服務(wù)化改造實踐（一）| Dubbo + ZooKeeper

摘要：?“沒有最好的技術(shù)，只有最合適的技術(shù)。”我想這句話也同樣適用于微服務(wù)領(lǐng)域，沒有最好的服務(wù)框架，只有最適合自己的服務(wù)改造。在 Dubbo 的未來規(guī)劃中，除了保持自身技術(shù)上的領(lǐng)先性，關(guān)注性能、大流量、大規(guī)模集群領(lǐng)域的挑戰(zhàn)外，圍繞 Dubbo 核心來發(fā)展生態(tài)，將 Dubbo 打造成一個服務(wù)化改造的整體方案也是重點之一。

“沒有最好的技術(shù)，只有最合適的技術(shù)?！蔽蚁脒@句話也同樣適用于微服務(wù)領(lǐng)域，沒有最好的服務(wù)框架，只有最適合自己的服務(wù)改造。在 Dubbo 的未來規(guī)劃中，除了保持自身技術(shù)上的領(lǐng)先性，關(guān)注性能、大流量、大規(guī)模集群領(lǐng)域的挑戰(zhàn)外，圍繞 Dubbo 核心來發(fā)展生態(tài)，將 Dubbo 打造成一個服務(wù)化改造的整體方案也是重點之一。從本期開始，我們將推出“服務(wù)化改造”系列文章，通過在一些外圍系統(tǒng)和服務(wù)化基礎(chǔ)組件上的開發(fā)實踐，分享Dubbo 生態(tài)下的服務(wù)化改造收獲和總結(jié)。

? 8月26日，Aliware Open Source 將首次在成都舉辦 Apache Dubbo 的meetup活動，Dubbo 、Sentinel和 Nacos 的小哥哥和小姐姐都會在現(xiàn)場進行技術(shù)分享，歡迎成都的朋友報名參加我們的活動喔，搜索“阿里巴巴中間件”公眾號，后臺發(fā)送“成都meetup”，獲取報名鏈接。

一、改造背景

在現(xiàn)代的分布式應(yīng)用中，往往會出現(xiàn)節(jié)點和節(jié)點之間的協(xié)調(diào)問題，其中就包括了：選主，集群管理，分布式鎖，分布式配置管理，統(tǒng)一命名服務(wù)，狀態(tài)同步等訴求。Apache ZooKeeper，正如它的名字所暗示的那樣，動物園管理員，就是為了解決這些訴求的一個分布式協(xié)調(diào)服務(wù)框架。

為了保證系統(tǒng)的高可用，ZooKeeper本身也可以部署成集群模式，稱之為ZooKeeper Ensemble。ZooKeeper集群中始終確保其中的一臺為leader的角色，并通過ZAB（Zookeeper Atomic Broadcast Protocol）[1]?協(xié)議確保所有節(jié)點上的信息的一致?？蛻舳丝梢栽L問集群中的任何一臺進行讀寫操作，而不用擔(dān)心數(shù)據(jù)出現(xiàn)不一致的現(xiàn)象。

_Dubbo_ZooKeeper_1

O'Reilly的ebook-Zookeeper-Distributed Process Coordination

ZooKeeper中的數(shù)據(jù)存儲方式與傳統(tǒng)的UNIX文件系統(tǒng)相似，節(jié)點按照樹狀結(jié)構(gòu)來組織，其中，節(jié)點被稱之為znodes（ZooKeeper數(shù)據(jù)節(jié)點）

_Dubbo_ZooKeeper_1

O'Reilly的ebook-Zookeeper-Distributed Process Coordination

二、基本用法

可以通過直接下載的方式[2] 安裝并運行ZooKeeper，在Mac上也可以通過Homebrew?[3]?brew install zookeeper 來安裝，考慮到通用性，本文采用docker的方式來運行ZooKeeper。如果沒有安裝docker，請先準(zhǔn)備好docker環(huán)境?[4]。

