使用?Apache?Dubbo?實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信(微服務(wù)架構(gòu))

更新時(shí)間：2022年01月28日 14:59:49 作者：多氯環(huán)己烷

Apache?Dubbo?是一個(gè)分布式服務(wù)框架，主要實(shí)現(xiàn)多個(gè)系統(tǒng)之間的高性能、透明化調(diào)用，本文給大家介紹使用?Apache?Dubbo?實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信的詳細(xì)過程，感興趣的朋友跟隨小編一起看看吧

前言

參考資料：
《Spring Microservices in Action》
《Spring Cloud Alibaba 微服務(wù)原理與實(shí)戰(zhàn)》
《B站尚硅谷 SpringCloud 框架開發(fā)教程周陽》

Apache Dubbo 是一個(gè)分布式服務(wù)框架，主要實(shí)現(xiàn)多個(gè)系統(tǒng)之間的高性能、透明化調(diào)用；
Dubbo 相關(guān)內(nèi)容筆者之前寫過一篇入門筆記：Dubbo快速上手筆記 - 環(huán)境與配置。入門筆記強(qiáng)調(diào)的是 Dubbo 的一些基本特性，以與 Zookeeper 的整合。因此這里將重點(diǎn)放在 Dubbo 與 Spring Cloud 的聯(lián)系、區(qū)別以及整合；

1. Dubbo 基礎(chǔ)知識(shí)

1.1 Dubbo 是什么

Apache Dubbo 是一個(gè)分布式服務(wù)框架，主要實(shí)現(xiàn)多個(gè)系統(tǒng)之間的高性能、透明化調(diào)用；
簡單來說它就是一個(gè) RPC 框架，但是和普通的 RPC 框架不同的是，它提供了服務(wù)治理功能，比如服務(wù)注冊(cè)、監(jiān)控、路由、容錯(cuò)等；

1.2 Dubbo 的架構(gòu)圖

1.3 Spring Cloud 與 Dubbo 的區(qū)別

參考：https://segmentfault.com/a/1190000038320266

比較項(xiàng)	Dubbo	Spring Cloud
通信協(xié)議	基于 TCP 協(xié)議傳輸，使用 Netty 配合以Hession序列化完成RPC通信	基于 HTTP 協(xié)議 + REST 接口調(diào)用遠(yuǎn)程過程的通信
服務(wù)調(diào)用方式	RPC	REST API
定位	SOA 時(shí)代的產(chǎn)物	微服務(wù)架構(gòu)時(shí)代
關(guān)注點(diǎn)	服務(wù)的重用性及解決信息孤島問題；服務(wù)治理	解耦，降低業(yè)務(wù)之間的耦合度；微服務(wù)治理整套方案
模塊	服務(wù)注冊(cè)中心、服務(wù)提供者、服務(wù)消費(fèi)者、管控中心	分布式一站式框架

HTTP 請(qǐng)求會(huì)有更大的報(bào)文，占的帶寬也會(huì)更多。但是 REST 相比 RPC 更為靈活，服務(wù)提供方和調(diào)用方的依賴只依靠一紙契約，不存在代碼級(jí)別的強(qiáng)依賴，這在強(qiáng)調(diào)快速演化的微服務(wù)環(huán)境下，顯得更為合適；
模塊組件的具體比較如下：

組件	Dubbo	Spring Cloud (Netflix)
注冊(cè)中心	以前是 Zookeeper，現(xiàn)在推廣 Nacos	Spring Cloud Eureka
服務(wù)監(jiān)控	Dubbo-monitor	Spring Boot Admin
熔斷器	6種容錯(cuò)模式	Spring Cloud Hystrix
負(fù)載均衡	4 種負(fù)載均衡策略	Spring Cloud Ribbon
服務(wù)降級(jí)	Mock 機(jī)制	Hystrix 的 @HystrixCommand 注解
網(wǎng)關(guān)	無	Spring Cloud Zuul
配置	無	Spring Cloud Config
服務(wù)跟蹤	無	Spring Cloud Sleuth
數(shù)據(jù)流	無	Spring Cloud Stream
批量任務(wù)	無	Spring Cloud Task
消息總線	無	Spring Cloud Bus

1.4 Dubbo 的特點(diǎn)

支持多種協(xié)議的服務(wù)發(fā)布，默認(rèn)是 dubbo://，還可以支持 rest://、webservice://、thrift:// 等；
支持多種不同的注冊(cè)中心，如：Nacos、ZooKeeper、Redis，未來還將會(huì)支持 Consul、Eureka、Etcd 等；
支持多種序列化技術(shù)，如：avro、fst、fastjson、hessian2、kryo 等；
在服務(wù)治理方面的功能非常完善，如：集群容錯(cuò)、服務(wù)路由、負(fù)載均衡、服務(wù)降級(jí)、服務(wù)限流、服務(wù)監(jiān)控、安全驗(yàn)證等；
中文文檔；

