Dubbo概述

刺骨的言语ヽ痛彻心扉 2024-03-23 14:15 74阅读 0赞

#### Dubbo ####

*  Dubbo概述
 *   *  什么是RPC
     *   *  通信协议
         *  序列化协议
     *  什么是Dubbo
     *  Dubbo对协议的支持
     *  Dubbo的发展历程
     *  Dubbo服务的注册与发现
     *  常见面试题:Dubbo的注册发现流程
     *  Dubbo实现微服务调用
     *   *  确定调用结构
         *  修改stock模块
         *   *  创建csmall-stock-service项目
         *  创建csmall-stock-webapi项目
         *  修改cart模块
         *  修改order模块支持Dubbo
         *   *  创建csmall-order-service项目
             *  Dubbo调用常见错误
     *  负载均衡
     *   *  什么是负载均衡
         *  Dubbo内置负载均衡策略算法
         *   *  随机分配策略
             *  权重平滑分配
             *  活跃度自动感知
             *  一致性Hash算法
     *  修改business模块
     *  Dubbo生产者消费者配置小结
     *   *  生产者
         *  消费者

## Dubbo概述 ##

### 什么是RPC ###

RPC是Remote Procedure Call的缩写 翻译为:远程过程调用

目标是为了实现两台(多台)计算机\\服务器,相互调用方法\\通信的解决方案

RPC只是实现远程调用的一套标准

该标准主要规定了两部分内容

1.通信协议

2.序列化协议

为了方便大家理解RPC,下面的图片帮助理解

![在这里插入图片描述][b492a721853c4ca29dabb2fd024d865c.png]

上面图是老婆和老公在家的时,老婆让老公洗碗的调用流程

这个流程可以理解为项目内的功能的调用,类似面向对象编程实例化对象,调用方法的过程

但是这个调用关系如果是远程的,意思是老婆和老公现在是两个不同的项目

![在这里插入图片描述][ffac68dcd758454c8e4550ab23049dfa.png]

我们看到上图中,远程调用必须借助一个通信设备,图片中是手机

#### 通信协议 ####

通信协议指的就是远程调用的通信方式

实际上这个通知的方式可以有多种

例如:写信,飞鸽传书,发电报

在程序中,通信方法实际上也是有多种的,每种通信方式会有不同的优缺点

#### 序列化协议 ####

序列化协议指通信内容的格式,双方都要理解这个格式

上面的图片中,老婆给老公发信息,一定是双方都能理解的信息

发送信息是序列化过程,接收信息需要反序列化

程序中,序列化的方式也是多种的,每种序列化方式也会有不同的优缺点

### 什么是Dubbo ###

上面对RPC有基本认识之后,再学习Dubbo就简单了

Dubbo是一套RPC框架。既然是框架，我们可以在框架结构基础上，定义Dubbo中使用的通信协议，使用的序列化框架技术，而数据格式由Dubbo定义，我们负责配置之后直接通过客户端调用服务端代码。

可以说Dubbo就是RPC概念的实现

Dubbo是SpringCloudAlibaba提供的框架

能够实现微服务相互调用的功能!

### Dubbo对协议的支持 ###

RPC框架分通信协议和序列化协议

Dubbo框架支持多种通信协议和序列化协议,可以通过配置文件进行修改

Dubbo支持的通信协议

*  dubbo协议(默认)
 *  rmi协议
 *  hessian协议
 *  http协议
 *  webservice
 *  …

支持的序列化协议

*  hessian2(默认)
 *  java序列化
 *  compactedjava
 *  nativejava
 *  fastjson
 *  dubbo
 *  fst
 *  kryo

Dubbo默认情况下,支持的协议有如下特征

*  采用NIO单一长链接
 *  优秀的并发性能,但是处理大型文件的能力差

Dubbo方便支持高并发和高性能

### Dubbo的发展历程 ###

![在这里插入图片描述][0efebb226aba4c9e92dd813888081c8e.png]

在dubbo2012年底停止更新后

国内很多公司在Dubbo的基础上进行修改,继续更新

比较知名的修改版本就是当当网的DubboX

2012年底dubbo停止更新后到2017年dubbo继续更新之前

2015SpringCloud开始兴起,当时没有阿里的框架

国内公司要从SpringCloud和Dubbo中抉择使用哪个微服务方案

我们学习的Dubbo指的都是2.7之后的版本

是能够和SpringCloudAlibaba配合使用的

### Dubbo服务的注册与发现 ###

在Dubbo的调用过程中,必须包含注册中心的支持

项目调用服务的模块必须在同一个注册中心中

注册中心推荐阿里自己的Nacos,兼容性好,能够发挥最大性能

但是Dubbo也支持其它软件作为注册中心(例如Redis,zookeeper等)

