基礎(chǔ)知識

分布式理論

什么是分布式系統(tǒng)？

在《分布式系統(tǒng)原理與范型》一書中有如下定義：“分布式系統(tǒng)是若干獨(dú)立計(jì)算機(jī)的集合,，這些計(jì)算機(jī)對于用戶來說就像單個相關(guān)系統(tǒng)”；

分布式系統(tǒng)是由一組通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信,、為了完成共同的任務(wù)而協(xié)調(diào)工作的計(jì)算機(jī)節(jié)點(diǎn)組成的系統(tǒng)。分布式系統(tǒng)的出現(xiàn)是為了用廉價的,、普通的機(jī)器完成單個計(jì)算機(jī)無法完成的計(jì)算、存儲任務(wù),。其目的是利用更多的機(jī)器,，處理更多的數(shù)據(jù)。

分布式系統(tǒng)（distributed system）是建立在網(wǎng)絡(luò)之上的軟件系統(tǒng),。

首先需要明確的是,，只有當(dāng)單個節(jié)點(diǎn)的處理能力無法滿足日益增長的計(jì)算、存儲任務(wù)的時候,，且硬件的提升（加內(nèi)存,、加磁盤、使用更好的CPU）高昂到得不償失的時候,，應(yīng)用程序也不能進(jìn)一步優(yōu)化的時候,，我們才需要考慮分布式系統(tǒng)。因?yàn)?，分布式系統(tǒng)要解決的問題本身就是和單機(jī)系統(tǒng)一樣的,，而由于分布式系統(tǒng)多節(jié)點(diǎn)、通過網(wǎng)絡(luò)通信的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),，會引入很多單機(jī)系統(tǒng)沒有的問題,，為了解決這些問題又會引入更多的機(jī)制、協(xié)議,，帶來更多的問題,。。,。

Dubbo文檔

隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,，網(wǎng)站應(yīng)用的規(guī)模不斷擴(kuò)大，常規(guī)的垂直應(yīng)用架構(gòu)已無法應(yīng)對,，分布式服務(wù)架構(gòu)以及流動計(jì)算架構(gòu)勢在必行,，急需一個治理系統(tǒng)確保架構(gòu)有條不紊的演進(jìn)。

在Dubbo的官網(wǎng)文檔有這樣一張圖

單一應(yīng)用架構(gòu)

當(dāng)網(wǎng)站流量很小時,，只需一個應(yīng)用,，將所有功能都部署在一起，以減少部署節(jié)點(diǎn)和成本,。此時,，用于簡化增刪改查工作量的數(shù)據(jù)訪問框架(ORM)是關(guān)鍵。

適用于小型網(wǎng)站,，小型管理系統(tǒng),，將所有功能都部署到一個功能里，簡單易用。

缺點(diǎn)：

1,、性能擴(kuò)展比較難

2,、協(xié)同開發(fā)問題

3、不利于升級維護(hù)

垂直應(yīng)用架構(gòu)

當(dāng)訪問量逐漸增大,，單一應(yīng)用增加機(jī)器帶來的加速度越來越小,，將應(yīng)用拆成互不相干的幾個應(yīng)用，以提升效率,。此時,，用于加速前端頁面開發(fā)的Web框架(MVC)是關(guān)鍵。

通過切分業(yè)務(wù)來實(shí)現(xiàn)各個模塊獨(dú)立部署,，降低了維護(hù)和部署的難度,，團(tuán)隊(duì)各司其職更易管理，性能擴(kuò)展也更方便,，更有針對性,。

缺點(diǎn)： 公用模塊無法重復(fù)利用，開發(fā)性的浪費(fèi)

分布式服務(wù)架構(gòu)

當(dāng)垂直應(yīng)用越來越多,，應(yīng)用之間交互不可避免,，將核心業(yè)務(wù)抽取出來，作為獨(dú)立的服務(wù),，逐漸形成穩(wěn)定的服務(wù)中心,，使前端應(yīng)用能更快速的響應(yīng)多變的市場需求。此時,，用于提高業(yè)務(wù)復(fù)用及整合的分布式服務(wù)框架(RPC)是關(guān)鍵,。