1.5 Dubbo 的 6 種容錯(cuò)模式容錯(cuò)模式

容錯(cuò)模式	模式名稱	說明	適用場(chǎng)景
Failover Cluster	【默認(rèn)】失敗自動(dòng)切換	當(dāng)服務(wù)調(diào)用失敗后，會(huì)切換到集群中的其他機(jī)器進(jìn)行重試，默認(rèn)重試次數(shù)為2，通過屬性 retries=2 可以修改次數(shù)	通常用于讀操作（查），因?yàn)槭聞?wù)型操作會(huì)帶來數(shù)據(jù)重復(fù)問題
Failfast Cluster	快速失敗	當(dāng)服務(wù)調(diào)用失敗后，立即報(bào)錯(cuò)，也就是只發(fā)起一次調(diào)用	通常用于一些冪等的寫操作（增刪改），比如新增數(shù)據(jù)；以避免在結(jié)果不確定的情況下導(dǎo)致數(shù)據(jù)重復(fù)插入的問題
Failsafe Cluster	失敗安全	出現(xiàn)異常時(shí)，直接忽略異常	使用 Failover Cluster(retries="0")，應(yīng)對(duì)（增刪改）操作
Failback Cluster	失敗后自動(dòng)回復(fù)	服務(wù)調(diào)用出現(xiàn)異常時(shí)，在后臺(tái)記錄這條失敗的請(qǐng)求定時(shí)重發(fā)	適合用于消息通知操作，保證這個(gè)請(qǐng)求一定發(fā)送成功
Forking Cluster	并行提交	并行調(diào)用集群中的多個(gè)服務(wù)，只要其中一個(gè)成功就返回?？梢酝ㄟ^forks=2來設(shè)置最大并行數(shù)
Broadcast Cluster	廣播通知	廣播調(diào)用所有的服務(wù)提供者，任意一個(gè)服務(wù)報(bào)錯(cuò)則表示服務(wù)調(diào)用失敗	通常用于通知所有的服務(wù)提供者更新緩存或者本地資源信息

可以自行擴(kuò)展容錯(cuò)模式；
配置也很簡單，在 @Service 接口里添加一個(gè) cluster 參數(shù)即可；

@Service(cluster = "failfast") //更改容錯(cuò)方式為快速失敗
public class TestServiceImpl implements TestService {
	@Override
	public String test() {
	    ...
	}
}

1.6 Dubbo 的 4 種負(fù)載均衡策略

負(fù)載均衡策略	策略名稱	說明
Random LoadBalance	隨機(jī)算法	可以針對(duì)性能較好的服務(wù)器設(shè)置較大的權(quán)重值，權(quán)重值越大，隨機(jī)的概率也會(huì)越大
RoundRobin LoadBalance	輪詢	按照公約后的權(quán)重設(shè)置輪詢比例
LeastActive LoadBalance	最少活躍調(diào)用	處理較慢的節(jié)點(diǎn)將會(huì)收到更少的請(qǐng)求
ConsistentHash LoadBalance	一致性Hash	相同參數(shù)的請(qǐng)求總是發(fā)送到同一個(gè)服務(wù)提供者

可以基于 Dubbo 中的 SPI 機(jī)制來擴(kuò)展負(fù)載均衡策略；
配置也很簡單，在 @Service 接口里添加一個(gè) loadbalance 參數(shù)即可；

@Service(loadbalance = "roundrobin") //更改負(fù)載均衡策略為輪詢
public class TestServiceImpl implements TestService {
	@Override
	public String test() {
	    ...
	}
}