服务发现，即消费端自动发现服务地址列表的能力，是微服务框架需要具备的关键能力，借助于自动化的服务发现，微服务之间可以在无需感知对端部署位置与 IP 地址的情况下实现通信。

之前RPC的示例中,老婆就是服务的消费端,她能发现老公具备的服务

如果老婆调用了老公的服务,就是完成了Dubbo调用

![在这里插入图片描述][a4b6f066597244e7bf936560b3ddd5d4.png]

consumer服务的消费者,指服务的调用者(使用者)也就是老婆的位置

provider服务的提供者,指服务的拥有者(生产者)也就是老公的位置

在Dubbo中,远程调用依据是服务的提供者在Nacos中注册的服务名称

一个服务名称,可能有多个运行的实例,任何一个空闲的实例都可以提供服务

### 常见面试题:Dubbo的注册发现流程 ###

1.首先服务的提供者启动服务时,将自己的具备的服务注册到注册中心,其中包括当前提供者的ip地址和端口号等信息,Dubbo会同时注册该项目提供的远程调用的方法

2.消费者(使用者)启动项目,也注册到注册中心,同时从注册中心中获得当前项目具备的所有服务列表

3.当注册中心中有新的服务出现时,(在心跳时)会通知已经订阅发现的消费者,消费者会更新所有服务列表

4.RPC调用,消费者需要调用远程方法时,根据注册中心服务列表的信息,只需服务名称,不需要ip地址和端口号等信息,就可以利用Dubbo调用远程方法了

### Dubbo实现微服务调用 ###

#### 确定调用结构 ####

![在这里插入图片描述][9d11ecccc7f342a6973d3d0724abf27d.png]

*  order模块调用stock模块的减少库存的功能
 *  order模块调用cart模块的删除购物车的功能
 *  business模块调用order新增订单的功能

要想实现Dubbo调用

必须按照Dubbo规定的配置和行业标准的结构来实现

Dubbo调用的好处是直接将要消费的目标（例如order模块中消费stock的方法）编写在当前消费者的业务逻辑层中，无需编写新的代码结构，程序运行流程不会因为Dubbo而变化

#### 修改stock模块 ####

##### 创建csmall-stock-service项目 #####

因为当前stock模块减少库存数业务是典型的生产者方法,需要被别的模块调用

那么其它模块就必须添加当前库存数减少的业务接口支持

为了减少添加这个给当前项目带来的负担

业界通用做法,是将生产者项目拆分为两个,

其中一个项目只有业务逻辑层接口

另一个项目包含正常的配置和所有业务代码

当消费者需要时只需要添加包含业务逻辑层接口的项目的依赖即可

创建csmall-stock-service项目

csmall-stock升格为父项目，所以也要修改它的pom文件

<packaging>pom</packaging>
    <modules>
        <module>csmall-stock-service</module>
    </modules>

csmall-stock-service项目的pom文件添加最低要求的依赖

删除test\\删除resources\\删除SpringBoot启动类

然后将原有的业务逻辑层接口IStockService复制到这个项目中即可

public interface IStockService {
        
    
        // 减少指定商品库存数的业务逻辑层方法
        void reduceStockCount(StockReduceCountDTO stockReduceCountDTO);
    }

#### 创建csmall-stock-webapi项目 ####

webapi项目包含stock项目原有的所有配置和业务代码

创建好项目之后删除test文件夹、删除application.properties文件

然后父子相认

最终csmall-stock项目的pom文件为

csmall-stock-webapi项目的pom文件为

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
    <project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
             xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
        <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
        <parent>
            <groupId>cn.tedu</groupId>
            <artifactId>csmall-stock</artifactId>
            <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
            <relativePath/> 
        </parent>
        <groupId>cn.tedu</groupId>
        <artifactId>csmall-stock-webapi</artifactId>
        <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
        <name>csmall-stock-webapi</name>
        <description>Demo project for Spring Boot</description>
        <dependencies>
            
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
            </dependency>
            
            <dependency>
                <groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>
                <artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>
            </dependency>
            
            <dependency>
                <groupId>com.alibaba</groupId>
                <artifactId>druid</artifactId>
            </dependency>
            
            <dependency>
                <groupId>mysql</groupId>
                <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
            </dependency>
            
