Dubbo学习1-Hello world

前言

互联网技术到今天已经非常成熟和稳定了，其中为了解决高并发、大规模的服务请求，出现了微服务、RPC这样的分布式架构。今天就从头开始学习RPC框架dubbo。

为什么要学Dubbo

关于分布式的解决方案有很多，光RPC框架就有很多种，甚至有人比较了RPC框架性能, 结果显示dubbo垫底，以及spring cloud这种推崇Rest Http请求代替RPC, 那为什么还要学习RPC?

首先，RPC框架的发展并没有因为Spring Cloud的出现而变的衰弱。其次，历史悠久的市场上大部分公司都会使用RPC来解决分布式问题。

那么，为啥要选Dubbo? 只能说Dubbo在国内的流行程度远超过gRPC、thrift等，而且中文资料很多，在国内的技术圈混则必须要掌握这个技能。当然，缺点也不少，比如由于官方很长时间没有维护导致Dubbo各种落后。令人惊喜的是，Alibaba已经开始专注开源项目了，dubbo重新开启维护，进入Apache Incubating。然而，很多人也因此选择了其他RPC来代替dubbo。

Dubbo发音问题： da bou; |ˈdʌbəʊ|

什么是RPC

RPC(Remote Procedure Call)表示远程过程调用。

两台机器A和B。A部署了首页的服务，想要获取订单信息，订单服务部署在机器B上。这样，A通过远程调用B上的函数(function)来得到信息就属于远程过程调用。

以下来自谁能用通俗的语言解释一下什么是 RPC 框架？

1.首先，要解决通讯的问题。主要是通过在客户端和服务器之间建立TCP连接，远程过程调用的所有交换的数据都在这个连接里传输。连接可以是按需连接，调用结束后就断掉，也可以是长连接，多个远程调用共享同一个连接。 2.第二，要解决寻址问题。也就是说，A服务器上的应用怎么告诉底层的RPC框架，如何连接到B服务器(如主机或IP地址)以及特定的端口，方法的名称是什么，或者是从UDDI服务上查找。如果是RMI调用的话，还需要一个RMI Registry来注册服务的地址。 3.第三，当A服务器上的应用发起远程过程调用时，方法的参数需要通过底层的网络协议如TCP传递到B服务器，由于网络协议是基于二进制的，内存中的参数的值要序列化成二进制的形式，也就是序列化(Serialize)或编组(marshal), 通过寻址和传输将序列化的二进制发送给B服务器。 4.第四，B服务器收到请求后，需要对参数进行反序列化(序列化的逆操作)，恢复为内存中的表达方式，然后找到对应的方法(寻址的一部分)进行本地调用，然后得到返回值。 5.第五，返回值还要发送回服务器A上的应用，也要经过序列化的方式发送，服务器A接到后，再反序列化，恢复为内存中的表达方式，交给A服务器上的应用。

Dubbo的产生背景

以下来自Dubbo官方文档

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，亟需一个治理系统确保架构有条不紊的演进。

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。

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。

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。

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)是关键。

Dubbo面临的需求

在大规模服务化之前，应用可能只是通过 RMI 或 Hessian 等工具，简单的暴露和引用远程服务，通过配置服务的URL地址进行调用，通过 F5 等硬件进行负载均衡。

当服务越来越多时，服务 URL 配置管理变得非常困难，F5 硬件负载均衡器的单点压力也越来越大。 此时需要一个服务注册中心，动态的注册和发现服务，使服务的位置透明。并通过在消费方获取服务提供方地址列表，实现软负载均衡和 Failover，降低对 F5 硬件负载均衡器的依赖，也能减少部分成本。

当进一步发展，服务间依赖关系变得错踪复杂，甚至分不清哪个应用要在哪个应用之前启动，架构师都不能完整的描述应用的架构关系。这时，需要自动画出应用间的依赖关系图，以帮助架构师理清理关系。

接着，服务的调用量越来越大，服务的容量问题就暴露出来，这个服务需要多少机器支撑？什么时候该加机器？ 为了解决这些问题，第一步，要将服务现在每天的调用量，响应时间，都统计出来，作为容量规划的参考指标。其次，要可以动态调整权重，在线上，将某台机器的权重一直加大，并在加大的过程中记录响应时间的变化，直到响应时间到达阀值，记录此时的访问量，再以此访问量乘以机器数反推总容量。

以上是 Dubbo 最基本的几个需求。

Dubbo的架构

节点角色说明

节点	角色说明
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

调用关系说明

1.服务容器负责启动，加载，运行服务提供者。 2.服务提供者在启动时，向注册中心注册自己提供的服务。 3.服务消费者在启动时，向注册中心订阅自己所需的服务。 4.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.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。 6.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。

Dubbo 架构具有以下几个特点，分别是连通性、健壮性、伸缩性、以及向未来架构的升级性。

Demo time

首先，确认本次的目标。学习一项技术首先要了解背景以及意义。前文摘自官网的内容已经给出了答案。然后就是一个Hello World, 给学习者一个信心：这东西很容易上手的。So，接下来的demo依旧来自官方，特别简单的一个模拟运行。后面再继续深入用法。

