基于Dubbo框架构建分布式服务 （二） 【转】

Dubbo是Alibaba开源的分布式服务框架，咱们能够很是容易地经过Dubbo来构建分布式服务，并根据本身实际业务应用场景来选择合适的集群容错模式，这个对于不少应用都是迫切但愿的，只须要经过简单的配置就可以实现分布式服务调用，也就是说服务提供方（Provider）发布的服务能够自然就是集群服务，好比，在实时性要求很高的应用场景下，可能但愿来自消费方（Consumer）的调用响应时间最短，只须要选择Dubbo的Forking Cluster模式配置，就能够对一个调用请求并行发送到多台对等的提供方（Provider）服务所在的节点上，只选择最快一个返回响应的，而后将调用结果返回给服务消费方（Consumer），显然这种方式是以冗余服务为基础的，须要消耗更多的资源，可是可以知足高实时应用的需求。
有关Dubbo服务框架的简单使用，能够参考个人其余两篇文章（《基于Dubbo的Hessian协议实现远程调用》，《Dubbo实现RPC调用使用入门》，后面参考连接中已给出连接），这里主要围绕Dubbo分布式服务相关配置的使用来讲明与实践。

Dubbo服务集群容错

假设咱们使用的是单机模式的Dubbo服务，若是在服务提供方（Provider）发布服务之后，服务消费方（Consumer）发出一次调用请求，刚好此次因为网络问题调用失败，那么咱们能够配置服务消费方重试策略，可能消费方第二次重试调用是成功的（重试策略只须要配置便可，重试过程是透明的）；可是，若是服务提供方发布服务所在的节点发生故障，那么消费方再怎么重试调用都是失败的，因此咱们须要采用集群容错模式，这样若是单个服务节点因故障没法提供服务，还能够根据配置的集群容错模式，调用其余可用的服务节点，这就提升了服务的可用性。
首先，根据Dubbo文档，咱们引用文档提供的一个架构图以及各组件关系说明，以下所示：

上述各个组件之间的关系（引自Dubbo文档）说明以下：

• 这里的Invoker是Provider的一个可调用Service的抽象，Invoker封装了Provider地址及Service接口信息。
• Directory表明多个Invoker，能够把它当作List，但与List不一样的是，它的值多是动态变化的，好比注册中心推送变动。
• Cluster将Directory中的多个Invoker假装成一个Invoker，对上层透明，假装过程包含了容错逻辑，调用失败后，重试另外一个。
• Router负责从多个Invoker中按路由规则选出子集，好比读写分离，应用隔离等。
• LoadBalance负责从多个Invoker中选出具体的一个用于本次调用，选的过程包含了负载均衡算法，调用失败后，须要重选。

咱们也简单说明目前Dubbo支持的集群容错模式，每种模式适应特定的应用场景，能够根据实际须要进行选择。Dubbo内置支持以下6种集群模式：

• Failover Cluster模式

配置值为failover。这种模式是Dubbo集群容错默认的模式选择，调用失败时，会自动切换，从新尝试调用其余节点上可用的服务。对于一些幂等性操做可使用该模式，如读操做，由于每次调用的反作用是相同的，因此能够选择自动切换并重试调用，对调用者彻底透明。能够看到，若是重试调用必然会带来响应端的延迟，若是出现大量的重试调用，可能说明咱们的服务提供方发布的服务有问题，如网络延迟严重、硬件设备须要升级、程序算法很是耗时，等等，这就须要仔细检测排查了。
例如，能够这样显式指定Failover模式，或者不配置则默认开启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，若是调用失败一次，能够再次重试2次调用，服务级别调用超时时间为100ms，调用方法queryRoomUserCount的超时时间为80ms，容许重试2次，最坏状况调用花费时间160ms。若是该服务接口org.shirdrn.dubbo.api.ChatRoomOnlineUserCounterService还有其余的方法可供调用，则其余方法没有显式配置则会继承使用dubbo:service配置的属性值。

• Failfast Cluster模式

配置值为failfast。这种模式称为快速失败模式，调用只执行一次，失败则当即报错。这种模式适用于非幂等性操做，每次调用的反作用是不一样的，如写操做，好比交易系统咱们要下订单，若是一次失败就应该让它失败，一般由服务消费方控制是否从新发起下订单操做请求（另外一个新的订单）。

• Failsafe Cluster模式

配置值为failsafe。失败安全模式，若是调用失败， 则直接忽略失败的调用，而是要记录下失败的调用到日志文件，以便后续审计。

• Failback Cluster模式

配置值为failback。失败自动恢复，后台记录失败请求，定时重发。一般用于消息通知操做。

• Forking Cluster模式

配置值为forking。并行调用多个服务器，只要一个成功即返回。一般用于实时性要求较高的读操做，但须要浪费更多服务资源。

• Broadcast Cluster模式

配置值为broadcast。广播调用全部提供者，逐个调用，任意一台报错则报错（2.1.0开始支持）。一般用于通知全部提供者更新缓存或日志等本地资源信息。
上面的6种模式均可以应用于生产环境，咱们能够根据实际应用场景选择合适的集群容错模式。若是咱们以为Dubbo内置提供的几种集群容错模式都不能知足应用须要，也能够定制实现本身的集群容错模式，由于Dubbo框架给我提供的扩展的接口，只须要实现接口com.alibaba.dubbo.rpc.cluster.Cluster便可，接口定义以下所示：

