dubbo+zookeeper构建微服务架构

  微服务架构成了当下的技术热点,实现微服务是要付出很大成本的,但也许是因为微服务的优点太过于吸引人,以至于大部分开发者都将它当成未来的发展趋势。

        微服务架构的演进过程

        dubbo的用户手册中介绍了服务化架构的进化过程,如下图:


图一、服务化架构的演进过程

        1.orm – 单一应用架构
        一个高内聚版本,所有功能部署在一起。数据访问框架(orm)成为关键。这个架构很少被人使用,几乎接近灭绝了吧。
        优点:成本低,适合功能少又简单 缺点:很多,比如无法适应高流量,二次开发难,部署成本高

        2.mvc架构 - 垂直应用架构
        当访问量渐渐增大,慢慢演化成用的很多的mvc架构。虽然还是所有的功能都是部署在同一个进程中,但是可以通过双机或者前置负载均衡来实现负载分流。这样应用也可以拆分成不同的几个应用,以提升性能和效率。
        此时,mvc架构用于分离前后端逻辑。一方面,有一定的模块化。另一方面,加速和方便了开发。

        3.rpc架构 - 分布式服务架构
        当mvc垂直应用分成不同应用时,越来越多的情况下。不可避免的事应用a与应用b之间的交互。此时将核心和公共的 业务功能抽出来,作为单独的服务,并实现前后端逻辑分离。
        此时则就需要提高业务的复用及整合的分布式rpc框架,例如dubbo等。

        4.soa架构 - 流动计算架构
        当rpc架构中的服务越来越多时,服务的生命周期的管控,容量的评估等各种问题会出现,使服务化成为瓶颈。需要增加一个调度中心来进行对服务管控,监督等。 

        5.微服务架构
        在soa的基础上,人们又提出了微服务架构,它就是将功能分散到各个离散的服务中然后实现对方案的解耦。服务更原子,自治更小,然后高密度部署服务。

        

        微服务的技术关注点

        要实现一个微服务的架构,我们需要关注的技术点包括:服务注册、发现、负载均衡和健康检查,前端路由(网关),容错,服务框架的选择,动态配置管理等模块。这些模块可以组成一个简化的微服务架构图如下:

        

图二、简化的微服务架构图


        笔者使用蚂蚁金融云有一年的时间,蚂蚁金服通过蚂蚁金融云输出了积累多年的技术组件。给其他企业的服务化体系和框架建设提供了很好的设计思路。除了微服务所需要的基础组件之外,还提供了分布式消息组件,分库分表组件,分布式调度组件等企业开发常用的中间件。根据蚂蚁金融云的设计思路,一个网站的基础组件架构图如下:


图三、网站的基础组件架构图

        

        可惜蚂蚁金融云中的产品并不是开源的,一个企业想拥有属于自己的网站架构,就要选出最适合的开源的服务框架实现这些组件,从而使后续开发者更关注于业务逻辑实现。

        这些组件的实现方式以后有时间的话会一一讲解,这篇文章接下来先介绍一下dubbo+zookeeper来实现微服务中的前端服务、后端通用服务、服务注册中心中所涉及到的功能。


        使用dubbo+zookeeper实现简化的微服务架构

        dubbo是一个分布式服务框架,是阿里巴巴SOA服务化治理方案的核心框架。zookeeper是一个为分布式应用提供一致性服务的软件,提供的功能包括:配置维护、域名服务、分布式同步、组服务等。zookeeper可以作为dubbo服务的注册中心,两者结合起来可以实现微服务中的 服务注册、发现、负载均衡和健康检查,容错,动态配置管理的功能。由于dubbo没有提供前端路由的功能,所以我们还需实现一个具备监控、安全认证、限流、服务反向路由功能的网关组件才能实现完整的微服务。这个组件实现起来比较复杂,在这篇文章中不做介绍,我们先用springMVC将dubbo服务暴露成浏览器可访问的http接口。

        第一步:zookeeper集群的部署

        使用zookeeper作为dubbo的注册中心,部署起来并不麻烦。为了保持注册中心的高可用性,在生产环境下我们需要配置多个zookeeper协同运行。在集群模式下,zookeeper会基于Paxos算法从集群中选择一台作为leader,其他机器作为follower,注册中心的数据都以leader为准。一台zk机器成为leader的条件是超过这台机器是可用的,且被超过半数的机器选举为leader。基于这种实现方式,我们选择zk集群的数量时最好为奇数个,最少为3个,这样只要有超过半数的zk机器存活那注册中心就是可用的。