            <dependency>
                <groupId>cn.tedu</groupId>
                <artifactId>csmall-commons</artifactId>
                <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
            </dependency>
            
            <dependency>
                <groupId>com.github.xiaoymin</groupId>
                <artifactId>knife4j-spring-boot-starter</artifactId>
            </dependency>
            
            <dependency>
                <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
            </dependency>
            
            <dependency>
                <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-starter-dubbo</artifactId>
            </dependency>
            
            <dependency>
                <groupId>cn.tedu</groupId>
                <artifactId>csmall-stock-service</artifactId>
                <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
            </dependency>
        </dependencies>
    </project>

上面的pom文件不只是将原有的stock的pom文件依赖复制,而且添加了Dubbo和业务逻辑层接口的依赖

将csmall-stock项目的application.yml和application-dev.yml复制到csmall-stock-webapi项目的resources文件夹下

yml文件其它的不动,但是在dev.yml文件中要添加dubbo的配置信息

spring:
      application:
        # 设置当前项目的名称,这个名字会提交给Nacos做当前微服务项目的名称
        name: nacos-stock
      cloud:
        nacos:
          discovery:
            # 配置Nacos的位置,用于提交当前项目的信息
            server-addr: localhost:8848
      datasource:
        url: jdbc:mysql://localhost:3306/csmall_db?useSSL=false&useUnicode=true&characterEncoding=utf-8&serverTimezone=Asia/Shanghai&allowMultiQueries=true
        username: root
        password: root
    dubbo:
      protocol: #协议
        # port设置为-1 表示启用dubbo自动寻找可用端口号的功能
        # 默认寻找可用端口的规则为从20880开始,可用就使用,可不用就+1,直到找到可用的位置
        port: -1
        # 设置连接名称,Dubbo框架要求设置为dubbo
        name: dubbo
      registry:  #注册
        # 指定当前项目服务注册到哪个注册中心
        address: nacos://localhost:8848
      consumer:
        # 设置当前项目启动时,是否检查本项目需要的所有远程服务都已经启动
        # 设置它的值为false,表示不检查,这样就不会因为需要的服务没有启动而报错了
        check: false

开始复制代码

我们先将csmall-stock模块中config\\controller\\mapper\\service直接复制

粘贴到webapi项目cn.tedu.csmall.stock.webapi包下

删除IStockService接口

业务逻辑层实现类需要重新导入Mapper的包来实现正确编译

修改config包中

Knife4jConfiguration:

/**
     * 【重要】指定Controller包路径
     */
    private String basePackage = "cn.tedu.csmall.stock.webapi.controller";

MyBatisConfiguration

@Configuration
    // MyBatis框架扫描mapper接口包的注解
    @MapperScan("cn.tedu.csmall.stock.webapi.mapper")
    public class MyBatisConfiguration {
        
    }

然后就可以删除原csmall-stock模块的src文件夹了

下面就可以配置实现Dubbo方法提供的步骤了

将业务逻辑层实现类方法声明为Dubbo可调用的方法

当前stock模块是单纯的生产者

StockServiceImpl修改代码

// @DubboService注解,标记业务逻辑层实现类,其中所有方法都会注册到Nacos
    // 其它消费者启动服务时,就可以调用这个类中的任何方法
    @DubboService
    @Service
    @Slf4j
    public class StockServiceImpl implements IStockService {
        
        // ....  内容略
    }

如果当前项目是服务的提供者(生产者)

还需要在SpringBoot启动类上添加@EnableDubbo的注解,才能真正让Dubbo功能生效

@SpringBootApplication
    // 如果当前项目是Dubbo调用中的生产者,必须添加@EnableDubbo注解
    // 添加之后,在服务启动时,当前项目提供的所有服务,才能正常被消费者消费
    @EnableDubbo
    public class CsmallStockWebapiApplication {
        
    
        public static void main(String[] args) {
        
            SpringApplication.run(CsmallStockWebapiApplication.class, args);
        }
    
    }

先启动nacos

再启动stockWebapi项目

#### 修改cart模块 ####

操作步骤和上面课程的stock模块完全一致,参考笔记中stock模块即可

#### 修改order模块支持Dubbo ####

因为order模块在Dubbo的调用关系中

既是生产者又是消费者

它消费cart和stock的服务

同时又为business模块提供服务

重构的过程和stock\\cart有很多相似,但是也要注意不同

##### 创建csmall-order-service项目 #####

创建项目后父子相认正常

子项目的pom文件依赖需要额外添加下面内容

<dependency>
        <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-dubbo</artifactId>
    </dependency>
    