1.7 主機(jī)綁定規(guī)則

主機(jī)綁定表示的是 Dubbo 服務(wù)對(duì)外發(fā)布的 IP 地址，默認(rèn)情況下 Dubbo 會(huì)按照以下順序來查找并綁定主機(jī) IP 地址：
- 查找環(huán)境變量中 DUBBO_IP_TO_BIND 屬性配置的 IP 地址；
- 查找 dubbo.protocol.host 屬性配置的 IP 地址，默認(rèn)是空，如果沒有配置或者IP地址不合法，則繼續(xù)往下查找；
- 通過 LocalHost.getHostAddress 獲取本機(jī) IP 地址，如果獲取失敗，則繼續(xù)往下查找；
- 如果配置了注冊(cè)中心的地址，則使用 Socket 通信連接到注冊(cè)中心的地址后，使用 for 循環(huán)通過 socket.getLocalAddress().getHostAddress() 掃描各個(gè)網(wǎng)卡獲取網(wǎng)卡 IP 地址；
獲取的 IP 地址并不是寫入注冊(cè)中心的地址。默認(rèn)情況下，寫入注冊(cè)中心的 IP 地址優(yōu)先選擇環(huán)境變量中 DUBBO_IP_TO_REGISTRY 屬性配置的 IP 地址。在這個(gè)屬性沒有配置的情況下，才會(huì)選取前面獲得的 IP 地址并寫入注冊(cè)中心；
問題：使用默認(rèn)的主機(jī)綁定規(guī)則，可能會(huì)存在獲取的 P 地址不正確的情況；
- 原因：Dubbo 檢測(cè)本地 IP 地址的策略是先調(diào)用 LocalHost.getHostAddress，這個(gè)方法的原理是通過獲取本機(jī)的 hostname 映射 IP 地址，如果它指向的是一個(gè)錯(cuò)誤的 IP 地址，那么這個(gè)錯(cuò)誤的地址將會(huì)作為服務(wù)發(fā)布的地址注冊(cè)到 ZooKeeper 節(jié)點(diǎn)上；
- 解決方案：
  - 在 /etc/hosts 中配置機(jī)器名對(duì)應(yīng)正確的 IP 地址映射；
  - 在環(huán)境變量中添加 DUBBO_IP_TO_BIND 或者 DUBBO_IP_TO_REGISTRY 屬性，Value 值為綁定的主機(jī)地址；
  - 通過 dubbo.protocolhost 設(shè)置主機(jī)地址；

2. 構(gòu)建 Dubbo 服務(wù)提供方

同樣，這里使用 Zookeeper，就需要先下載 Zookeeper 服務(wù)器：詳情請(qǐng)見筆者的另一篇文章：apache zookeeper使用方法實(shí)例詳解；

2.1 構(gòu)建服務(wù)接口模塊

Dubbo 官方推薦把服務(wù)接口打成 Jar 包發(fā)布到倉庫上；
這樣服務(wù)消費(fèi)者可以依賴該 Jar 包，通過接口調(diào)用方式完成遠(yuǎn)程通信。對(duì)于服務(wù)提供者來說，也需要依賴該 Jar 包完成接口的實(shí)現(xiàn)；
做法如下：
新建 spring-cloud-dubbo-sample-api 模塊，添加 pom.xml 依賴文件；

<!-- Dubbo -->
<dependency>
    <groupId>org.apache.dubbo</groupId>
    <artifactId>dubbo</artifactId>
    <version>${dubbo.version}</version>
</dependency>

在 service 包下新建接口：

public interface TestService {
	String test(String message);
}

執(zhí)行 mvn install 命令將接口 jar 包安裝到本地倉庫；

2.2 添加 pom.xml 依賴文件

<!-- Spring Cloud 核心包-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter</artifactId>
</dependency>

<!-- Dubbo Spring Cloud Starter -->
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-dubbo</artifactId>
<!-- Sample API 接口聲明-->
    <artifactId>spring-cloud-dubbo-sample-api</artifactId>
<!-- Spring Cloud Nacos Service Discovery -->
    <artifactId>spring-cloud-starter-zookeeper-discovery</artifactId>

2.3 修改 application.yml 配置文件

spring:
  application:
    name: spring-cloud-dubbo-provider
  cloud:
    zookeeper:
      discovery:
        register: true  #表示該服務(wù)要注冊(cè)進(jìn)注冊(cè)中心
      connect-string: localhost:2181  #zookeeper 服務(wù)器位置
dubbo:     
  protocol:
    name: dubbo
    port: 20880

2.4 在主程序類上添加注解

@DubboComponentScan：掃描主程序類所在包及其子包下的所有注解，將 @Servicr 注解下類注冊(cè)進(jìn)容器里；

2.5 實(shí)現(xiàn) 2.1 定義的接口

@Service
public class TestServiceImpl implements TestService {
    @Value("${dubbo.application.name}")
    private String serviceName;
    
	@Override
	public String test(String message) {
		return serviceName;
	}
}

可以在 @Service 注解里添加兩個(gè)屬性配置 cluster 和 loadbalance，分別用來配置容錯(cuò)模式和負(fù)載均衡策略；
詳情請(qǐng)見本篇《1.5 Dubbo 的 6 種容錯(cuò)模式》和《1.6 Dubbo 的 4 種負(fù)載均衡策略》

