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RPC框架(5 - 实现基于 Nacos 的服务器注册与发现)

简介: RPC框架(5 - 实现基于 Nacos 的服务器注册与发现)
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5.5实现基于 Nacos 的服务器注册与发现



我们目前实现的框架看起来工作的还不错,但是有一个问题:我们的服务端地址是固化在代码中的,也就是说,对于一个客户端,它只会去寻找那么一个服务提供者,如果这个提供者挂了或者换了地址,那就没有办法了。


在分布式架构中,有一个重要的组件,就是服务注册中心,它用于保存多个服务提供者的信息,每个服务提供者在启动时都需要向注册中心注册自己所拥有的服务。这样客户端在发起 RPC 时,就可以直接去向注册中心请求服务提供者的信息,如果拿来的这个挂了,还可以重新请求,并且在这种情况下可以很方便地实现负载均衡。


常见的注册中心有 Eureka、Zookeeper 和 Nacos。


5.5.1获取Nacos


Nacos 是阿里开发的一款服务注册中心,在 SpringCloud Alibaba 逐步替代原始的 SpringCloud 的过程中,Nacos 逐步走红,所以我们就是用 Nacos 作为我们的注册中心。


下载解压的过程略过。注意 Nacos 是依赖数据库的,所以我们需要在配置文件中配置 Mysql 的信息。


  • 为了简单,我们先以单机模式运行:

sh startup.sh -m standalone


  • 或者直接运行startup.cmd


启动后可以访问 Nacos 的web UI,地址 http://127.0.0.1:8848/nacos/index.html。默认的用户名和密码都是 nacos


5.5.2项目中使用Nacos


引入 nacos-client 依赖:

<dependency>
        <groupId>com.alibaba.nacos</groupId>
        <artifactId>nacos-client</artifactId>
        <version>1.3.0</version>
    </dependency>


这里我们修正之前的概念,第二节把本地保存服务的类称为 ServiceRegistry,现在更改为 ServiceProvider,而 ServiceRegistry 作为远程注册表(Nacos)使用,对应的类名也有修改。


这里我们实现一个接口 ServiceRegistry:

public interface ServiceRegistry {
    void register(String serviceName, InetSocketAddress inetSocketAddress);
    InetSocketAddress lookupService(String serviceName);
}


  • register 方法将服务的名称和地址注册进服务注册中心
  • lookupService 方法则是根据服务名称从注册中心获取到一个服务提供者的地址。


InetSocketAddress:服务的地址(ip+端口号)

ps:本机的域名是"localhost",IPv4地址是127.0.0.1.

该类中包含了一个InetAddress对象,代表了IP地址和端口号,专门用于socket网络通信,用于需要IP地址和端口号的场景

  • 构造方法

//根据域名(主机名)获得ip地址加端口对象
InetSocketAddress localhost = new InetSocketAddress("localhost", 8080); 
//通过IP地址获取ip地址加端口对象
InetSocketAddress inetSocketAddress = new InetSocketAddress("127.0.0.1", 8080);


  • 主要方法

InetAddress getAddress():返回此端口的IP地址。
String getHostName():返回此端口的主机名。
int getPort():返回此端口的端口号。


接口有了,我们就可以写实现类了,我们实现一个 Nacos 作为注册中心的实现类:NacosServiceRegistry,我们也可以使用 ZooKeeper 作为注册中心,实现接口就可以

public class NacosServiceRegistry implements ServiceRegistry {
    private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(NacosServiceRegistry.class);
    private static final String SERVER_ADDR = "127.0.0.1:8848";
    private static final NamingService namingService;
    static {
        try {
            namingService = NamingFactory.createNamingService(SERVER_ADDR);
        } catch (NacosException e) {
            logger.error("连接到Nacos时有错误发生: ", e);
            throw new RpcException(RpcError.FAILED_TO_CONNECT_TO_SERVICE_REGISTRY);
        }
    }
    @Override
    public void register(String serviceName, InetSocketAddress inetSocketAddress) {
        try {
            namingService.registerInstance(serviceName, inetSocketAddress.getHostName(), inetSocketAddress.getPort());
        } catch (NacosException e) {
            logger.error("注册服务时有错误发生:", e);
            throw new RpcException(RpcError.REGISTER_SERVICE_FAILED);
        }
    }
    @Override
    public InetSocketAddress lookupService(String serviceName) {
        try {
            List<Instance> instances = namingService.getAllInstances(serviceName);
            Instance instance = instances.get(0);
            return new InetSocketAddress(instance.getIp(), instance.getPort());
        } catch (NacosException e) {
            logger.error("获取服务时有错误发生:", e);
        }
        return null;
    }
}