流動計(jì)算架構(gòu)

當(dāng)服務(wù)越來越多，容量的評估,，小服務(wù)資源的浪費(fèi)等問題逐漸顯現(xiàn),，此時需增加一個調(diào)度中心基于訪問壓力實(shí)時管理集群容量，提高集群利用率,。此時,，用于提高機(jī)器利用率的資源調(diào)度和治理中心(SOA)[ Service Oriented Architecture]是關(guān)鍵。

RPC

什么是RPC,？

RPC【Remote Procedure Call】是指遠(yuǎn)程過程調(diào)用,，是一種進(jìn)程間通信方式，他是一種技術(shù)的思想,，而不是規(guī)范,。它允許程序調(diào)用另一個地址空間（通常是共享網(wǎng)絡(luò)的另一臺機(jī)器上）的過程或函數(shù)，而不用程序員顯式編碼這個遠(yuǎn)程調(diào)用的細(xì)節(jié),。即程序員無論是調(diào)用本地的還是遠(yuǎn)程的函數(shù),，本質(zhì)上編寫的調(diào)用代碼基本相同,。

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

RPC基本原理

步驟解析：

RPC兩個核心模塊：通訊,，序列化,。

Dubbo概念

什么是dubbo？

Apache Dubbo |?d?b??| 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(yuǎn)程方法調(diào)用，智能容錯和負(fù)載均衡,，以及服務(wù)自動注冊和發(fā)現(xiàn),。

dubbo官網(wǎng)

1.了解Dubbo的特性

2.查看官方文檔

dubbo基本概念

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

服務(wù)消費(fèi)者（Consumer）: 調(diào)用遠(yuǎn)程服務(wù)的服務(wù)消費(fèi)方，服務(wù)消費(fèi)者在啟動時,，向注冊中心訂閱自己所需的服務(wù),，服務(wù)消費(fèi)者，從提供者地址列表中,，基于軟負(fù)載均衡算法,，選一臺提供者進(jìn)行調(diào)用，如果調(diào)用失敗,，再選另一臺調(diào)用,。

注冊中心（Registry）：注冊中心返回服務(wù)提供者地址列表給消費(fèi)者，如果有變更,，注冊中心將基于長連接推送變更數(shù)據(jù)給消費(fèi)者

監(jiān)控中心（Monitor）：服務(wù)消費(fèi)者和提供者,，在內(nèi)存中累計(jì)調(diào)用次數(shù)和調(diào)用時間，定時每分鐘發(fā)送一次統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)到監(jiān)控中心

調(diào)用關(guān)系說明

l 服務(wù)容器負(fù)責(zé)啟動，加載,，運(yùn)行服務(wù)提供者,。

l 服務(wù)提供者在啟動時，向注冊中心注冊自己提供的服務(wù),。

l 服務(wù)消費(fèi)者在啟動時,，向注冊中心訂閱自己所需的服務(wù)。

l 注冊中心返回服務(wù)提供者地址列表給消費(fèi)者,，如果有變更,，注冊中心將基于長連接推送變更數(shù)據(jù)給消費(fèi)者。

l 服務(wù)消費(fèi)者,，從提供者地址列表中,，基于軟負(fù)載均衡算法，選一臺提供者進(jìn)行調(diào)用,，如果調(diào)用失敗,，再選另一臺調(diào)用。

l 服務(wù)消費(fèi)者和提供者,，在內(nèi)存中累計(jì)調(diào)用次數(shù)和調(diào)用時間,，定時每分鐘發(fā)送一次統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)到監(jiān)控中心。

Dubbo環(huán)境搭建

點(diǎn)進(jìn)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3.4.14 ,， 最新版,！ 解壓zookeeper

2. 運(yùn)行/bin/zkServer.cmd ，初次運(yùn)行會報(bào)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(yùn)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(fù)制一份改名為zoo.cfg即可,。

注意幾個重要位置：

dataDir=./   臨時數(shù)據(jù)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(jié)點(diǎn)

