基於Dubbo框架構建分佈式服務 （二）

Dubbo是Alibaba開源的分佈式服務框架，咱們能夠很是容易地經過Dubbo來構建分佈式服務，並根據本身實際業務應用場景來選擇合適的集羣容錯模式，這個對於不少應用都是迫切但願的，只須要經過簡單的配置就可以實現分佈式服務調用，也就是說服務提供方（Provider）發佈的服務能夠自然就是集羣服務，好比，在實時性要求很高的應用場景下，可能但願來自消費方（Consumer）的調用響應時間最短，只須要選擇Dubbo的Forking Cluster模式配置，就能夠對一個調用請求並行發送到多臺對等的提供方（Provider）服務所在的節點上，只選擇最快一個返回響應的，而後將調用結果返回給服務消費方（Consumer），顯然這種方式是以冗餘服務爲基礎的，須要消耗更多的資源，可是可以知足高實時應用的需求。
有關Dubbo服務框架的簡單使用，能夠參考個人其餘兩篇文章（《基於Dubbo的Hessian協議實現遠程調用》，《Dubbo實現RPC調用使用入門》，後面參考連接中已給出連接），這裏主要圍繞Dubbo分佈式服務相關配置的使用來講明與實踐。

Dubbo服務集羣容錯

假設咱們使用的是單機模式的Dubbo服務，若是在服務提供方（Provider）發佈服務之後，服務消費方（Consumer）發出一次調用請求，剛好此次因爲網絡問題調用失敗，那麼咱們能夠配置服務消費方重試策略，可能消費方第二次重試調用是成功的（重試策略只須要配置便可，重試過程是透明的）；可是，若是服務提供方發佈服務所在的節點發生故障，那麼消費方再怎麼重試調用都是失敗的，因此咱們須要採用集羣容錯模式，這樣若是單個服務節點因故障沒法提供服務，還能夠根據配置的集羣容錯模式，調用其餘可用的服務節點，這就提升了服務的可用性。
首先，根據Dubbo文檔，咱們引用文檔提供的一個架構圖以及各組件關係說明，以下所示：

上述各個組件之間的關係（引自Dubbo文檔）說明以下：

• 這裏的Invoker是Provider的一個可調用Service的抽象，Invoker封裝了Provider地址及Service接口信息。
• Directory表明多個Invoker，能夠把它當作List，但與List不一樣的是，它的值多是動態變化的，好比註冊中心推送變動。
•  
• Cluster將Directory中的多個Invoker假裝成一個Invoker，對上層透明，假裝過程包含了容錯邏輯，調用失敗後，重試另外一個。
• Router負責從多個Invoker中按路由規則選出子集，好比讀寫分離，應用隔離等。
• LoadBalance負責從多個Invoker中選出具體的一個用於本次調用，選的過程包含了負載均衡算法，調用失敗後，須要重選。

咱們也簡單說明目前Dubbo支持的集羣容錯模式，每種模式適應特定的應用場景，能夠根據實際須要進行選擇。Dubbo內置支持以下6種集羣模式：

• Failover Cluster模式

配置值爲failover。這種模式是Dubbo集羣容錯默認的模式選擇，調用失敗時，會自動切換，從新嘗試調用其餘節點上可用的服務。對於一些冪等性操做可使用該模式，如讀操做，由於每次調用的反作用是相同的，因此能夠選擇自動切換並重試調用，對調用者徹底透明。能夠看到，若是重試調用必然會帶來響應端的延遲，若是出現大量的重試調用，可能說明咱們的服務提供方發佈的服務有問題，如網絡延遲嚴重、硬件設備須要升級、程序算法很是耗時，等等，這就須要仔細檢測排查了。
例如，能夠這樣顯式指定Failover模式，或者不配置則默認開啓Failover模式，配置示例以下：

<dubbo:service interface="org.shirdrn.dubbo.api.ChatRoomOnlineUserCounterService" version="1.0.0" cluster="failover" retries="2" timeout="100" ref="chatRoomOnlineUserCounterService" protocol="dubbo" > <dubbo:method name="queryRoomUserCount" timeout="80" retries="2" /> </dubbo:service>

