1. 软件架构的演进过程

软件架构的发展经历了由单体架构、垂直架构、SOA架构到微服务架构的演进过程，下面我们分别了解一下这几个架构。

1.1 单体架构

架构说明：

全部功能集中在一个项目内（All in one）。

架构优点：

架构简单，前期开发成本低、开发周期短，适合小型项目。

架构缺点：

全部功能集成在一个工程中，对于大型项目不易开发、扩展和维护。

技术栈受限，只能使用一种语言开发。

系统性能扩展只能通过扩展集群节点，成本高。

1.2 垂直架构

架构说明：

按照业务进行切割，形成小的单体项目。

架构优点：

技术栈可扩展（不同的系统可以用不同的编程语言编写）。

架构缺点：

功能集中在一个项目中，不利于开发、扩展、维护。

系统扩张只能通过集群的方式。

项目之间功能冗余、数据冗余、耦合性强。

1.3 SOA架构

SOA全称为Service-Oriented Architecture，即面向服务的架构。它可以根据需求通过网络对松散耦合的粗粒度应用组件(服务)进行分布式部署、组合和使用。一个服务通常以独立的形式存在于操作系统进程中。

站在功能的角度，把业务逻辑抽象成可复用的服务，通过服务的编排实现业务的快速再生，目的：把原先固有的业务功能转变为通用的业务服务，实现业务逻辑的快速复用。

架构说明：

将重复功能或模块抽取成组件的形式，对外提供服务，在项目与服务之间使用ESB（企业服务总线）的形式作为通信的桥梁。

架构优点：

重复功能或模块抽取为服务，提高开发效率。

可重用性高。

可维护性高。

架构缺点：

各系统之间业务不同，很难确认功能或模块是重复的。

抽取服务的粒度大。

系统和服务之间耦合度高。

1.4 微服务架构

架构说明：

将系统服务层完全独立出来，抽取为一个一个的微服务。

抽取的粒度更细，遵循单一原则。

采用轻量级框架协议传输。

架构优点：

服务拆分粒度更细，有利于提高开发效率。

可以针对不同服务制定对应的优化方案。

适用于互联网时代，产品迭代周期更短。

架构缺点：

粒度太细导致服务太多，维护成本高。

分布式系统开发的技术成本高，对团队的挑战大。

2. Apache Dubbo概述

2.1 Dubbo简介

Apache Dubbo是一款高性能的Java RPC框架。其前身是阿里巴巴公司开源的一个高性能、轻量级的开源Java RPC框架，可以和Spring框架无缝集成。

什么是RPC？

RPC全称为remote procedure call，即远程过程调用。比如两台服务器A和B，A服务器上部署一个应用，B服务器上部署一个应用，A服务器上的应用想调用B服务器上的应用提供的方法，由于两个应用不在一个内存空间，不能直接调用，所以需要通过网络来表达调用的语义和传达调用的数据。

需要注意的是RPC并不是一个具体的技术，而是指整个网络远程调用过程。

RPC是一个泛化的概念，严格来说一切远程过程调用手段都属于RPC范畴。各种开发语言都有自己的RPC框架。Java中的RPC框架比较多，广泛使用的有RMI、Hessian、Dubbo等。

Dubbo官网地址：https://dubbo.apache.org/zh/

Dubbo提供了六大核心能力：面向接口代理的高性能RPC调用，智能容错和负载均衡，服务自动注册和发现，高度可扩展能力，运行期流量调度，可视化的服务治理与运维。

2.2 Dubbo架构

Dubbo架构图（Dubbo官方提供）如下：

节点角色说明：

节点	角色名称
Provider	暴露服务的服务提供方
Consumer	调用远程服务的服务消费方
Registry	服务注册与发现的注册中心
Monitor	统计服务的调用次数和调用时间的监控中心
Container	服务运行容器

虚线都是异步访问，实线都是同步访问紫色虚线:在启动时完成的功能蓝色虚线(实线)都是程序运行过程中执行的功能

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。

3. 服务注册中心Zookeeper

通过前面的Dubbo架构图可以看到，Registry（服务注册中心）在其中起着至关重要的作用。Dubbo官方推荐使用Zookeeper作为服务注册中心。

3.1 Zookeeper介绍

Zookeeper 是 Apache Hadoop 的子项目，是一个树型的目录服务，支持变更推送，适合作为 Dubbo 服务的注册中心，工业强度较高，可用于生产环境，并推荐使用。

