如何快速開發(fā)一個 Dubbo 應用？
在分布式系統(tǒng)中，遠程調(diào)用是最基礎也是最重要的基石。歷史上，曾經(jīng)先后出現(xiàn)過 CORBA、RMI、EJB、WebService 等技術(shù)和規(guī)范，在服務化以及微服務日趨流行的今天，更多的被廣泛使用的是包括 gRPC、Finagle、以及國內(nèi)的 Dubbo 為代表的輕量級框架。
由于這些框架多半與服務注冊中心、配置中心等配套設施結(jié)合使用，用來作為系統(tǒng)分布式服務化的場景，因此這類框架又被統(tǒng)稱為服務框架。本文將以 Dubbo 為例，介紹如何快速開發(fā)一個 Dubbo 應用。
背景
本文將以 Dubbo 為例，介紹如何快速開發(fā)一個 Dubbo 應用。為了便于讀者理解：
- 首先會介紹一下傳統(tǒng)的 RMI 的基本概念
- 然后比較下現(xiàn)代的 RPC 框架與 RMI 的區(qū)別
- 再基于 Dubbo 提供的 API 展示最基本的 Dubbo 應用如何開發(fā)
- 最后介紹如何通過 start.dubbo.io 快速搭建 Dubbo 的腳手架工程
Java RMI 簡介
Java RMI （Remote Method Invocation） 遠程方法調(diào)用，能夠讓客戶端像使用本地調(diào)用一樣調(diào)用服務端 Java 虛擬機中的對象方法。RMI 是面向?qū)ο笳Z言領域?qū)?RPC （Remote Procedure Call）的完善，用戶無需依靠 IDL 的幫助來完成分布式調(diào)用，而是通過依賴接口這種更簡單自然的方式。
Java RMI 工作原理
一個典型的 RMI 調(diào)用如下圖所示：
- 服務端向 RMI 注冊服務綁定自己的地址；
- 客戶端通過 RMI 注冊服務獲取目標地址；
- 客戶端調(diào)用本地的 Stub 對象上的方法，和調(diào)用本地對象上的方法一致；
- 本地存根對象將調(diào)用信息打包，通過網(wǎng)絡發(fā)送到服務端；
- 服務端的 Skeleton 對象收到網(wǎng)絡請求之后，將調(diào)用信息解包；
- 然后找到真正的服務對象發(fā)起調(diào)用，并將返回結(jié)果打包通過網(wǎng)絡發(fā)送回客戶端。
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(來源：https://www.cs.rutgers.edu/~pxk/417/notes/images/rpc-rmi_flow.png)
Java RMI 基本概念
Java RMI 是 Java 領域創(chuàng)建分布式應用的技術(shù)基石。后續(xù)的 EJB 技術(shù)，以及現(xiàn)代的分布式服務框架，其中的基本理念依舊是 Java RMI 的延續(xù)。在 RMI 調(diào)用中，有以下幾個核心的概念：
- 通過接口進行遠程調(diào)用
- 通過客戶端的 Stub 對象和服務端的 Skeleton 對象的幫助將遠程調(diào)用偽裝成本地調(diào)用
- 通過 RMI 注冊服務完成服務的注冊和發(fā)現(xiàn)
對于第一點，客戶端需要依賴接口，而服務端需要提供該接口的實現(xiàn)。對于第二點，在 J2SE 1.5 版本之前需要通過 rmic 預先編譯好客戶端的 Stub 對象和服務端的 Skeleton 對象。在之后的版本中，不再需要事先生成 Stub 和 Skeleton 對象。
下面通過示例代碼簡單的展示 RMI 中的服務注冊和發(fā)現(xiàn)：
服務端的服務注冊
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說明：
- 初始化服務對象實例；
- 通過 UnicastRemoteObject.exportObject 生成可以與服務端通訊的 Stub 對象；
- 創(chuàng)建一個本地的 RMI 注冊服務，監(jiān)聽端口為 1099。該注冊服務運行在服務端，也可以單獨啟動一個注冊服務的進程；
- 將 Stub 對象綁定到注冊服務上，這樣，客戶端可以通過 Hello 這個名字查找到該遠程對象。
客戶端的服務發(fā)現(xiàn)
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說明：
- 獲取注冊服務實例，在本例中，由于沒有傳入任何參數(shù)，假定要獲取的注冊服務實例部署在本機，并監(jiān)聽在 1099 端口上；
- 從注冊服務中查找服務名為 Hello 的遠程對象；
- 通過獲取的 Stub 對象發(fā)起一次 RMI 調(diào)用并獲得結(jié)果。
理解 RMI 的工作原理和基本概念，對掌握現(xiàn)代分布式服務框架很有幫助，建議進一步的閱讀 RMI 官方教材 [1]。
Dubbo 基本概念
現(xiàn)代的分布式服務框架的基本概念與 RMI 是類似的，同樣是使用 Java 的 Interface 作為服務契約，通過注冊中心來完成服務的注冊和發(fā)現(xiàn)，遠程通訊的細節(jié)也是通過代理類來屏蔽。具體來說，Dubbo 在工作時有以下四個角色參與：
