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文章目录

1. 分布式理论

1. 什么是分布式系统？

在《分布式系统原理与范型》一书中有如下定义：“分布式系统是若干独立计算机的集合，这些计算机对于用户来说就像单个相关系统”；

分布式系统是由一组通过网络进行通信、为了完成共同的任务而协调工作的计算机节点组成的系统。分布式系统的出现是为了用廉价的、普通的机器完成单个计算机无法完成的计算、存储任务。其目的是利用更多的机器，处理更多的数据。

分布式系统（distributed system）是建立在网络之上的软件系统。

首先需要明确的是，只有当单个节点的处理能力无法满足日益增长的计算、存储任务的时候，且硬件的提升（加内存、加磁盘、使用更好的CPU）高昂到得不偿失的时候，应用程序也不能进一步优化的时候，我们才需要考虑分布式系统。因为，分布式系统要解决的问题本身就是和单机系统一样的，而由于分布式系统多节点、通过网络通信的拓扑结构，会引入很多单机系统没有的问题，为了解决这些问题又会引入更多的机制、协议，带来更多的问题。。。

2. Dubbo文档

随着互联网的发展，网站应用的规模不断扩大，常规的垂直应用架构已无法应对，分布式服务架构以及流动计算架构势在必行，急需一个治理系统确保架构有条不紊的演进。

在Dubbo的官网文档有这样一张图
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3. 单一应用架构

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，用于简化增删改查工作量的数据访问框架(ORM)是关键。

在这里插入图片描述
适用于小型网站，小型管理系统，将所有功能都部署到一个功能里，简单易用。

  • 缺点：

1、性能扩展比较难

2、协同开发问题

3、不利于升级维护

4. 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，用于加速前端页面开发的Web框架(MVC)是关键。

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通过切分业务来实现各个模块独立部署，降低了维护和部署的难度，团队各司其职更易管理，性能扩展也更方便，更有针对性。

  • 缺点：

公用模块无法重复利用，开发性的浪费

5. 分布式服务架构

当垂直应用越来越多，应用之间交互不可避免，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，使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。

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6. 流动计算架构

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)[ Service Oriented Architecture]是关键。

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2. RPC

RPC【Remote Procedure Call】是指远程过程调用，是一种进程间通信方式，他是一种技术的思想，而不是规范。它允许程序调用另一个地址空间（通常是共享网络的另一台机器上）的过程或函数，而不用程序员显式编码这个远程调用的细节。即程序员无论是调用本地的还是远程的函数，本质上编写的调用代码基本相同。

也就是说两台服务器A，B，一个应用部署在A服务器上，想要调用B服务器上应用提供的函数/方法，由于不在一个内存空间，不能直接调用，需要通过网络来表达调用的语义和传达调用的数据。

为什么要用RPC呢？就是无法在一个进程内，甚至一个计算机内通过本地调用的方式完成的需求，比如不同的系统间的通讯，甚至不同的组织间的通讯，由于计算能力需要横向扩展，需要在多台机器组成的集群上部署应用。RPC就是要像调用本地的函数一样去调远程函数；

推荐阅读文章：https://www.jianshu.com/p/2accc2840a1b

RPC基本原理

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步骤解析：

在这里插入图片描述
RPC两个核心模块：通讯，序列化。

3. 测试环境搭建

1. Dubbo

Apache Dubbo |ˈdʌbəʊ| 是一款高性能、轻量级的开源Java RPC框架

它提供了三大核心能力

  • 面向接口的远程方法调用
  • 智能容错和负载均衡
  • 服务自动注册和发现

dubbo官网 http://dubbo.apache.org/zh-cn/index.html

Dubbo的概念及特性

  1. dubbo基本概念 ：
    在这里插入图片描述

  2. 服务提供者（Provider）：暴露服务的服务提供方，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（Consumer）：调用远程服务的服务消费方，服务消费者在启动时，向注册中心订阅自己所需的服务，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。

  4. 注册中心（Registry）：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. 监控中心（Monitor）：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控中心

  6. 调用关系说明

    • 服务容器负责启动，加载，运行服务提供者。

    • 服务提供者在启动时，向注册中心注册自己提供的服务。

    • 服务消费者在启动时，向注册中心订阅自己所需的服务。

    • 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。

    • 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。

    • 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控中心。

2. Dubbo环境搭建

dubbo官方文档，推荐我们使用Zookeeper 注册中心

3. Window下安装zookeeper

  1. 下载zookeeper ：地址 zookeeper 下载地址

    zookeeper 3.4.14下载

  2. 运行/bin/zkServer.cmd ，可能会遇到的问题：

    1. 闪退
      编辑zkServer.cmd文件末尾添加 pause 。这样运行出错就不会退出，会提示错误信息，方便找到原因

      在这里插入图片描述
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    2. 提示没有zoo.cfg配置文件
      把 /conf/zoo_sample.cfg 复制一份并修改文件名为 zoo.cfg

  3. zoo.cfg 的几个重要配置项（行数可能版本不一样有些区别）

    dataDir=./ 临时数据存储的目录（可写相对路径）
    在这里插入图片描述

    clientPort=2181 zookeeper的端口号
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    如有修改，保存后重启 Zookeeper