为了便于理解Zookeeper的树型目录服务，我们先来看一下我们电脑的文件系统(也是一个树型目录结构)：

我的电脑可以分为多个盘符（例如C、D、E等），每个盘符下可以创建多个目录，每个目录下面可以创建文件，也可以创建子目录，最终构成了一个树型结构。通过这种树型结构的目录，我们可以将文件分门别类的进行存放，方便我们后期查找。而且磁盘上的每个文件都有一个唯一的访问路径，例如：C:\Windows\itcast\hello.txt。

Zookeeper树型目录服务：

流程说明：

服务提供者(Provider)启动时: 向 /dubbo/com.foo.BarService/providers 目录下写入自己的 URL 地址

服务消费者(Consumer)启动时: 订阅 /dubbo/com.foo.BarService/providers 目录下的提供者 URL 地址。并向 /dubbo/com.foo.BarService/consumers 目录下写入自己的 URL 地址

监控中心(Monitor)启动时: 订阅 /dubbo/com.foo.BarService 目录下的所有提供者和消费者 URL 地址

3.2 安装Zookeeper

下载地址：Index of /dist/zookeeper

本课程使用的Zookeeper版本为3.4.6，下载完成后可以获得名称为zookeeper-3.4.6.tar.gz的压缩文件。

安装步骤：

第一步：安装 jdk（略）

第二步：把 zookeeper 的压缩包（zookeeper-3.4.6.tar.gz）上传到 linux 系统

第三步：解压缩压缩包

tar -zxvf zookeeper-3.4.6.tar.gz

第四步：进入zookeeper-3.4.6目录，创建data目录

mkdir data

第五步：进入conf目录，把zoo_sample.cfg 改名为zoo.cfg

cd conf

mv zoo_sample.cfg zoo.cfg

第六步：打开zoo.cfg文件, 修改data属性

dataDir=/root/zookeeper-3.4.6/data

3.3 启动、停止Zookeeper

进入Zookeeper的bin目录，启动服务命令 ./zkServer.sh start

停止服务命令 ./zkServer.sh stop

查看服务状态： ./zkServer.sh status

4. Dubbo快速入门

Dubbo作为一个RPC框架，其最核心的功能就是要实现跨网络的远程调用。本小节就是要创建两个应用，一个作为服务的提供方，一个作为服务的消费方。通过Dubbo来实现服务消费方远程调用服务提供方的方法。

4.1 服务提供方开发

开发步骤：

（1）创建maven工程（打包方式为war）dubbodemo_provider，在pom.xml文件中导入如下坐标

<properties>
    <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
    <maven.compiler.source>1.8</maven.compiler.source>
    <maven.compiler.target>1.8</maven.compiler.target>
    <spring.version>5.0.5.RELEASE</spring.version>
</properties>
<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework</groupId>
        <artifactId>spring-context</artifactId>
        <version>${spring.version}</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework</groupId>
        <artifactId>spring-beans</artifactId>
        <version>${spring.version}</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework</groupId>
        <artifactId>spring-webmvc</artifactId>
        <version>${spring.version}</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework</groupId>
        <artifactId>spring-jdbc</artifactId>
        <version>${spring.version}</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework</groupId>
        <artifactId>spring-aspects</artifactId>
        <version>${spring.version}</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework</groupId>
        <artifactId>spring-jms</artifactId>
        <version>${spring.version}</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework</groupId>
        <artifactId>spring-context-support</artifactId>
        <version>${spring.version}</version>
    </dependency>
    <!-- dubbo相关 -->
    <dependency>
        <groupId>com.alibaba</groupId>
        <artifactId>dubbo</artifactId>
        <version>2.6.0</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.apache.zookeeper</groupId>
        <artifactId>zookeeper</artifactId>
        <version>3.4.7</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>com.github.sgroschupf</groupId>
        <artifactId>zkclient</artifactId>
        <version>0.1</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>javassist</groupId>
        <artifactId>javassist</artifactId>
        <version>3.12.1.GA</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>com.alibaba</groupId>
        <artifactId>fastjson</artifactId>
        <version>1.2.47</version>
    </dependency>
</dependencies>
<build>
    <plugins>
        <plugin>
            <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
            <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
            <version>2.3.2</version>
            <configuration>
                <source>1.8</source>
                <target>1.8</target>
            </configuration>
        </plugin>
        <plugin>
            <groupId>org.apache.tomcat.maven</groupId>
            <artifactId>tomcat7-maven-plugin</artifactId>
            <configuration>
                <!-- 指定端口 -->
                <port>8081</port>
                <!-- 请求路径 -->
                <path>/</path>
            </configuration>
            <version>2.2</version>
        </plugin>
    </plugins>
</build>