- 服務提供者：啟動時在指定端口上暴露服務，并將服務地址和端口注冊到注冊中心上。
- 服務消費者：啟動時向注冊中心訂閱自己感興趣的服務，以便獲得服務提供方的地址列表。
- 注冊中心 ：負責服務的注冊和發(fā)現(xiàn)，負責保存服務提供方上報的地址信息，并向服務消費方推送。
- 監(jiān)控中心：負責收集服務提供方和消費方的運行狀態(tài)，比如服務調(diào)用次數(shù)、延遲等，用于監(jiān)控。
- 運行容器：負責服務提供方的初始化、加載以及運行的生命周期管理。
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部署階段
- 服務提供者在指定端口暴露服務，并向注冊中心注冊服務信息。
- 服務消費者向注冊中心發(fā)起服務地址列表的訂閱。
運行階段
- 注冊中心向服務消費者推送地址列表信息。
- 服務消費者收到地址列表后，從其中選取一個向目標服務發(fā)起調(diào)用。
- 調(diào)用過程服務消費者和服務提供者的運行狀態(tài)上報給監(jiān)控中心。
基于 API 的 Dubbo 應用
Dubbo 的應用一般都是通過 Spring 來組裝的。為了快速獲得一個可以工作的 Dubbo 應用，這里的示例摒棄了復雜的配置，而改用面向 Dubbo API 的方式來構(gòu)建服務提供者和消費者，另外，注冊中心和監(jiān)控中心在本示例中也不需要安裝和配置。
在生產(chǎn)環(huán)境，Dubbo 的服務需要一個分布式的服務注冊中心與之配合，比如，ZooKeeper。為了方便開發(fā)，Dubbo 提供了直連[2]以及組播[3]兩種方式，從而避免額外搭建注冊中心的工作。在本例中，將使用組播的方式來完成服務的注冊和發(fā)現(xiàn)。
定義服務契約
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說明：
定義了一個簡單的服務契約 GreetingsService，其中只有一個方法 sayHi 可供調(diào)用，入?yún)⑹?String 類型，返回值也是 String 類型。
提供契約的實現(xiàn)
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說明：
- 服務提供者需要實現(xiàn)服務契約 GreetingsService 接口。
- 該實現(xiàn)簡單的返回一個歡迎信息，如果入?yún)⑹?dubbo，則返回 hi, dubbo。
實現(xiàn) Dubbo 服務提供方
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說明：
- 創(chuàng)建一個 ServiceConfig 的實例，泛型參數(shù)信息是服務接口類型，即 GreetingsService。
- 生成一個 AplicatonConfig 的實例，并將其裝配進 ServiceConfig。
- 生成一個 RegistryConfig 實例，并將其裝配進 ServiceConfig，這里使用的是組播方式，參數(shù)是 multicast://224.5.6.7:1234。合法的組播地址范圍為：224.0.0.0 - 239.255.255.255
- 將服務契約 GreetingsService 裝配進 ServiceConfig。
- 將服務提供者提供的實現(xiàn) GreetingsServiceImpl 的實例裝配進 ServiceConfig。
- ServiceConfig 已經(jīng)具備足夠的信息，開始對外暴露服務，默認監(jiān)聽端口是 20880。
- 為了防止服務端退出，按任意鍵或者 ctrl-c 退出。
實現(xiàn) Dubbo 服務調(diào)用方
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說明：
- 創(chuàng)建一個 ReferenceConfig 的實例，同樣，泛型參數(shù)信息是服務接口類型，即 GreetingService。
- 生成一個 AplicatonConfig 的實例，并將其裝配進 ReferenceConfig。
- 生成一個 RegistryConfig 實例，并將其裝配進 ReferenceConfig，注意這里的組播地址信息需要與服務提供方的相同。
- 將服務契約 GreetingsService 裝配進 ReferenceConfig。
- 從 ReferenceConfig 中獲取到 GreetingService 的代理。
- 通過 GreetingService 的代理發(fā)起遠程調(diào)用，傳入的參數(shù)為 dubbo。
- 打印返回結(jié)果 hi, dubbo。
運行
完整的示例：
??https://github.com/dubbo/dubbo-samples/tree/master/dubbo-samples-api ??