        注:如果我们选择2台机器作为zk的集群,那只要有一台zk挂掉,另一台机器就无法得到超过半数的选票,那么这个zk集群就直接失效了。因此选2台机器作为zk集群的稳定性在理论上不如一台机器作为注册中心的稳定性。

        以3台机器作为zk集群为例,每台zk的具体部署方式为:

        1、下载安装包并解压到安装目录,zookeeper安装包的下载地址为:http://www.apache.org/dist/zookeeper/

        2、进入解压目录的conf文件夹,配置zookeeper启动的基本参数。

             在conf文件夹下有一个 zoo_sample.cfg的文件,是zk启动的配置样例,zookeeper进程在启动的时候会找zoo.cfg文件作为默认的配置文件,所以我们复制一个名称为zoo.cfg的文件,并编辑其中的配置信息如下:


图四、zookeeper的配置文件

            图中用红框标出来的地方是zk启动需要额外注意的参数:

            dataDir为内存数据库快照的存放位置,

            clientPort 为zk进程的监听端口

            server.A=B:C:D

            A为数字,标识这条配置为第几个zk服务器,即机器id

            B为host名,标识这个服务器的主机地址

            C和D为zk集群的成员用于选举leader时的通讯端口

        3、在dataDir路径下创建myid文件,标识这台机器对应的机器id

        4、运行zookeeper进程,在zookeeper目录下的bin文件夹中,运行

            ./zkServer.sh start

            ps: 停止方法——运行 ./zkServer.sh stop

        5、服务验证

            zk进程启动后,默认会从三台机器中选出一个leader,2个follower,在bin目录下运行./zkServer.sh status可以查看zk进程的运行状态




图五、三台机器zookeeper的运行状态

            如图所示,集群选择zoo2作为leader,其他机器作为 follower 的方式运行。


       第二步:开发前端服务和后端通用服务

        第二步需要创建两个项目:

            我们使用springMVC模块代替一下服务前端路由,与前端服务合成一个项目,作为服务的调用者。

            开发一个后端通用服务接口,作为服务的提供者。

        如果开发者是用maven做的项目管理,给大家推荐一个十分实用的多模块项目结构,模块的分层和依赖关系如下:


图六:项目模块划分

        如果项目的数据层操作比较复杂,可以在DAO层前面加一个领域层,模块依赖关系如下:


图七:项目模块划分(带领域层)

        

        按照图中的maven模块结构,我们生成服务提供方和服务调用方两个项目,如图:


图八、服务提供方项目结构


图九、服务调用方项目结构

        

        我们将服务提供方命名为dubboservice,服务调用方命名为dubboclient。

        首先在dubboservice项目中实现一个简单的Hello World 服务。

        1、接口:

  1. public interface TestService {
  2. String sayHello(String name);
  3. }


        2、实现类:

  1. @Service("testService")
  2. public class TestServiceImpl implements TestService {
  3. @Override
  4. public String sayHello(String name) {
  5. return String.format("Hi! Client_%s! ", name);
  6. }
  7. }

        3、然后在dubboservice中引入dubbo,zookeeper所用的依赖,座标如下:

  1. <dependency>
  2. <groupId>com.alibaba</groupId>
  3. <artifactId>dubbo</artifactId>
  4. <version>2.5.3</version>
  5. </dependency>
  6. <dependency>
  7. <groupId>org.apache.zookeeper</groupId>
  8. <artifactId>zookeeper</artifactId>
  9. <version>3.4.5</version>
  10. </dependency>
  11. <dependency>
  12. <groupId>com.github.sgroschupf</groupId>
  13. <artifactId>zkclient</artifactId>
  14. <version>0.1</version>
  15. </dependency>


      4、将Hello World服务在spring的配置文件中暴露出来,如图:

  1. <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
  2. <beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
  3. xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"
  4. xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
  5. xmlns:dubbo="http://code.alibabatech.com/schema/dubbo" xmlns:jdbc="http://www.springframework.org/schema/jdbc"
  6. xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx" xmlns:task="http://www.springframework.org/schema/task"
  7. xsi:schemaLocation="
  8. http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.2.xsd
  9. http://www.springframework.org/schema/aop http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-3.2.xsd
  10. http://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-3.2.xsd
  11. http://www.springframework.org/schema/jdbc http://www.springframework.org/schema/jdbc/spring-jdbc-3.2.xsd
  12. http://www.springframework.org/schema/tx http://www.springframework.org/schema/tx/spring-tx-3.2.xsd
  13. http://www.springframework.org/schema/task http://www.springframework.org/schema/task/spring-task-3.2.xsd
  14. http://code.alibabatech.com/schema/dubbo
  15. http://code.alibabatech.com/schema/dubbo/dubbo.xsd">
  16. <context:property-placeholder location="classpath:/META-INF/app.properties" />
  17. <!--提供方应用信息,用于计算依赖关系-->
  18. <dubbo:application name="dubboservice_provider" />
  19. <!--使用zookeeper注册中心暴露服务地址-->
  20. <dubbo:registry protocol="zookeeper" address="10.139.99.231:2181,10.139.106.145:2181,10.139.103.116:2181"/>
  21. <!--声明需要暴露的服务接口-->
  22. <dubbo:service interface="org.zhdd.test.dubboservice.service.TestService" ref="testService"/>
  23. </beans>


       5、将dubboservice项目启动,我们便向注册中心提供了一个简易的后端通用服务。

       然后在dubboclient项目中实现对后端服务的引用,和对外的路由

        1、除了在dubboclient中引入dubbo,zookeeper所用的依赖之外,我们还需要引入dubboservice中所用到的服务依赖,如下:

  1. <dependency>
  2. <groupId>com.alibaba</groupId>
  3. <artifactId>dubbo</artifactId>
  4. <version>2.5.3</version>
  5. </dependency>
  6. <dependency>
  7. <groupId>org.apache.zookeeper</groupId>
  8. <artifactId>zookeeper</artifactId>
  9. <version>3.4.5</version>
  10. </dependency>
  11. <dependency>
  12. <groupId>com.github.sgroschupf</groupId>
  13. <artifactId>zkclient</artifactId>
  14. <version>0.1</version>
  15. </dependency>
  16. <!--
  17. 服务提供方的接口依赖
  18. -->
  19. <dependency>
  20. <groupId>org.zhdd.test</groupId>
  21. <artifactId>dubboservice-service</artifactId>
  22. <version>1.0.0-SNAPSHOT</version>
  23. </dependency>

        2、在spring的配置文件中声明所引用的服务:

  1. <!--提供方应用信息,用于计算依赖关系-->
  2. <dubbo:application name="dubboservice_consumer" />
  3. <!--使用zookeeper注册中心暴露服务地址-->
  4. <dubbo:registry protocol="zookeeper" address="10.139.99.231:2181,10.139.106.145:2181,10.139.103.116:2181"/>
  5. <!--声明需要暴露的服务接口-->
  6. <dubbo:reference interface="org.zhdd.test.dubboservice.service.TestService" id="testService"/>

        3、新建一个controller,将引用的服务通过controller暴露出去,代码如下:

  1. @Controller
  2. public class HelloController {
  3. @Autowired
  4. private TestService testService;
  5. @RequestMapping("/hello/{name}")
  6. @ResponseBody
  7. public String hello(@PathVariable String name){
  8. String rslt=testService.sayHello(name);
  9. return rslt;
  10. }
  11. }



        4、启动项目,这个时候dubboclient 就成功引用到了dubboservice的服务

        我们通过浏览器访问dubboclient暴露出来的接口,确保dubboclient可以正常调用到dubboservice的具体实现,如图所示:

        这样我们就成功部署了一个简易的微服务架构。

        

        我们可以通过zookeeper的查看工具更直观的查看dubbo在zookeeper中的注册和订阅信息,此时的注册和订阅信息如下:



后续:

        dubbo与zookeeper的复杂配置还有很多,本文只介绍了dubbo与zookeeper最基本的用法。要想了解更多的信息可以通过官方文档进行学习:

        dubbo中文文档:http://dubbo.io/

        zookeeper文档:http://zookeeper.apache.org/

转自: http://blog.csdn.net/zhdd99/article/details/52263609

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