    <dependency>
        <groupId>cn.tedu</groupId>
        <artifactId>csmall-order-service</artifactId>
        <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    </dependency>
    
    <dependency>
        <groupId>cn.tedu</groupId>
        <artifactId>csmall-stock-service</artifactId>
        <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>cn.tedu</groupId>
        <artifactId>csmall-cart-service</artifactId>
        <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    </dependency>

yml文件配置也和cart\\stock模块一致

代码也都正常从csmall-order复制到csmall-order-webapi中

删除csmall-order的src目录

config包中的配置,修改为正确包名

在OrderServiceImpl业务逻辑层实现类中添加生产者的注解,

同时利用Dubbo消费stock和cart模块的方法

Reference:引用

@DubboService
    @Service
    @Slf4j
    public class OrderServiceImpl implements IOrderService {
        
    
        @Autowired
        private OrderMapper orderMapper;
    
        // 添加@DubboReference注解,表示当前业务逻辑层需要消费其他模块的服务
        // 注解下面声明的业务逻辑层接口,必须在Nacos中有对应的注册实现类
        // 在调用时,Dubbo可以自动获取Nacos中注册的业务逻辑层实现类对象
        @DubboReference
        private IStockService stockService;
        @DubboReference
        private ICartService cartService;
    
        @Override
        public void orderAdd(OrderAddDTO orderAddDTO) {
        
            // 1.这里先要进行减少数据库中库存数的操作(调用stock模块)
            // 要执行库存的减少需要StockReduceCountDTO对象
            StockReduceCountDTO countDTO=new StockReduceCountDTO();
            // countDTO不能直接使用同名属性赋值,因为和OrderAddDTO属性不同名
            countDTO.setCommodityCode(orderAddDTO.getCommodityCode());
            countDTO.setReduceCount(orderAddDTO.getCount());
            // 执行Dubbo调用,完成库存减少
            stockService.reduceStockCount(countDTO);
            // 2.还要从购物车中删除用户选中的商品(调用cart模块)
            // 执行Dubbo调用,完成购物车删除
            cartService.deleteUserCart(orderAddDTO.getUserId(),
                                        orderAddDTO.getCommodityCode());
            // 3.上面两个操作完成后,再进行订单的新增
            Order order=new Order();
            BeanUtils.copyProperties(orderAddDTO,order);
            // 执行新增
            orderMapper.insertOrder(order);
            log.info("新增订单信息为:{}",order);
        }
    }

因为order模块也是生产者@EnableDubbo注解仍然要写

@SpringBootApplication
    @EnableDubbo
    public class CsmallOrderWebapiApplication {
        
    
        public static void main(String[] args) {
        
            SpringApplication.run(CsmallOrderWebapiApplication.class, args);
        }
    
    }

我们可以测试这个Dubbo的功能

首先保证Nacos启动

我们项目的启动顺序,尽量保证生产者先启动,再启动消费者

stock\\cart最后启动order

stock\\cart一定要启动

访问

http://localhost:20002/doc.html运行测试

注意运行前,数据库的数据状态和运行后的比较一下

启动服务时,可能发生RpcException或RemotingException异常,如果不影响运行,是可以无视掉的,出现的原因可能是电脑的防火墙\\杀毒软件不让Dubbo访问某些网络资源导致的

也有和无线wifi网卡驱动冲突造成的

##### Dubbo调用常见错误 #####

No provider available from registry localhost:8848 for service cn.tedu.csmall.stock.service.IStockService on consumer 192.168.126.1 use dubbo version 2.7.8, please check status of providers(disabled, not registered or in blacklist).

### 负载均衡 ###

#### 什么是负载均衡 ####

在实际项目中,每个服务基本都是集群模式的,也就是多个功能相同的项目在运行,这样才能承受更高的并发

这时一个请求到这个服务,就需要确定访问哪一个服务器

在Dubbo实现远程调用的过程中,调用的关系可能如下图

![在这里插入图片描述][c0607942b21b40e797a9d40a6a6ae964.png]

Dubbo框架内部支持负载均衡算法,能够尽可能的让请求在相对空闲的服务器上运行

在不同的项目中,可能选用不同的负载均衡策略,以达到最好效果

Loadbalance:就是负载均衡的意思

#### Dubbo内置负载均衡策略算法 ####

*  random loadbalance:随机分配策略(默认)
 *  round Robin Loadbalance:权重平均分配
 *  leastactive Loadbalance:活跃度自动感知分配
 *  consistanthash Loadbalance:一致性hash算法分配