上述配置使用Failover Cluster模式，若是調用失敗一次，能夠再次重試2次調用，服務級別調用超時時間爲100ms，調用方法queryRoomUserCount的超時時間爲80ms，容許重試2次，最壞狀況調用花費時間160ms。若是該服務接口org.shirdrn.dubbo.api.ChatRoomOnlineUserCounterService還有其餘的方法可供調用，則其餘方法沒有顯式配置則會繼承使用dubbo:service配置的屬性值。

• Failfast Cluster模式

配置值爲failfast。這種模式稱爲快速失敗模式，調用只執行一次，失敗則當即報錯。這種模式適用於非冪等性操做，每次調用的反作用是不一樣的，如寫操做，好比交易系統咱們要下訂單，若是一次失敗就應該讓它失敗，一般由服務消費方控制是否從新發起下訂單操做請求（另外一個新的訂單）。

• Failsafe Cluster模式

配置值爲failsafe。失敗安全模式，若是調用失敗， 則直接忽略失敗的調用，而是要記錄下失敗的調用到日誌文件，以便後續審計。

• Failback Cluster模式

配置值爲failback。失敗自動恢復，後臺記錄失敗請求，定時重發。一般用於消息通知操做。

• Forking Cluster模式

配置值爲forking。並行調用多個服務器，只要一個成功即返回。一般用於實時性要求較高的讀操做，但須要浪費更多服務資源。

• Broadcast Cluster模式

配置值爲broadcast。廣播調用全部提供者，逐個調用，任意一臺報錯則報錯（2.1.0開始支持）。一般用於通知全部提供者更新緩存或日誌等本地資源信息。
上面的6種模式均可以應用於生產環境，咱們能夠根據實際應用場景選擇合適的集羣容錯模式。若是咱們以爲Dubbo內置提供的幾種集羣容錯模式都不能知足應用須要，也能夠定製實現本身的集羣容錯模式，由於Dubbo框架給我提供的擴展的接口，只須要實現接口com.alibaba.dubbo.rpc.cluster.Cluster便可，接口定義以下所示：

@SPI(FailoverCluster.NAME) public interface Cluster { /** * Merge the directory invokers to a virtual invoker. * @param <T> * @param directory * @return cluster invoker * @throws RpcException */ @Adaptive <T> Invoker<T> join(Directory<T> directory) throws RpcException; }

關於如何實現一個自定義的集羣容錯模式，能夠參考Dubbo源碼中內置支持的汲取你容錯模式的實現，6種模式對應的實現類以下所示：

com.alibaba.dubbo.rpc.cluster.support.FailoverCluster com.alibaba.dubbo.rpc.cluster.support.FailfastCluster com.alibaba.dubbo.rpc.cluster.support.FailsafeCluster com.alibaba.dubbo.rpc.cluster.support.FailbackCluster com.alibaba.dubbo.rpc.cluster.support.ForkingCluster com.alibaba.dubbo.rpc.cluster.support.AvailableCluster

可能咱們初次接觸Dubbo時，不知道如何在實際開發過程當中使用Dubbo的集羣模式，後面咱們會以Failover Cluster模式爲例開發咱們的分佈式應用，再進行詳細的介紹。

Dubbo服務負載均衡

Dubbo框架內置提供負載均衡的功能以及擴展接口，咱們能夠透明地擴展一個服務或服務集羣，根據須要很是容易地增長/移除節點，提升服務的可伸縮性。Dubbo框架內置提供了4種負載均衡策略，以下所示：

• Random LoadBalance：隨機策略，配置值爲random。能夠設置權重，有利於充分利用服務器的資源，高配的能夠設置權重大一些，低配的能夠稍微小一些
• RoundRobin LoadBalance：輪詢策略，配置值爲roundrobin。
• LeastActive LoadBalance：配置值爲leastactive。根據請求調用的次數計數，處理請求更慢的節點會受到更少的請求
• ConsistentHash LoadBalance：一致性Hash策略，具體配置方法能夠參考Dubbo文檔。相同調用參數的請求會發送到同一個服務提供方節點上，若是某個節點發生故障沒法提供服務，則會基於一致性Hash算法映射到虛擬節點上（其餘服務提供方）