在完整的示例中，由于配置了 exec-maven-plugin，可以很方便的在命令行下通過 maven 的方式執(zhí)行。當然，您也可以在 IDE 里直接執(zhí)行，但是需要注意的是，由于使用了組播的方式來發(fā)現(xiàn)服務，運行時需要指定：
-Djava.net.preferIPv4Stack=true。
- 構(gòu)建示例
通過以下的命令來同步示例代碼并完成構(gòu)建：
- 同步代碼：git clone https://github.com/dubbo/dubbo-samples.git
- 構(gòu)建：mvn clean package
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當看到 BUILD SUCCESS 的時候表明構(gòu)建完成，下面就可以開始進入運行階段了。
- 運行服務端
通過運行以下的 maven 命令來啟動服務提供者：
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當 first-dubbo-provider is running. 出現(xiàn)時，代表服務提供者已經(jīng)啟動就緒，等待客戶端的調(diào)用。
- 運行客戶端
通過運行以下的 maven 命令來調(diào)用服務：
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可以看到， hi, dubbo 是從服務提供者返回的執(zhí)行結(jié)果。
快速生成 Dubbo 應用
Dubbo 還提供了一個公共服務快速搭建基于 Spring Boot 的 Dubbo 應用。訪問 http://start.dubbo.io 并按照下圖所示來生成示例工程：
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說明：
- 在 Group 中提供 maven groupId，默認值是 com.example。
- 在 Artifact 中提供 maven artifactId，默認值是 demo。
- 在 DubboServiceName 中提供服務名，默認值是 com.example.HelloService。
- 在 DubboServiceVersion 中提供服務的版本，默認值是 1.0.0。
- 在 Client/Server 中選取本次構(gòu)建的工程是服務提供者 (Server) 還是服務消費者 (Client)，默認值是 server。
- 使用 embeddedZookeeper 作為服務注冊發(fā)現(xiàn)，默認為勾選。
- 是否激活 qos 端口，默認為不勾選，如果勾選可以通過 22222 端口訪問。
- 點擊 Generate Project 即可下載生成好的工程。
在本例中展示的是服務提供者，同樣的，通過在生成界面選取 client 來生成對應的服務消費者。
- 運行
用 IDE 打開生成好的工程，可以發(fā)現(xiàn)應用是一個典型的 Spring Boot 應用。程序的入口如下所示：
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說明：
- 在 2181 端口上啟動嵌入式 ZooKeeper。
- 啟動 Spring Boot 上下文。
可以直接在 IDE 中運行，輸出結(jié)果如下：
說明：
輸出中打印的以 dubbo. 開頭的配置信息，定義在 main/resources/application.properties 中。
- 通過 Telnet 管理服務
生成工程的時候如果選擇了激活 qos 的話，就可以通過 telnet 或者 nc 來管理服務、查看服務狀態(tài)。
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目前 qos 支持以下幾個命令，更詳細的信息請查閱官方文檔[4]：
- ls：列出消費者、提供者信息
- online：上線服務
- offline：下線服務
- help：聯(lián)機幫助
總結(jié)
在本文中，從 RMI 開始，介紹了 Java 領域分布式調(diào)用的基本概念，也就是基于接口編程、通過代理將遠程調(diào)用偽裝成本地、通過注冊中心完成服務的注冊和發(fā)現(xiàn)。
然后為了簡單起見，使用簡單的組播注冊方式和直接面向 Dubbo API 編程的方式介紹了如何開發(fā)一個 Dubbo 的完整應用。深入的了解 ServiceConfig 和 ReferenceConfig 的用法，對于進一步的使用 Spring XML 配置、乃至 Spring Boot 的編程方式有這很大的幫助。
最后，簡單的介紹了如何通過 Dubbo 團隊提供的公共服務 start.dubbo.io 快速搭建基于 Spring Boot 的 Dubbo 應用，并通過 qos 來做 Dubbo 服務的簡單運維。
【本文為51CTO專欄作者“阿里巴巴官方技術(shù)”原創(chuàng)稿件，轉(zhuǎn)載請聯(lián)系原作者】
