“没有最好的技术,只有最合适的技术。”我想这句话也同样适用于微服务领域,没有最好的服务框架,只有最适合自己的服务改造。在Dubbo的未来规划中,除了保持自身技术上的领先性,关注性能,大流量,大规模集群领域的挑战外,围绕Dubbo核心来发展生态,将Dubbo打造成一个服务化改造的整体方案也是重点之一。从本期开始,我们将推出“服务化改造”系列文章,通过在一些外围系统和服务化基础组件上的开发实践,分享Dubbo生态下的服务化改造收获和总结。
在现代的分布式应用中,往往会出现节点和节点之间的协调问题,其中就包括了:选主、集群管理、分布式锁、分布式配置管理、统一命名服务、状态同步等诉求。Apache Zookeeper,正如它的名字所暗示的那样,动物园管理员,就是为了解决这些诉求的一个分布式协调服务框架。
为了保证高可用,ZooKeeper 本身也可以部署成集群模式,称之为 ZooKeeper ensemble。ZooKeeper 集群中始终确保其中的一台为 leader 的角色,并通过 ZAB (Zookeeper Atomic Broadcast Protocol) [1] 协议确保所有节点上的信息的一致。客户端可以访问集群中的任何一台进行读写操作,而不用担心数据出现不一致的现象。
Zookeeper 中的数据存储方式与传统的 UNIX 文件系统相似,节点按照树状结构来组织,其中,节点被称之为 znodes (ZooKeeper data nodes)
可以通过直接下载的方式 [2]安装并运行 Zookeeper ,在 Mac 上也可以通过 Homebrew [3] brew install zookeeper 来安装,考虑到通用性,本文采用 docker 的方式来运行 Zookeeper。如果没有安装 docker,请先准备好 docker 环境 [4]。
执行命令将 Zookeeper 运行在 docker 容器中
docker run --rm --name zookeeper -p 2181:2181 zookeeper
docker exec -it zookeeper bash在 bin 目录下有启动 Zookeeper 的命令 zkServer 以及管理控制台 zkCli
bash-4.4# ls -l bin total 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
由于是通过 Docker 启动,Zookeeper 进程已经启动,并通过 2181 端口对外提供服务。
bash-4.4# ps PID USER TIME COMMAND 1 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
因此可以直接通过 zkCli 来访问 Zookeeper 的控制台来进行管理。
bash-4.4# bin/zkCli.sh -server 127.0.0.1:2181 Connecting to 127.0.0.1:2181 ... WATCHER:: WatchedEvent state:SyncConnected type:None path:null [zk: 127.0.0.1:2181(CONNECTED) 0] help ZooKeeper -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 history redo 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
创建 /hello-zone 节点:
[zk: 127.0.0.1:2181(CONNECTED) 19] create /hello-zone 'world' Created /hello-zone
列出 / 下的子节点,确认 hello-zone 被创建:
[zk: 127.0.0.1:2181(CONNECTED) 20] ls / [zookeeper, hello-zone]
列出 /hello-zone 的子节点,确认为空:
[zk: 127.0.0.1:2181(CONNECTED) 21] ls /hello-zone []
获取存储在 /hello-zone 节点上的数据:
[zk: 127.0.0.1:2181(CONNECTED) 22] get /hello-zone world
Dubbo 使用 Zookeeper 用于服务的注册发现和配置管理,在 Zookeeper 中数据的组织由下图所示:
首先,所有 Dubbo 相关的数据都组织在 /duboo 的根节点下。
二级目录是服务名,如 com.foo.BarService。
三级目录有两个子节点,分别是 providers 和 consumers,表示该服务的提供者和消费者。
四级目录记录了与该服务相关的每一个应用实例的 URL 信息,在 providers 下的表示该服务的所有提供者,而在 consumers 下的表示该服务的所有消费者。举例说明,com.foo.BarService 的服务提供者在启动时将自己的 URL 信息注册到 /dubbo/com.foo.BarService/providers 下;同样的,服务消费者将自己的信息注册到相应的 consumers 下,同时,服务消费者会订阅其所对应的 providers 节点,以便能够感知到服务提供方地址列表的变化。
本文的代码可以在 https://github.com/dubbo/dubbo-samples/tree/master/dubbo-samples-zookeeper 中找到。
定义一个简单的 GreetingService 接口,里面只有一个简单的方法 sayHello 向调用者问好。
public interface GreetingService { String sayHello(String name); }
实现 GreetingService 接口,并通过 @Service 来标注其为 Dubbo 的一个服务。
@Service public class AnnotatedGreetingService implements GreetingService { public String sayHello(String name) { return "hello, " + name; } }
定义 ProviderConfiguration 来组装 Dubbo 服务。