1、啟動 ZooKeeper
執(zhí)行命令將 ZooKeeper，運行在docker容器中。

docker?run?--rm?--name?zookeeper?-p?2181:2181?zookeeper

2、進入 Zookeeper 容器

docker?exec?-it?zookeeper?bash

在bin 目錄下有啟動 ZooKeeper 的命令 zkServer 以及管理控制臺 zkCli

bash-4.4#?ls?-l?bintotal?36-rwxr-xr-x????1?zookeepe?zookeepe???????232?Mar?27?04:32?README.txt-rwxr-xr-x????1?zookeepe?zookeepe??????1937?Mar?27?04:32?zkCleanup.sh-rwxr-xr-x????1?zookeepe?zookeepe??????1056?Mar?27?04:32?zkCli.cmd-rwxr-xr-x????1?zookeepe?zookeepe??????1534?Mar?27?04:32?zkCli.sh-rwxr-xr-x????1?zookeepe?zookeepe??????1759?Mar?27?04:32?zkEnv.cmd-rwxr-xr-x????1?zookeepe?zookeepe??????2696?Mar?27?04:32?zkEnv.sh-rwxr-xr-x????1?zookeepe?zookeepe??????1089?Mar?27?04:32?zkServer.cmd-rwxr-xr-x????1?zookeepe?zookeepe??????6773?Mar?27?04:32?zkServer.sh``

3、通過zkCli進入Zookeeper管理界面

由于是通過Docker啟動，ZooKeeper 進程已經(jīng)啟動，并通過2181端口對外提供服務(wù)。

bash-4.4#?psPID???USER?????TIME??COMMAND1?zookeepe??0:02?/usr/lib/jvm/java-1.8-openjdk/jre/bin/java?-Dzookeeper.log.dir=.?-Dzookeeper.root
???32?root??????0:00?bash
???42?root??????0:00?ps

因此可以直接通過zkCli來訪問 ZooKeeper 的控制臺來進行管理。

bash-4.4#?bin/zkCli.sh?-server?127.0.0.1:2181Connecting?to?127.0.0.1:2181...WATCHER::

WatchedEvent?state:SyncConnected?type:None?path:null[zk:?127.0.0.1:2181(CONNECTED)?0]?helpZooKeeper?-server?host:port?cmd?args????stat?path?[watch]set?path?data?[version]
ls?path?[watch]
delquota?[-n|-b]?path
ls2?path?[watch]setAcl?path?acl
setquota?-n|-b?val?path????historyredo?cmdno
printwatches?on|off
delete?path?[version]
sync?path
listquota?path
rmr?path
get?path?[watch]
create?[-s]?[-e]?path?data?acl
addauth?scheme?auth
quit
getAcl?path
close
connect?host:port

4.zkCli上的一些基本操作

創(chuàng)建 /hello-zone 節(jié)點：

[zk:?127.0.0.1:2181(CONNECTED)?19]?create?/hello-zone?'world'Created?/hello-zone

列出 / 下的子節(jié)點，確認(rèn) hello-zone 被創(chuàng)建：

[zk:?127.0.0.1:2181(CONNECTED)?19]?create?/hello-zone?'world'Created?/hello-zone

列出 /hello-zone的子節(jié)點，確認(rèn)為空：

[zk:?127.0.0.1:2181(CONNECTED)?21]?ls?/hello-zone[]

獲取存儲在 /hello-zone節(jié)點上的數(shù)據(jù)：

[zk:?127.0.0.1:2181(CONNECTED)?22]?get?/hello-zone
world

三、在 Dubbo 中使用ZooKeeper

Dubbo使用 ZooKeeper 用于服務(wù)的注冊發(fā)現(xiàn)和配置管理，在ZooKeeper中數(shù)據(jù)的組織由下圖所示：

首先，所有Dubbo相關(guān)的數(shù)據(jù)都組織在 /duboo 的根節(jié)點下。

二級目錄是服務(wù)名，如 com.foo.BarService。

三級目錄有兩個子節(jié)點，分別 providers 和 consumers，表示該服務(wù)的提供者和消費者。

四級目錄記錄了與該服務(wù)相關(guān)的每一個應(yīng)用實例的URL信息，在 providers 下的表示該服務(wù)的所有提供者，而在 consumers 下的表示該服務(wù)的所有消費者。舉例說明，com.foo.BarService 的服務(wù)提供者在啟動時將自己的URL信息注冊到 /dubbo/com.foo.BarService/providers 下;同樣的，服務(wù)消費者將自己的信息注冊到相應(yīng)的 consumers 下，同時，服務(wù)消費者會訂閱其所對應(yīng)的 providers 節(jié)點，以便能夠感知到服務(wù)提供方地址列表的變化。