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

create –e /kuangshen 123：創(chuàng)建一個kuangshen節(jié)點(diǎn),，值為123

get /kuangshen：獲取/kuangshen節(jié)點(diǎn)的值

我們再來查看一下節(jié)點(diǎn)

window下安裝dubbo-admin

dubbo本身并不是一個服務(wù)軟件。它其實(shí)就是一個jar包,，能夠幫你的java程序連接到zookeeper,，并利用zookeeper消費(fèi)、提供服務(wù),。

但是為了讓用戶更好的管理監(jiān)控眾多的dubbo服務(wù),，官方提供了一個可視化的監(jiān)控程序dubbo-admin,，不過這個監(jiān)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(jìn)入目錄

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

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

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

3.在項(xiàng)目目錄下打包dubbo-admin

mvn clean package -Dmaven.test.skip=true 

第一次打包的過程有點(diǎn)慢,，需要耐心等待！直到成功,！

4. 執(zhí)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(wù)一定要打開,！】

執(zhí)行完畢，我們?nèi)ピL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(rèn)的root-root；

登錄成功后,，查看界面

安裝完成,！

SpringBoot + Dubbo + zookeeper

框架搭建

1. 啟動zookeeper ！

2. IDEA創(chuàng)建一個空項(xiàng)目,；

3.創(chuàng)建一個模塊，實(shí)現(xiàn)服務(wù)提供者：provider-server ,， 選擇web依賴即可

4.項(xiàng)目創(chuàng)建完畢,，我們寫一個服務(wù)，比如賣票的服務(wù),；

編寫接口

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

編寫實(shí)現(xiàn)類

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

5.創(chuàng)建一個模塊,，實(shí)現(xiàn)服務(wù)消費(fèi)者：consumer-server ， 選擇web依賴即可

6.項(xiàng)目創(chuàng)建完畢,，我們寫一個服務(wù),，比如用戶的服務(wù)；

編寫service

package com.kuang.consumer.service;public class UserService {//我們需要去拿去注冊中心的服務(wù)}

需求：現(xiàn)在我們的用戶想使用買票的服務(wù),，這要怎么弄呢 ,？

服務(wù)提供者

1. 將服務(wù)提供者注冊到注冊中心，我們需要整合Dubbo和zookeeper,，所以需要導(dǎo)包

我們從dubbo官網(wǎng)進(jìn)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?nèi)aven倉庫下載,，zkclient；

<!-- https:///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(guān)屬性,！

#當(dāng)前應(yīng)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(wù)
dubbo.scan.base-packages=com.kuang.provider.service

3. 在service的實(shí)現(xiàn)類中配置服務(wù)注解,，發(fā)布服務(wù),！注意導(dǎo)包問題

import org.apache.dubbo.config.annotation.Service;import org.springframework.stereotype.Component;

@Service //將服務(wù)發(fā)布出去@Component //放在容器中public class TicketServiceImpl implements TicketService {
    @Overridepublic String getTicket() {return "《狂神說Java》";
    }
}

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

消費(fèi)者

1.導(dǎo)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:///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(shù)

#當(dāng)前應(yīng)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(wù)提供者的接口打包,，然后用pom文件導(dǎo)入，我們這里使用簡單的方式,，直接將服務(wù)的接口拿過來,，路徑必須保證正確，即和服務(wù)提供者相同,；

4. 完善消費(fèi)者的服務(wù)類

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 //遠(yuǎn)程引用指定的服務(wù),，他會按照全類名進(jìn)行匹配，看誰給注冊中心注冊了這個全類名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,；

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTestpublic class ConsumerServerApplicationTests {

    @Autowired
    UserService userService;

    @Testpublic void contextLoads() {

        userService.bugTicket();

    }

}

啟動測試

1. 開啟zookeeper

2. 打開dubbo-admin實(shí)現(xiàn)監(jiān)控【可以不用做】

3. 開啟服務(wù)者

4. 消費(fèi)者消費(fèi)測試,，結(jié)果：

監(jiān)控中心 ：

ok , 這就是SpingBoot + dubbo + zookeeper實(shí)現(xiàn)分布式開發(fā)；