在實際使用中，只須要選擇合適的負載均衡策略值，配置便可，下面是上述四種負載均衡策略配置的示例：

<dubbo:service interface="org.shirdrn.dubbo.api.ChatRoomOnlineUserCounterService" version="1.0.0" cluster="failover" retries="2" timeout="100" loadbalance="random" ref="chatRoomOnlineUserCounterService" protocol="dubbo" > <dubbo:method name="queryRoomUserCount" timeout="80" retries="2" loadbalance="leastactive" /> </dubbo:service>

上述配置，也體現了Dubbo配置的繼承性特色，也就是dubbo:service元素配置了loadbalance=」random」，則該元素的子元素dubbo:method若是沒有指定負載均衡策略，則默認爲loadbalance=」random」，不然若是dubbo:method指定了loadbalance=」leastactive」，則使用子元素配置的負載均衡策略覆蓋了父元素指定的策略（這裏調用queryRoomUserCount方法使用leastactive負載均衡策略）。
固然，Dubbo框架也提供了實現自定義負載均衡策略的接口，能夠實現com.alibaba.dubbo.rpc.cluster.LoadBalance接口，接口定義以下所示：

/** * LoadBalance. (SPI, Singleton, ThreadSafe) * * <a href="http://en.wikipedia.org/wiki/Load_balancing_(computing)">Load-Balancing</a> * * @see com.alibaba.dubbo.rpc.cluster.Cluster#join(Directory) * @author qian.lei * @author william.liangf */ @SPI(RandomLoadBalance.NAME) public interface LoadBalance { /** * select one invoker in list. * @param invokers invokers. * @param url refer url * @param invocation invocation. * @return selected invoker. */ @Adaptive("loadbalance") <T> Invoker<T> select(List<Invoker<T>> invokers, URL url, Invocation invocation) throws RpcException; }

如何實現一個自定義負載均衡策略，能夠參考Dubbo框架內置的實現，以下所示的3個實現類：

com.alibaba.dubbo.rpc.cluster.loadbalance.RandomLoadBalance com.alibaba.dubbo.rpc.cluster.loadbalance.RoundRobinLoadBalance com.alibaba.dubbo.rpc.cluster.loadbalance.LeastActiveLoadBalance

Dubbo服務集羣容錯實踐

手機應用是以聊天室爲基礎的，咱們須要收集用戶的操做行爲，而後計算聊天室中在線人數，並實時在手機應用端顯示人數，整個系統的架構如圖所示：

上圖中，主要包括了兩大主要流程：日誌收集並實時處理流程、調用讀取實時計算結果流程，咱們使用基於Dubbo框架開發的服務來提供實時計算結果讀取聊天人數的功能。上圖中，實際上業務接口服務器集羣也能夠基於Dubbo框架構建服務，就看咱們想要構建什麼樣的系統來知足咱們的須要。
若是不使用註冊中心，服務消費方也可以直接調用服務提供方發佈的服務，這樣須要服務提供方將服務地址暴露給服務消費方，並且也沒法使用監控中心的功能，這種方式成爲直連。
若是咱們使用註冊中心，服務提供方將服務發佈到註冊中心，而服務消費方能夠經過註冊中心訂閱服務，接收服務提供方服務變動通知，這種方式能夠隱藏服務提供方的細節，包括服務器地址等敏感信息，而服務消費方只能經過註冊中心來獲取到已註冊的提供方服務，而不能直接跨過註冊中心與服務提供方直接鏈接。這種方式的好處是還可使用監控中心服務，可以對服務的調用狀況進行監控分析，還能使用Dubbo服務管理中心，方便管理服務，咱們在這裏使用的是這種方式，也推薦使用這種方式。使用註冊中心的Dubbo分佈式服務相關組件結構，以下圖所示：

核心技術：Maven,Springmvc mybatis shiro, Druid, Restful, 

Dubbo, ZooKeeper,Redis,FastDFS,ActiveMQ,Nginx 
1.     項目核心代碼結構截圖

   項目模塊依賴

 

特別提醒：開發人員在開發的時候能夠將本身的業務REST服務化或者Dubbo服務化

2.    項目依賴介紹

   2.1 後臺管理系統、Rest服務系統、Scheculer定時調度系統依賴以下圖：

 

       2.2 Dubbo獨立服務項目依賴以下圖：

 

3.  項目功能部分截圖：

 

 

 

 

 

 

 

zookeeper、dubbo服務啓動 

 

 

dubbo管控臺 

 

 

 

 

 

 

 REST服務平臺