四、準(zhǔn)備示例代碼

本文代碼可以在以下鏈接中找到。

1、接口定義
一個定義簡單的 GreetingService 接口，只有里面一個簡單的方法 sayHello 向調(diào)用者問好。

public?interface?GreetingService?{String?sayHello(String?name);}

2、服務(wù)端：服務(wù)實現(xiàn)

實現(xiàn) GreetingService接口，并通過 @Service 來標(biāo)注其為Dubbo的一個服務(wù)。

@Servicepublic?class?AnnotatedGreetingService?implements?GreetingService?{public?String?sayHello(String?name)?{????return?"hello,?"?+?name;
}}

3、服務(wù)端：組裝

定義 ProviderConfiguration 來組裝Dubbo服務(wù)。

@Configuration@EnableDubbo(scanBasePackages?=?"com.alibaba.dubbo.samples.impl")@PropertySource("classpath:/spring/dubbo-provider.properties")static?class?ProviderConfiguration?{}

dubbo-provider.properties是在Spring應(yīng)用中外置配置的方式，內(nèi)容如下：

dubbo.application.name=demo-provider
dubbo.registry.address=zookeeper://$DOCKER_HOST:2181
dubbo.protocol.name=dubbo
dubbo.protocol.port=20880

由于ZooKeeper運行在Docker容器中，需要注意的是：

本文假定Dubbo應(yīng)用運行在宿主機上，也就是Docker容器外，需要將ZooKeeper的地址替換成環(huán)境變量${DOCKER_HOST}所指定的IP地址，相關(guān)信息請查閱Docker官方文檔；
如果Dubbo應(yīng)用也是Docker化的應(yīng)用，只需要用ZooKeeper的容器名，在本文中容器名是ZooKeeper；
當(dāng)然，如果不用容器方式啟動ZooKeeper，只需要簡單的將這里的$ DOCKER_HOST換成localhost即可。

4、服務(wù)端：啟動服務(wù)
在 main 方法中通過啟動一個Spring Context來對外提供Dubbo服務(wù)。

public?class?ProviderBootstrap?{public?static?void?main(String[]?args)?throws?Exception?{
????AnnotationConfigApplicationContext?context?=?new?AnnotationConfigApplicationContext(ProviderConfiguration.class);
????context.start();
????System.in.read();
}}

服務(wù)啟動端的的 main 方法，將會看到下面的輸出，代表服務(wù)端啟動成功，并在注冊中心（ZooKeeperRegistry）注冊上了 GreetingService 這個服務(wù)：

[03/08/18?10:50:33:033?CST]?main??INFO?zookeeper.ZookeeperRegistry:??[DUBBO]?Register:?dubbo://192.168.99.1:20880/com.alibaba.dubbo.samples.api.GreetingService?anyhost=true&application=demo-provider&dubbo=2.6.2&generic=false&interface=com.alibaba.dubbo.samples.api.GreetingService&methods=sayHello&pid=12938&side=provider×tamp=1533264631849,?dubbo?version:?2.6.2,?current?host:?192.168.99.1

通過ZooKeeper管理終端觀察服務(wù)提供方的注冊信息：

$?docker?exec?-it?zookeeper?bash
bash-4.4#?bin/zkCli.sh?-server?localhost:218Connecting?to?localhost:2181...
Welcome?to?ZooKeeper!
JLine?support?is?enabled
...
[zk:?localhost:2181(CONNECTED)?0]?ls
[dubbo%3A%2F%2F192.168.99.1%3A20880%2Fcom.alibaba.dubbo.samples.api.GreetingService%3Fanyhost%3Dtrue%26application%3Ddemo-provider%26dubbo%3D2.6.2%26generic%3Dfalse%26interface%3Dcom.alibaba.dubbo.samples.api.GreetingService%26methods%3DsayHello%26pid%3D12938%26side%3Dprovider%26timestamp%3D1533264631849]