3. 構(gòu)建 Dubbo 服務(wù)消費(fèi)方

3.1 添加 pom.xml 依賴文件同服務(wù)提供方；

<!-- Spring Cloud 核心包-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter</artifactId>
</dependency>

<!-- Dubbo Spring Cloud Starter -->
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-dubbo</artifactId>
<!-- Sample API 接口聲明-->
    <artifactId>spring-cloud-dubbo-sample-api</artifactId>
<!-- Spring Cloud Nacos Service Discovery -->
    <artifactId>spring-cloud-starter-zookeeper-discovery</artifactId>

3.2 修改 application.yml 配置文件

spring:
  application:
    name: spring-cloud-dubbo-consumer
  cloud:
    zookeeper:
      discovery:
        register: false #表示該服務(wù)不要注冊(cè)進(jìn)注冊(cè)中心
      connect-string: localhost:2181  
dubbo:     
  cloud:
    subscribed-services: spring-cloud-dubbo-provider  #表示服務(wù)調(diào)用者訂閱的服務(wù)提供方的應(yīng)用名稱列表。默認(rèn)值為“*”，不推薦使用默認(rèn)值

3.3 修改業(yè)務(wù)類

在服務(wù)類中使用 @Reference 注解注入 TestService 即可；

@RestController
public class TestController{
    @Reference 
    private TestService testService;
    
    @GetMapping("/message")
    public String testController(){
        return testService.test("message");
}

4. 在消費(fèi)者端使用 Mock 配置實(shí)現(xiàn)服務(wù)降級(jí)

在本示例中將對(duì) 2.1 中定義的 TestService 接口配置服務(wù)降級(jí)策略；
降級(jí)策略的配置都是在基于服務(wù)消費(fèi)者之上的；

4.1 為接口實(shí)現(xiàn)一種服務(wù)降級(jí)方法

public class MockTestService implements TestService {
	@Override
	public String test(String message) {
		return "當(dāng)前無法訪問";
	}
}

4.2 給 @Reference 注解增加 mock 參數(shù)

@RestController
public class TestController{
    @Reference(mock = "com.dlhjw.springcloud.mock.MockTestService", cluster="failfast")
    private TestService testService;
    
    @GetMapping("/message")
    public String testController(){
        return testService.test("message");
}

在 TestController 類中修改 @Reference 注解增加 mock 參數(shù)；
其中設(shè)置了屬性 cluster="failfast"，因?yàn)槟J(rèn)的容錯(cuò)策略會(huì)發(fā)起兩次重試，等待的時(shí)間較長；

5. Dubbo 使用 Zookeeper 作為注冊(cè)中心（Spring Boot）

這里僅使用到了 Spring Boot 的自動(dòng)配置；
有兩種配置方式，一種是使用 .xml，另一種是使用 .yml；
.xml 的配置詳情請(qǐng)見筆者的另一篇文章：Dubbo | Dubbo快速上手筆記 - 環(huán)境與配置；

5.1 下載 Zookeeper 服務(wù)器

Zookeeper 服務(wù)器的下載詳情請(qǐng)見筆者的另一篇文章：apache zookeeper使用方法實(shí)例詳解

5.2 引入 pom.xml 依賴文件服務(wù)提供者與服務(wù)消費(fèi)者需要引入的依賴相同；

<!-- Zookeeper 相關(guān)依賴 -->
<dependency>
    <groupId>org.apache.zookeeper</groupId>
    <artifactId>zookeeper</artifactId>
    <version>3.5.3-beta</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.apache.curator</groupId>
    <artifactId>curator-framework</artifactId>
    <version>4.0.1</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.apache.curator</groupId>
    <artifactId>curator-recipes</artifactId>
    <version>4.0.1</version>
</dependency>

<!-- Dubbo 相關(guān)依賴 -->
<dependency>
    <groupId>org.apache.dubbo</groupId>
    <artifactId>dubbo-spring-boot-starter</artifactId>
    <version>2.7.5</version>
</dependency>

<!-- Spring Boot 依賴 -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
</dependency>

5.3 服務(wù)提供者

5.3.1 修改 application.yml 配置文件

spring:
  application:
    name: springboot-dubbo-demo 
dubbo:
  #服務(wù)提供方的信息
  application:
    name: springboot-provider      
  protocol:
    name: dubbo
    port: 20880
  registry:
    address: zookeeper://localhost:2181  #zookeeper地址
  #scan:
    #base-packages: com.dlhjw.dubbo.service.impl  #指定 Dubbo 服務(wù)實(shí)現(xiàn)類的掃描基準(zhǔn)包，作用等同于 主程序類上的 @DubboComponentScan