  4. 使用zkCli.cmd测试
    需要先启动 Zookeeper

    ls /：列出zookeeper根下保存的所有节点
    在这里插入图片描述

    create -e /hehe 123 ： 创建一个 hehe 节点，值为123
    在这里插入图片描述

    get /hehe：获取 /hehe 节点的值
    在这里插入图片描述

    再来查看一下节点
    在这里插入图片描述

4. window下安装dubbo-admin

dubbo本身并不是一个服务软件。它其实就是一个jar包，能够帮你的java程序连接到zookeeper，并利用zookeeper消费、提供服务

但是为了让用户更好的管理监控众多的dubbo服务，官方提供了一个可视化的监控程序dubbo-admin，不过这个监控即使不装也不影响使用。

  1. 下载dubbo-admin
    地址 ：https://github.com/apache/dubbo-admin/tree/master

  2. 解压进入目录
    修改 dubbo-admin\src\main\resources \application.properties 指定zookeeper地址
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  3. 在项目目录下打包dubbo-admin

    mvn clean package -Dmaven.test.skip=true

    第一次打包的过程有点慢，需要耐心等待！直到成功！
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

  4. 执行 dubbo-admin\target 下的dubbo-admin-0.0.1-SNAPSHOT.jar
    【注意：zookeeper的服务一定要打开！】
    在这里插入图片描述

    执行完毕，我们去访问一下 http://localhost:7001/ ， 这时候我们需要输入登录账户和密码，我们都是默认的root-root；

    登录成功后，查看界面
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

4. SpringBoot + Dubbo + zookeeper

1. 框架搭建

  1. 启动zookeeper

  2. IDEA创建一个Maven项目，并删除src 作为父项目

  3. 创建一个模块，实现服务提供者：provider ， 选择web依赖即可

  4. 项目创建完毕，我们写一个服务，比如卖票的服务

    编写接口

    public interface TicketService {
   public String getTicket();
}

    编写实现类

    public class TicketServiceImpl implements TicketService {
   @Override
   public String getTicket() {
       return "【【票】】";
  }
}

  5. 创建一个模块，实现服务消费者：consumer ， 选择web依赖即可

  6. 项目创建完毕，我们写一个服务，比如用户的服务

    编写service

    public class UserService {
   //我们需要去拿去注册中心的服务
}

在这里插入图片描述

  1. 需求：现在我们的用户想使用买票的服务，这要怎么处理

2. 服务提供者

  1. 将服务提供者注册到注册中心，我们需要整合Dubbo和zookeeper，所以需要导包

    	<!--dubbo-->
	<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.apache.dubbo/dubbo-spring-boot-starter -->
	<dependency>
		<groupId>org.apache.dubbo</groupId>
		<artifactId>dubbo-spring-boot-starter</artifactId>
		<version>2.7.7</version>
	</dependency>
	<!--ZooKeeper 客户端-->
	<!-- https://mvnrepository.com/artifact/com.github.sgroschupf/zkclient -->
	<dependency>
		<groupId>com.github.sgroschupf</groupId>
		<artifactId>zkclient</artifactId>
		<version>0.1</version>
	</dependency>

	<!--ZooKeeper 服务端-->
	<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>
	<!--ZooKeeper-->
	<dependency>
		<groupId>org.apache.zookeeper</groupId>
		<artifactId>zookeeper</artifactId>
		<version>3.4.14</version>
		<!--排除这个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相关属性

    #服务应用的名字
dubbo.application.name=provider
#注册中心地址
dubbo.registry.address=zookeeper://127.0.0.1:2181
#哪些服务要被注册
dubbo.scan.base-packages=com.demo.service

  3. 在service的实现类中配置服务注解，发布服务！注意导包问题

    @Service 注解，Spring 和 Dubbo 分别有自己的，且名字一样，容易造成导错包，还不知道问题出在哪
    不过在新的版本中 @Service 换成了 @DubboService
    在这里插入图片描述

  4. 测试
    进入 Dubbo admin 页面查看

    提示：如果 zookeeper 的版本过高，会出现 Springboot 连接不上 zookeeper 的情况，可以自行解决，也可以用最省事的办法降版本

    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    成功

逻辑理解 ：应用启动起来，dubbo就会扫描指定的包下带有@component注解的服务，将它发布在指定的注册中心中！

3. 服务消费者

  1. 导入依赖，和之前的依赖一样

  2. 配置参数

    #配置消费者去注册中心取服务，
#   所以需要暴露自己的名字
dubbo.application.name=consumer
#注册中心的地址
dubbo.registry.address=zookeeper://localhost:2181

  3. 本来正常步骤是需要将服务提供者的接口打包，然后用pom文件导入
    我们这里使用简单的方式，直接将服务的接口拿过来，路径必须保证正确，即和服务提供者相同
    在这里插入图片描述

  4. 完善消费者的服务类

    @Service // 这是 Spring 的注解
public class UserService {
    // 取注册中心拿到服务
    // 引用 两种方式 ： 1. pom坐标 ； 2. 定义路径相同的接口名

    @DubboReference
    TicketService ticketService;

    public void buyTickets(){
        String ticket = ticketService.getTicket();
        System.out.println("从注册中心得到 ： "+ticket);
    }
}

  5. 测试类编写

    @Autowired
	UserService userService;
	@Test
	void contextLoads() {
		userService.buyTickets();
	}

  6. 执行测试代码
    前提（少一个都会报错） ：
    1、Zookeeper 启动成功
    2、Dubbo 启动成功
    3、启动提供者服务

    在这里插入图片描述

  7. 打开 Dubbo.admin 监控中心查看结果

    前提（少一个都会报错） ：
    1、Zookeeper 启动成功
    2、Dubbo 启动成功
    3、启动提供者服务
    4、启动消费者服务

    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

这就是SpingBoot + dubbo + zookeeper实现分布式开发的应用，其实就是一个服务拆分的思想

# zookeeper
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