可以看到剛剛啟動的Dubbo的服務(wù)在providers 節(jié)點下注冊了自己的URL地址：dubbo：//192.168.99.1：20880 /com.alibaba.dubbo.samples.api.GreetingService？anyhost = true＆application = demo-provider＆dubbo =2.6 0.2＆通用=假接口=com.alibaba.dubbo.samples.api.GreetingService＆方法= sayHello的＆PID = 12938＆側(cè)=提供商時間戳=1533264631849

5、客戶端：引用服務(wù)

通過 @Reference 來在客戶端聲明服務(wù)的引用，運行時將會通過該引用發(fā)起全程調(diào)用，而服務(wù)的目標(biāo)地址將會從ZooKeeper的provider 節(jié)點下查詢。

@Component("annotatedConsumer")public?class?GreetingServiceConsumer?{@Referenceprivate?GreetingService?greetingService;public?String?doSayHello(String?name)?{????return?greetingService.sayHello(name);
}}

6、客戶端：組裝

定義ConsumerConfiguration來組裝Dubbo服務(wù)。

@Configuration@EnableDubbo(scanBasePackages?=?"com.alibaba.dubbo.samples.action")@PropertySource("classpath:/spring/dubbo-consumer.properties")@ComponentScan(value?=?{"com.alibaba.dubbo.samples.action"})static?class?ConsumerConfiguration?{}

dubbo-consumer.properties是在Spring應(yīng)用中外置配置的方式，內(nèi)容如下：

dubbo.application.name=demo-consumer
dubbo.registry.address=zookeeper://$DOCKER_HOST:2181
dubbo.consumer.timeout=3000

與服務(wù)端：組裝相同，需要根據(jù)自己的運行環(huán)境來修改dubbo.registry.address中定義的$ DOCKER_HOST。請參閱步驟3的說明部分。

7、客戶端：發(fā)起遠(yuǎn)程調(diào)用
運行 main 向已經(jīng)啟動的服務(wù)提供方發(fā)起一次遠(yuǎn)程調(diào)用。Dubbo會先向ZooKeeper訂閱服務(wù)地址，然后從返回的地址列表中選取一個，向?qū)Χ税l(fā)起調(diào)用：

public?class?ConsumerBootstrap?{public?static?void?main(String[]?args)?{public?class?ConsumerBootstrap?{public?static?void?main(String[]?args)?throws?IOException?{
????AnnotationConfigApplicationContext?context?=?new?AnnotationConfigApplicationContext(ConsumerConfiguration.class);
????context.start();
????GreetingServiceConsumer?greetingServiceConsumer?=?context.getBean(GreetingServiceConsumer.class);
????String?hello?=?greetingServiceConsumer.doSayHello("zookeeper");
????System.out.println("result:?"?+?hello);
????System.in.read();
}

}

運行結(jié)果如下：

[03/08/18?01:42:31:031?CST]?main??INFO?zookeeper.ZookeeperRegistry:??[DUBBO]?Register:?consumer://192.168.99.1/com.alibaba.dubbo.samples.api.GreetingService?application=demo-consumer&category=consumers&check=false&default.timeout=3000&dubbo=2.6.2&interface=com.alibaba.dubbo.samples.api.GreetingService&methods=sayHello&pid=82406&side=consumer×tamp=1533274951195,?dubbo?version:?2.6.2,?current?host:?192.168.99.1?#1[03/08/18?01:42:31:031?CST]?main??INFO?zookeeper.ZookeeperRegistry:??[DUBBO]?Subscribe:?consumer://192.168.99.1/com.alibaba.dubbo.samples.api.GreetingService?application=demo-consumer&category=providers,configurators,routers&default.timeout=3000&dubbo=2.6.2&interface=com.alibaba.dubbo.samples.api.GreetingService&methods=sayHello&pid=82406&side=consumer×tamp=1533274951195,?dubbo?version:?2.6.2,?current?host:?192.168.99.1?#2...

