿里巴巴公司开源的一个高性能、轻量级的开源JavaRPC框架,可以和Spring框架无缝集成。
Dubbo官网地址:http://dubbo.apache.org
Dubbo提供了三个核心能力:
(1)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的架构:
Dubbo架构图(Dubbo官网提供)如下:
Dubbo+Zookeeper

节点角色说明:

节点 角色名称
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 服务注册与发现的注册中心
Monitor 统计服务的调用次数和调用时间的监控中心
Container 服务运行容器

虚线都是异步访问,实线都是同步访问
蓝色虚线:在启动时完成的功能
红色虚线(实线)都是程序运行过程中执行的功能
调用关系说明:
(1)服务器容器负责启动,加载,运行服务提供者。
(2)服务提供者在启动时,向注册中心注册自己提供的服务。
(3)服务消费者在启动时,向注册中心订阅自己所需要的服务。
(4)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。
(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,如果调用失败,再选另一台调用。
(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测中心。

4、服务注册中心Zookeeper
通过前面的Dubbo架构图可以看到,Register(服务注册中心)在其中起着至关重要的作用。Dubbo官方推荐使用Zookeeper作为服务注册中心。
Zookeeper介绍:
Zookeeper是Apache Hadoop的子项目,是一个树型的目录服务,支持变更推送,适合作为Dubbo服务的注册中心,工业强度较高,可用于生产环境,并推荐使用。
为了便于理解Zookeeper的树型目录服务,我们先来看一下我们电脑的文件系统(也是一个树型目录结构):
Dubbo+Zookeeper我的电脑可以分为多个盘符(例如C、D、E等),每个盘符下可以创建多个目录,每个目录下面可以创建文件,也可以创建子目录,最终构成了一个树型结构。通过这种树型结构的目录,我们可以将文件分门别类的进行存放,方便我们后期查找。而且磁盘上的每个文件都有一个唯一的访问路径,例如:C:\Windows\itcast\hello.txt。

Zookeeper树型目录服务:
Dubbo+Zookeeper流程说明:
(1)服务提供者(Provider)启动时:向/dubbo/com.foo.BarService/providers目录下写入自己的URL地址
(2)服务消费者(Consumer)启动时:订阅/dubbo/com.foo.BarService/providers目录下的提供者URL地址。并向/dubbo/com.foo.BarService/consumers目录下写下自己的URL地址
(3)监控中心(Monitor)启动时:订阅/dubbo/com.foo.BarService目录下的所有提供者和消费者URL地址

支持一下功能:
(1)当提供者出现断电等异常停机时,注册中心能自动删除提供者信息
(2)当注册中心重启时,能自动恢复注册数据,以及订阅请求
(3)当回话过期时,能自动恢复注册数据,以及订阅请求

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