（2）配置web.xml文件

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app xmlns="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee/web-app_4_0.xsd"
         version="4.0">
    <display-name>Archetype Created Web Application</display-name>
    <context-param>
        <param-name>contextConfigLocation</param-name>
        <param-value>classpath:applicationContext*.xml</param-value>
    </context-param>
    <listener>
        <listener-class>org.springframework.web.context.ContextLoaderListener</listener-class>
    </listener>
</web-app>

（3）创建服务接口

package com.itterence.service;
public interface HelloService {
    public String sayHello(String name);
}

（4）创建服务实现类

package com.itterence.service.impl;
import com.alibaba.dubbo.config.annotation.Service;
import com.itterence.service.HelloService;
@Service
public class HelloServiceImpl implements HelloService {
  public String sayHello(String name) {
    return "hello " + name;
   }
}

注意：服务实现类上使用的Service注解是Dubbo提供的，用于对外发布服务

（5）在src/main/resources下创建applicationContext-service.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p"
       xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
       xmlns:dubbo="http://code.alibabatech.com/schema/dubbo"
       xmlns:mvc="http://www.springframework.org/schema/mvc"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
        http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
            http://www.springframework.org/schema/mvc
            http://www.springframework.org/schema/mvc/spring-mvc.xsd
            http://code.alibabatech.com/schema/dubbo
            http://code.alibabatech.com/schema/dubbo/dubbo.xsd
            http://www.springframework.org/schema/context
            http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd">
    <!-- 当前应用名称，用于注册中心计算应用间依赖关系，注意：消费者和提供者应用名不要一样 -->
    <dubbo:application name="dubbodemo_provider"/>
    <!-- 连接服务注册中心zookeeper ip为zookeeper所在服务器的ip地址-->
    <dubbo:registry address="zookeeper://192.168.1.105:2181"/>
    <!-- 注册  协议和port  端口默认是20880 -->
    <dubbo:protocol name="dubbo" port="20881"></dubbo:protocol>
    <!-- 扫描指定包，加入@Service注解的类会被发布为服务  -->
    <dubbo:annotation package="com.itterence.service.impl"/>
</beans>

（6）启动服务

tomcat7:run

4.2 服务消费方开发

开发步骤：

（1）创建maven工程（打包方式为war）dubbodemo_consumer，pom.xml配置和上面服务提供者相同，只需要将Tomcat插件的端口号改为8082即可

（2）配置web.xml文件

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app xmlns="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee/web-app_4_0.xsd"
         version="4.0">
    <display-name>Archetype Created Web Application</display-name>
    <servlet>
        <servlet-name>springmvc</servlet-name>
        <servlet-class>org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet</servlet-class>
        <!-- 指定加载的配置文件 ，通过参数contextConfigLocation加载 -->
        <init-param>
            <param-name>contextConfigLocation</param-name>
            <param-value>classpath:applicationContext-web.xml</param-value>
        </init-param>
        <load-on-startup>1</load-on-startup>
    </servlet>
    <servlet-mapping>
        <servlet-name>springmvc</servlet-name>
        <url-pattern>*.do</url-pattern>
    </servlet-mapping>
</web-app>

（3）将服务提供者工程中的HelloService接口复制到当前工程

（4）编写Controller

package com.itterence.controller;
import com.alibaba.dubbo.config.annotation.Reference;
import com.itterence.service.HelloService;
import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;
@Controller
@RequestMapping("/demo")
public class HelloController {
    @Reference
    private HelloService helloService;
    @RequestMapping("/hello")
    @ResponseBody
    public String getName(String name) {
        //远程调用
        String result = helloService.sayHello(name);
        System.out.println(result);
        return result;
    }
}

Dubbo入门，这一篇就够了（一）

1. 软件架构的演进过程

1.1 单体架构

1.2 垂直架构

1.3 SOA架构

1.4 微服务架构

2. Apache Dubbo概述

2.1 Dubbo简介

2.2 Dubbo架构

3. 服务注册中心Zookeeper

3.2 安装Zookeeper

3.3 启动、停止Zookeeper

4. Dubbo快速入门

4.1 服务提供方开发

4.2 服务消费方开发

热门文章

最新文章

相关课程

相关电子书