result: hello, zookeeper

說明：

注冊：消費者：//192.168.99.1/...& category= consumers＆：消費者向ZooKeeper注冊自己的信息，并放在 consumers 節(jié)點下
訂閱：消費者：//192.168.99.1/...& 類別=提供商，配置器，路由器：消費者同時向動物園管理員訂閱了providers、configurators、routers 節(jié)點，其中 configurations 與多寶配置相關(guān)，routers 與路由規(guī)則相關(guān)，值得注意的英文 providers 節(jié)點的訂閱，當(dāng)有新的服務(wù)提供方加入后，由于訂閱的關(guān)系，新的地址列表會推送給訂閱方，服務(wù)的消費者也因此動態(tài)感知到了地址列表的變化。

通過ZooKeeper管理終端觀察服務(wù)提供方的注冊信息：

$?docker?exec?-it?zookeeper?bash
bash-4.4#?bin/zkCli.sh?-server?localhost:218Connecting?to?localhost:2181...
Welcome?to?ZooKeeper!
JLine?support?is?enabled
...
[zk:?localhost:2181(CONNECTED)?4]?ls?/dubbo/com.alibaba.dubbo.samples.api.GreetingService/consumers[consumer%3A%2F%2F192.168.99.1%2Fcom.alibaba.dubbo.samples.api.GreetingService%3Fapplication%3Ddemo-consumer%26category%3Dconsumers%26check%3Dfalse%26default.timeout%3D3000%26dubbo%3D2.6.2%26interface%3Dcom.alibaba.dubbo.samples.api.GreetingService%26methods%3DsayHello%26pid%3D82406%26side%3Dconsumer%26timestamp%3D1533274951195]

可以看到Dubbo的服務(wù)消費者在 consumers 節(jié)點下注冊了自己的URL地址：
consumer://192.168.99.1/com.alibaba.dubbo.samples.api.GreetingService?application=demo-consumer&category=providers,configurators,routers&default.timeout=3000&dubbo=2.6.2&interface=com.alibaba.dubbo.samples.api.GreetingService&methods=sayHello&pid=82406&side=consumer×tamp=1533274951195

五、總結(jié)

本文側(cè)重介紹了如何在Dubbo應(yīng)用中使用Zookeeper做為注冊中心，當(dāng)然，本文也提到了Zookeeper在Dubbo的應(yīng)用場景下還承擔(dān)了配置中心和服務(wù)治理的職責(zé)。本文中的Zookeeper是單節(jié)點，Standalone的模式，在生產(chǎn)環(huán)境中為了高可用的訴求，往往會組件Zookeeper集群，也就是Zookeeper ensemble模式。

通過本文的學(xué)習(xí)，讀者可以掌握到：

ZooKeeper的基本概念和基本用法
ZooKeeper在Dubbo應(yīng)用中的作用
通過實戰(zhàn)了解ZooKeeper與Dubbo的交互
Dubbo在ZooKeeper中服務(wù)注冊，消費信息的存儲方式

當(dāng)然，自從阿里巴巴開源?Nacos?后，Dubbo生態(tài)中又多了一項動態(tài)服務(wù)發(fā)現(xiàn)的選項，Nacos + Dubbo的組合正進一步釋放 Dubbo 在云原生及ServiceMesh時代中，在大規(guī)模微服務(wù)治理、流量治理、服務(wù)集成與服務(wù)共享等服務(wù)平臺能力建設(shè)上的威力。-?鏈接

參考鏈接：

[1]?https://www.ixiacom.com/company/blog/apache-zab-zookeeper-atomic-broadcast-protocol

[2]?https://www.apache.org/dyn/closer.cgi/zookeeper/

[3] https: //brew.sh

[4]?https://www.docker.com/community-edition

原文鏈接

本文為云棲社區(qū)原創(chuàng)內(nèi)容，未經(jīng)允許不得轉(zhuǎn)載。

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