由于Maven在之前极盛行，demo仍旧用maven当作构建工具，当然，后面熟悉后可切换为gradle。

本次demo见 https://github.com/Ryan-Miao/dubbo-hello-demo

新建一个maven项目

在idea里新建空的maven项目。

File->new->project->maven

填写group和artifact。

<?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 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <groupId>com.test</groupId>
    <artifactId>dubbo-hello-demo</artifactId>
    <packaging>pom</packaging>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>

    <properties>
        <java.version>1.8</java.version>
    </properties>

    <repositories>
        <repository>
            <id>central</id>
            <url>http://maven.aliyun.com/nexus/content/groups/public/</url>
            <name>aliyun</name>
        </repository>
    </repositories>
    <pluginRepositories>
        <pluginRepository>
            <id>central</id>
            <url>http://maven.aliyun.com/nexus/content/groups/public/</url>
            <name>aliyun</name>
        </pluginRepository>
    </pluginRepositories>

</project>

提供服务的API

通过上述的介绍也能理解，消费者需要知道提供者的接口，那么就一定要共享接口和参数以及响应类。所以，我们先抽离一个单独的API项目来专门声明API。

在项目名上右键，new -> moudle, 选择maven，新建一个新的空maven项目。

然后，创建一个用户服务接口com.test.hello.api.IUserService

package com.test.hello.api;

public interface IUserService {
    String sayHi(String name);
}

这次的主角是dubbo，所以就不填充参数和包结构整理了。简单传入参数String和返回String就好。

提供服务的provider

刚才声明了一个服务的接口，我们还需要一个实现，来提供真实的服务。而这个服务则是一个独立的项目。我们可以部署在某个机器上。

在项目名上右键，new -> module，选择Spring Initializr, 然后只选择web就可以了。最终生成的pom如下

<?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 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <groupId>com.test</groupId>
    <artifactId>hello-provider</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <packaging>jar</packaging>

    <name>hello-provider</name>
    <description>Demo for dubbo provider hello world</description>

    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.0.0.RELEASE</version>
        <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
    </parent>

    <properties>
        <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
        <project.reporting.outputEncoding>UTF-8</project.reporting.outputEncoding>
        <java.version>1.8</java.version>
        <dubbo.version>2.6.1</dubbo.version>
    </properties>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>com.alibaba</groupId>
            <artifactId>dubbo</artifactId>
            <version>${dubbo.version}</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>com.test</groupId>
            <artifactId>hello-api</artifactId>
            <version>1.0-SNAPSHOT</version>
        </dependency>
    </dependencies>

    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>


</project>

当然，手动添加dubbo依赖

<dependency>
    <groupId>com.alibaba</groupId>
    <artifactId>dubbo</artifactId>
    <version>${dubbo.version}</version>
</dependency>

还要引入我们刚才定义的共享接口定义项目：

<dependency>
    <groupId>com.test</groupId>
    <artifactId>hello-api</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>
</dependency>

接下来，就是实现这个接口了。创建实现类com.test.helloprovider.service.impl.UserService

package com.test.helloprovider.service.impl;


import com.test.hello.api.IUserService;

import java.util.Date;

public class UserService implements IUserService {
    @Override
    public String sayHi(String name) {
        return "Hi " + name + ", current date is: " + new Date();
    }
}

然后，只要把这个服务发布出去就行了。在spring cloud里，发布一个服务就是发布web项目，启动tomcat来提供一个rest api。而在这里，我们不需要。我们要做的是把自己注册到dubbo里，等消费者来拿。

在resource下新建provider.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:dubbo="http://code.alibabatech.com/schema/dubbo"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans        http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd        http://code.alibabatech.com/schema/dubbo        http://code.alibabatech.com/schema/dubbo/dubbo.xsd">

    <!-- 提供方应用信息，用于计算依赖关系 -->
    <dubbo:application name="hello-provider"  />

    <!-- 使用multicast广播注册中心暴露服务地址 -->
    <dubbo:registry address="multicast://224.5.6.7:1234" />

    <!-- 用dubbo协议在20880端口暴露服务 -->
    <dubbo:protocol name="dubbo" port="20880" />

    <!-- 声明需要暴露的服务接口 -->
    <dubbo:service interface="com.test.hello.api.IUserService" ref="userService" />

    <!-- 和本地bean一样实现服务 -->
    <bean id="userService" class="com.test.helloprovider.service.impl.UserService" />
</beans>

然后，我们只要启动Spring容器就行了，我们的bean还是声明在spring里的。

创建一个启动类com.test.helloprovider.HelloProviderApplication

package com.test.helloprovider;

import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;

import java.io.IOException;

public class HelloProviderApplication {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        ClassPathXmlApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext(
                new String[] {"provider.xml"});
        context.start();
        System.in.read(); // 按任意键退出
    }
}