@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; }

关于如何实现一个自定义的集群容错模式，能够参考Dubbo源码中内置支持的汲取你容错模式的实现，6种模式对应的实现类以下所示：

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

可能咱们初次接触Dubbo时，不知道如何在实际开发过程当中使用Dubbo的集群模式，后面咱们会以Failover Cluster模式为例开发咱们的分布式应用，再进行详细的介绍。

Dubbo服务负载均衡

Dubbo框架内置提供负载均衡的功能以及扩展接口，咱们能够透明地扩展一个服务或服务集群，根据须要很是容易地增长/移除节点，提升服务的可伸缩性。Dubbo框架内置提供了4种负载均衡策略，以下所示：

• Random LoadBalance：随机策略，配置值为random。能够设置权重，有利于充分利用服务器的资源，高配的能够设置权重大一些，低配的能够稍微小一些
• RoundRobin LoadBalance：轮询策略，配置值为roundrobin。
• LeastActive LoadBalance：配置值为leastactive。根据请求调用的次数计数，处理请求更慢的节点会受到更少的请求
• ConsistentHash LoadBalance：一致性Hash策略，具体配置方法能够参考Dubbo文档。相同调用参数的请求会发送到同一个服务提供方节点上，若是某个节点发生故障没法提供服务，则会基于一致性Hash算法映射到虚拟节点上（其余服务提供方）

在实际使用中，只须要选择合适的负载均衡策略值，配置便可，下面是上述四种负载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，也体现了Dubbo配置的继承性特色，也就是dubbo:service元素配置了loadbalance=”random”，则该元素的子元素dubbo:method若是没有指定负载均衡策略，则默认为loadbalance=”random”，不然若是dubbo:method指定了loadbalance=”leastactive”，则使用子元素配置的负载均衡策略覆盖了父元素指定的策略（这里调用queryRoomUserCount方法使用leastactive负载均衡策略）。
固然，Dubbo框架也提供了实现自定义负载均衡策略的接口，能够实现com.alibaba.dubbo.rpc.cluster.LoadBalance接口，接口定义以下所示：

/** * 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; }

如何实现一个自定义负载均衡策略，能够参考Dubbo框架内置的实现，以下所示的3个实现类：

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

Dubbo服务集群容错实践

手机应用是以聊天室为基础的，咱们须要收集用户的操做行为，而后计算聊天室中在线人数，并实时在手机应用端显示人数，整个系统的架构如图所示：

上图中，主要包括了两大主要流程：日志收集并实时处理流程、调用读取实时计算结果流程，咱们使用基于Dubbo框架开发的服务来提供实时计算结果读取聊天人数的功能。上图中，实际上业务接口服务器集群也能够基于Dubbo框架构建服务，就看咱们想要构建什么样的系统来知足咱们的须要。
若是不使用注册中心，服务消费方也可以直接调用服务提供方发布的服务，这样须要服务提供方将服务地址暴露给服务消费方，并且也没法使用监控中心的功能，这种方式成为直连。
若是咱们使用注册中心，服务提供方将服务发布到注册中心，而服务消费方能够经过注册中心订阅服务，接收服务提供方服务变动通知，这种方式能够隐藏服务提供方的细节，包括服务器地址等敏感信息，而服务消费方只能经过注册中心来获取到已注册的提供方服务，而不能直接跨过注册中心与服务提供方直接链接。这种方式的好处是还可使用监控中心服务，可以对服务的调用状况进行监控分析，还能使用Dubbo服务管理中心，方便管理服务，咱们在这里使用的是这种方式，也推荐使用这种方式。使用注册中心的Dubbo分布式服务相关组件结构，以下图所示：

框架/平台构成：
Maven+Springmvc + Mybatis + Shiro（权限）+ Tiles（模板） +ActiveMQ（消息队列） + Rest（服务） + WebService（服务）+ EHcache（缓存） + Quartz（定时调度）+ Html5（支持PC、IOS、Android）

用户权限系统：
组织结构：角色、用户、用户组、组织机构；权限点：页面、方法、按钮、数据权限、分级受权

项目管理新体验：
快速出原型系统、组件树、版本控制、模块移植、协同开发、实时监控、发布管理

可持续集成：
全部组件可移植、可定制、可扩充，开发成果不断积累，造成可持续发展的良性循环

支持平台平台： 
Windows XP、Windows 7 、Windows 10 、 Linux 、 Unix

服务器容器：
Tomcat 5/6/7 、Jetty、JBoss、WebSphere 8.5