Nacos 的使用很简单,通过 NamingFactory 创建 NamingService 连接 Nacos(连接的时候没有找到修改用户名密码的方式……是不需要吗),连接的过程写在了静态代码块中,在类加载时自动连接。namingService 提供了两个很方便的接口,registerInstance 和 getAllInstances 方法:


  • registerInstance :直接向 Nacos 注册服务
  • getAllInstances:可以获得提供某个服务的所有提供者的列表。


在 lookupService 方法中,通过 getAllInstance 获取到某个服务的所有提供者列表后,需要选择一个,这里就涉及了负载均衡策略,这里我们先选择第 0 个,后面某节会详细讲解负载均衡。


5.5.3注册服务


我们修改 RpcServer 接口,新增一个方法 publishService,用于向 Nacos 注册服务:

<T> void publishService(Object service, Class<T> serviceClass);


接着只需要实现这个方法即可,以 NettyServer 的实现为例,NettyServer 在创建时需要创建一个 ServiceRegistry 了:

public NettyServer(String host, int port) {
    this.host = host;
    this.port = port;
    serviceRegistry = new NacosServiceRegistry();
    serviceProvider = new ServiceProviderImpl();
}


接着实现 publishService 方法即可:

public <T> void publishService(Object service, Class<T> serviceClass) {
    if(serializer == null) {
        logger.error("未设置序列化器");
        throw new RpcException(RpcError.SERIALIZER_NOT_FOUND);
    }
    serviceProvider.addServiceProvider(service);
    serviceRegistry.register(serviceClass.getCanonicalName(), new InetSocketAddress(host, port));
    start();
}


publishService 需要将服务保存在本地的注册表,同时注册到 Nacos 上。我这里的实现是注册完一个服务后直接调用 start() 方法,这是个不太好的实现……导致一个服务端只能注册一个服务,之后可以多注册几个然后再手动调用 start() 方法。


5.5.4服务发现


客户端的修改就更简单了,以 NettyClient 为例,在过去创建 NettyClient 时,需要传入 host 和 port,现在这个 host 和 port 是通过 Nacos 获取的,sendRequest 修改如下:

public Object sendRequest(RpcRequest rpcRequest) {
        if(serializer == null) {
            logger.error("未设置序列化器");
            throw new RpcException(RpcError.SERIALIZER_NOT_FOUND);
        }
        AtomicReference<Object> result = new AtomicReference<>(null);
        try {
            InetSocketAddress inetSocketAddress = serviceRegistry.lookupService(rpcRequest.getInterfaceName());
            Channel channel = ChannelProvider.get(inetSocketAddress, serializer);
...


重点是最后两句,过去是直接使用传入的 host 和 port 直接构造 channel,现在是首先从 ServiceRegistry 中获取到服务的地址和端口,再构造。


5.5.5测试


NettyTestClient 如下:

public class NettyTestClient {
    public static void main(String[] args) {
        RpcClient client = new NettyClient();
        client.setSerializer(new ProtobufSerializer());
        RpcClientProxy rpcClientProxy = new RpcClientProxy(client);
        HelloService helloService = rpcClientProxy.getProxy(HelloService.class);
        HelloObject object = new HelloObject(12, "This is a message");
        String res = helloService.hello(object);
        System.out.println(res);
    }
}


构造 RpcClient 时不再需要传入地址和端口(服务地址),直接去向注册中心请求服务提供者的信息。


NettyTestServer 如下:

public class NettyTestServer {
    public static void main(String[] args) {
        HelloService helloService = new HelloServiceImpl();
        NettyServer server = new NettyServer("127.0.0.1", 9999);
        server.setSerializer(new ProtobufSerializer());
        server.publishService(helloService, HelloService.class);
    }
}


我这里是把 start 写在了 publishService 中,实际应当分离,否则只能注册一个服务。


分别启动,可以看到和之前相同的结果。


这里如果通过修改不同的端口,启动两个服务的话,会看到即使客户端多次调用,也只是由同一个服务端提供服务,这是因为在 NacosServiceRegistry 中,我们直接选择了服务列表的第 0 个,这个会在之后讲解负载均衡时作出修改。

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