运行main方法即可。

这里的注册中心只是简单的multicast组播。这样，我们就发布了一个用户服务，提供sayHi方法。接下来只要给消费者调用就行。

消费服务的consumer

同样的步骤，我们来建立一个consumer。这个consumer是另一个独立的项目，这个项目也可以部署在另一个机器上。这个项目需要调用provider的项目来获得用户信息。

和provider不同的是，项目的artifact不一样。

新建好之后就可以在spring容器里远程调用了。同样在resource下新建一个consumer.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:dubbo="http://code.alibabatech.com/schema/dubbo"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans        http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd        http://code.alibabatech.com/schema/dubbo        http://code.alibabatech.com/schema/dubbo/dubbo.xsd">

    <!-- 消费方应用名，用于计算依赖关系，不是匹配条件，不要与提供方一样 -->
    <dubbo:application name="hello-consumer"  />

    <!-- 使用multicast广播注册中心暴露发现服务地址 -->
    <dubbo:registry address="multicast://224.5.6.7:1234" />

    <!-- 生成远程服务代理，可以和本地bean一样使用demoService -->
    <dubbo:reference id="userService" interface="com.test.hello.api.IUserService" />
</beans>

然后，调用我们的bean完成消费。创建启动类

public class HelloConsumerApplication {

    public static void main(String[] args) {
        final ClassPathXmlApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext(
                new String[]{"consumer.xml"});
        context.start();
        final IUserService userService = context.getBean("userService", IUserService.class); // 获取远程服务代理
        String hello = userService.sayHi("world"); // 执行远程方法
        System.out.println("===================================");
        System.out.println(hello); // 显示调用结果
        System.out.println("===================================");
    }
}

运行main方法可以看到控制台打印内容

22:43:38.034 [main] INFO com.alibaba.dubbo.config.AbstractConfig -  [DUBBO] Refer dubbo service com.test.hello.api.IUserService from url multicast://224.5.6.7:1234/com.alibaba.dubbo.registry.RegistryService?anyhost=true&application=consumer-of-helloworld-app&check=false&dubbo=2.6.1&generic=false&interface=com.test.hello.api.IUserService&methods=sayHi&pid=6204&register.ip=192.168.0.108&remote.timestamp=1521902609769&side=consumer&timestamp=1521902617561, dubbo version: 2.6.1, current host: 192.168.0.108
22:43:38.206 [DubboClientHandler-192.168.0.108:20880-thread-1] DEBUG com.alibaba.dubbo.remoting.transport.DecodeHandler -  [DUBBO] Decode decodeable message com.alibaba.dubbo.rpc.protocol.dubbo.DecodeableRpcResult, dubbo version: 2.6.1, current host: 192.168.0.108
===================================
Hi world, current date is: Sat Mar 24 22:43:38 CST 2018
===================================
22:43:38.207 [DubboShutdownHook] INFO com.alibaba.dubbo.config.AbstractConfig -  [DUBBO] Run shutdown hook now., dubbo version: 2.6.1, current host: 192.168.0.108
22:43:38.208 [DubboShutdownHook] INFO com.alibaba.dubbo.registry.support.AbstractRegistryFactory -  [DUBBO] Close all registries [multicast://224.5.6.7:1234/com.alibaba.dubbo.registry.RegistryService?application=consumer-of-helloworld-app&dubbo=2.6.1&interface=com.alibaba.dubbo.registry.RegistryService&pid=6204&timestamp=1521902617639], dubbo version: 2.6.1, current host: 192.168.0.108
22:43:38.208 [DubboShutdownHook] INFO com.alibaba.dubbo.registry.multicast.MulticastRegistry -  [DUBBO] Destroy registry:multicast://224.5.6.7:1234/com.alibaba.dubbo.registry.RegistryService?application=consumer-of-helloworld-app&dubbo=2.6.1&interface=com.alibaba.dubbo.registry.RegistryService&pid=6204&timestamp=1521902617639, dubbo version: 2.6.1, current host: 192.168.0.108
22:43:38.208 [DubboShutdownHook] INFO com.alibaba.dubbo.registry.multicast.MulticastRegistry -  [DUBBO] Unregister: consumer://192.168.0.108/com.test.hello.api.IUserService?application=consumer-of-helloworld-app&category=consumers&check=false&dubbo=2.6.1&interface=com.test.hello.api.IUserService&methods=sayHi&pid=6204&side=consumer&timestamp=1521902617561, dubbo version: 2.6.1, current host: 192.168.0.108
22:43:38.208 [DubboShutdownHook] INFO com.alibaba.dubbo.registry.multicast.MulticastRegistry -  [DUBBO] Send broadcast message: unregister consumer://192.168.0.108/com.test.hello.api.IUserService?application=consumer-of-helloworld-app&category=consumers&check=false&dubbo=2.6.1&interface=com.test.hello.api.IUserService&methods=sayHi&pid=6204&side=consumer&timestamp=1521902617561 to /224.5.6.7:1234, dubbo version: 2.6.1, current host: 192.168.0.108

如此，hello world 完成。

参考

http://dubbo.apache.org/books/dubbo-user-book/preface/