实际运行过程中,每个服务器性能不同

在负载均衡时,都会有性能权重,这些策略算法都考虑权重问题

##### 随机分配策略 #####

假设我们当前3台服务器,经过测试它们的性能权重比值为5:3:1

下面可以生成一个权重模型

5:3:1

![在这里插入图片描述][9bd25a496972491e9a5b9b180cd6b315.png]

生成随机数

在哪个范围内让哪个服务器运行

优点:

算法简单,效率高,长时间运行下,任务分配比例准确

缺点:

偶然性高,如果连续的几个随机请求发送到性能弱的服务器,会导致异常甚至宕机

##### 权重平滑分配 #####

如果几个服务器权重一致,那么就是依次运行

但是服务器的性能权重一致的可能性很小

所以我们需要权重平滑分配

一个优秀的权重分配算法,应该是让每个服务器都有机会运行的

如果一个集群服务器性能比为5:3:1服务为A,B,C

1>A 2>A 3>A 4>A 5>A

6>B 7>B 8>B

9>C

上面的安排中,连续请求一个服务器肯定是不好的,我们希望所有的服务器都能够穿插在一起运行

Dubbo2.7之后更新了这个算法使用"平滑加权算法"优化权重平均分配策略

![在这里插入图片描述][a0742c2a616e4675a4e387f87ab60990.png]

优点:

能够尽可能的在权重要求的情况下,实现请求的穿插运行(交替运行),不会发生随机策略中的偶发情况

缺点

服务器较多时,可能需要减权和复权的计算,需要消耗系统资源

##### 活跃度自动感知 #####

记录每个服务器处理一次请求的时间

按照时间比例来分配任务数,运行一次需要时间多的分配的请求数较少

##### 一致性Hash算法 #####

根据请求的参数进行hash运算

以后每次相同参数的请求都会访问固定服务器

因为根据参数选择服务器,不能平均分配到每台服务器上

使用的也不多

### 修改business模块 ###

上面课程我们完成了stock\\cart\\order模块的Dubbo结构的修改

最后还剩下business模块没有修改

business模块是我们设计的新增订单业务的触发者,是起点

它是单纯的消费者

我们不需要像生产者一样去创建两个子项目

直接在现有项目上进行修改即可

pom文件直接添加dubbo和order业务逻辑接口的依赖

<dependency>
        <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-dubbo</artifactId>
    </dependency>
    
    <dependency>
        <groupId>cn.tedu</groupId>
        <artifactId>csmall-order-service</artifactId>
        <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    </dependency>

application-dev.yml添加Dubbo的配置

dubbo:
      protocol:
        port: -1
        name: dubbo
      registry:
        address: nacos://localhost:8848
      consumer:
        check: false

我们要在当前business模块的业务逻辑层实现类中

实现Dubbo调用order模块的生成订单方法

BusinessServiceImpl类中

@Service
    @Slf4j
    public class BusinessServiceImpl implements IBusinessService {
        
    
        // Dubbo调用order模块实现新增订单的功能
        // 在消费者装配其它模块提供的业务逻辑层对象时,建议在对象名称前添加dubbo
        @DubboReference
        private IOrderService dubboOrderService;
    
        @Override
        public void buy() {
        
            // 先实例化一个要新增的订单对象
            OrderAddDTO orderAddDTO=new OrderAddDTO();
            orderAddDTO.setUserId("UU100");
            orderAddDTO.setCommodityCode("PC100");
            orderAddDTO.setCount(5);
            orderAddDTO.setMoney(100);
            // 这个实例化好的DTO对象,后期会发送到order模块新增订单
            log.info("新增订单信息为:{}",orderAddDTO);
            // 发送给order模块执行相关的数据库操作
            dubboOrderService.orderAdd(orderAddDTO);
        }
    }

Springboot启动类不必要吧遍写@EnableDubbo因为business是单纯的消费者

保证Nacos正在运行

再依次启动cart\\stock\\order

最后启动business项目

http://localhost:20000/doc.html运行测试

### Dubbo生产者消费者配置小结 ###

Dubbo生产者消费者相同的配置

pom文件添加dubbo依赖,yml文件配置dubbo信息

#### 生产者 ####

*  要有service接口项目
 *  提供服务的业务逻辑层实现类要添加@DubboService注解
 *  SpringBoot启动类要添加@EnableDubbo注解

#### 消费者 ####

*  pom文件添加消费模块的service依赖
 *  业务逻辑层远程调用前,模块使用@DubboReference注解获取业务逻辑层实现类对象

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