@Configuration @EnableDubbo(scanBasePackages = "com.alibaba.dubbo.samples.impl") @PropertySource("classpath:/spring/dubbo-provider.properties") static class ProviderConfiguration {}
dubbo-provider.properties 是在 Spring 应用中外置配置的方式,内容如下:
dubbo.application.name=demo-provider dubbo.registry.address=zookeeper://$DOCKER_HOST:2181 dubbo.protocol.name=dubbo dubbo.protocol.port=20880
由于 Zookeeper 运行在 Docker 容器中,需要注意的是:
在 main 方法中通过启动一个 Spring Context 来对外提供 Dubbo 服务。
public class ProviderBootstrap { public static void main(String[] args) throws Exception { AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(ProviderConfiguration.class); context.start(); System.in.read(); } }
启动服务端的 main 方法,将会看到下面的输出,代表服务端启动成功,并在注册中心(ZookeeperRegistry)上注册了 GreetingService 这个服务:
[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
通过 Zookeeper 管理终端观察服务提供方的注册信息:
$ docker exec -it zookeeper bash bash-4.4# bin/zkCli.sh -server localhost:218 Connecting to localhost:2181 ... Welcome to ZooKeeper! JLine support is enabled ... [zk: localhost:2181(CONNECTED) 0] ls /dubbo/com.alibaba.dubbo.samples.api.GreetingService/providers [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]
可以看到刚刚启动的 Dubbo 的服务在 providers 节点下注册了自己的 URL 地址:dubbo://192.168.99.1:20880/com.alibaba.dubbo.samples.api.GreetingService?anyhost=true&application=demo-provider&dubbo=2.6.2&generic=false&interface=com.alibaba.dubbo.samples.api.GreetingService&methods=sayHello&pid=12938&side=provider×tamp=1533264631849
通过 @Reference 来在客户端声明服务的引用,运行时将会通过该引用发起全程调用,而服务的目标地址将会从 Zookeeper 的 provider 节点下查询。
@Component("annotatedConsumer") public class GreetingServiceConsumer { @Reference private GreetingService greetingService; public String doSayHello(String name) { return greetingService.sayHello(name); } }
定义 ConsumerConfiguration 来组装 Dubbo 服务。
@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 应用中外置配置的方式,内容如下:
dubbo.application.name=demo-consumer dubbo.registry.address=zookeeper://$DOCKER_HOST:2181 dubbo.consumer.timeout=3000
与 3. 服务端:组装 相同,需要根据自己的运行环境来修改 dubbo.registry.address 中定义的 \$DOCKER_HOST。请参阅步骤 3 的说明部分。
运行 main 向已经启动的服务提供方发起一次远程调用。Dubbo 会先向 Zookeeper 订阅服务地址,然后从返回的地址列表中选取一个,向对端发起调用:
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(); } }
运行结果如下:
[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
说明:
通过 Zookeeper 管理终端观察服务提供方的注册信息:
$ docker exec -it zookeeper bash bash-4.4# bin/zkCli.sh -server localhost:218 Connecting 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 的服务消费者在 consumers 节点下注册了自己的 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
本文侧重介绍了如何在 Dubbo 应用中使用 Zookeeper 做为注册中心,当然,本文也提到了 Zookeeper 在 Dubbo 的应用场景下还承担了配置中心和服务治理的职责。本文中的 Zookeeper 是单节点、Standalone 的模式,在生产环境中为了高可用的诉求,往往会组件 Zookeeper 集群,也就是 Zookeeper ensemble 模式。
通过本文的学习,读者可以掌握到:
参考链接:
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