5.3.2 在主程序類上添加注解

@DubboComponentScan：作用同 Spring Boot 的 @ComponentScan，不過這里要掃描 Dubbo 提供的 @Service 注解；
@DubboComponentScan(basePackages = "com.dlhjw.dubbo.service.impl")
如果上面 application 中已經(jīng)做了配置，這里可以不用添加；

5.3.3 編寫業(yè)務(wù)類

創(chuàng)建接口及其實(shí)現(xiàn)類：

public interface TestService {
    void testDubbo();
}

@Service(version = "1.0.0",timeout = 3000)
public class TestServiceImpl implements TestService{
    @Override
    public void testDubbo() {
    }
}

注意：@Service 注解是 com.alibaba.dubbo.config.annotation.Service 包下的；

5.4 服務(wù)消費(fèi)者

5.4.1 修改 application.yml 配置文件

dubbo:
  #服務(wù)消費(fèi)方的信息
  application:
    name: springboot-consumer 
  registry:
    #zookeeper地址
    address: zookeeper://localhost:2181

5.4.2 在主程序類上添加注解

5.4.3 編寫業(yè)務(wù)類

這里直接在 controller 接口里直接調(diào)用服務(wù)提供者提供的 TestService 即可；

@Reference(version = "1.0.0",timeout = 300)
private TestService testService;

@Reference 注解可以獲得一個(gè)遠(yuǎn)程代理對(duì)象；

6. Dubbo 使用 Nacos 作為注冊(cè)中心（Spring Boot）

這里僅使用到了 Spring Boot 的自動(dòng)配置；
這里僅提供服務(wù)提供者的示例，服務(wù)消費(fèi)者類似；

6.1 下載 Nacos 服務(wù)器

Nacos 服務(wù)器的下載詳情請(qǐng)見筆者的另一篇文章：apache zookeeper使用方法實(shí)例詳解

6.2 工程結(jié)構(gòu)

新建一個(gè)父工程 spring-cloud-nacos-sample，包含兩個(gè)模塊：nacos-sample-api 和 nacos-sample-provider；
在 nacos-sample-api 中聲明接口；

public interface IHelloService{
    String sayHello(String name);
}

6.3 引入 pom.xml 依賴文件

在 nacos-sample-provider 中添加依賴文件：

<!-- 接口定義類 -->
<dependency>
  <groupId>com.gupaoedu.book.nacos</groupId>
  <version>1.0-SNAPSHOT</version>
  <artifactId>nacos-sample-api</artifactId>
</dependency>
<!-- Nacos 的 starter 組件 -->
<dependency>
  <groupId>com.alibaba.boot</groupId>
  <artifactId>nacos-discovery-spring-boot-starter</artifactId>
  <version>0.2.4</version>
  <exclusions>
    <exclusion>
      <groupId>com.alibaba.spring</groupId>
      <artifactId>spring-context-support</artifactId>
    </exclusion>
  </exclusions>
</dependency>
<!-- Dubbo 的 starter 組件 -->
<dependency>
  <groupId>org.apache.dubbo</groupId>
  <artifactId>dubbo-spring-boot-starter</artifactId>
  <version>2.7.5</version>
</dependency>

6.4 修改 application.yml 配置文件

dubbo:
  application:
    name: spring-boot-dubbo-nacos-sample 
  registry:
    address: nacos://127.0.0.1:8848  #基于 Nacos 協(xié)議
  protocol: 
    name: dubbo
    port: 20880

6.5 在主程序類上添加注解

@DubboComponentScan：dubbo 的包掃描注解；

6.6 編寫業(yè)務(wù)類實(shí)現(xiàn)

6.2 中定義的接口；

@Service 
public class HelloServiceImpl implements IHelloService{
    @Override 
    public String sayHello(String name){
        return "He1lo World:"+name;
    }

6.7 啟動(dòng)測(cè)試

啟動(dòng)服務(wù)，訪問 Nacos 控制臺(tái)，進(jìn)入“服務(wù)管理” -> “服務(wù)列表”，可以看到所有注冊(cè)在 Nacos 上的服務(wù)；

7. Dubbo 使用 Nacos 作為注冊(cè)中心（Spring Cloud）

這里僅提供服務(wù)提供者的示例，服務(wù)消費(fèi)者類似；

7.1 下載 Nacos 服務(wù)器