目录
一、软件架构的演化过程
软件架构的发展经历了由单体架构、垂直架构、SOA架构到微服务架构的演进过程,下面我们分别了解一下这几个架构。
1.1 单体架构
架构说明:全部功能集中在一个项目内(All in one)。
架构优点:架构简单,前期开发成本低、开发周期短,适合小型项目。
架构缺点:
- 全部功能集成在一个工程中,对于大型项目不易开发、扩展和维护。
- 技术栈受限,只能使用一种语言开发。
- 系统性能扩展只能通过扩展集群节点,成本高。
1.2 垂直架构
架构说明:按照业务进行切割,形成小的单体项目。
架构优点:技术栈可扩展(不同的系统可以用不同的编程语言编写)。
架构缺点:
- 功能集中在一个项目中,不利于开发、扩展、维护。
- 系统扩张只能通过集群的方式。
- 项目之间功能冗余、数据冗余、耦合性强。
1.3 SOA架构
SOA全称为Service-Oriented Architecture,即面向服务的架构。它可以根据需求通过网络对松散耦合的粗粒度应用组件(服务)进行分布式部署、组合和使用。一个服务通常以独立的形式存在于操作系统进程中。
站在功能的角度,把业务逻辑抽象成可复用的服务,通过服务的编排实现业务的快速再生,目的:把原先固有的业务功能转变为通用的业务服务,实现业务逻辑的快速复用。
架构说明:将重复功能或模块抽取成组件的形式,对外提供服务,在项目与服务之间使用ESB(企业服务总线)的形式作为通信的桥梁。
架构优点:
- 重复功能或模块抽取为服务,提高开发效率。
- 可重用性高。
- 可维护性高。
架构缺点:
- 各系统之间业务不同,很难确认功能或模块是重复的。
- 抽取服务的粒度大。
- 系统和服务之间耦合度高。
1.4 微服务架构
架构说明:
- 将系统服务层完全独立出来,抽取为一个一个的微服务。
- 抽取的粒度更细,遵循单一原则。
- 采用轻量级框架协议传输。
架构优点:
- 服务拆分粒度更细,有利于提高开发效率。
- 可以针对不同服务制定对应的优化方案。
- 适用于互联网时代,产品迭代周期更短。
架构缺点:
- 粒度太细导致服务太多,维护成本高。
- 分布式系统开发的技术成本高,对团队的挑战大。
二、Apache Dubbo概述
2.1 Dubbo简介
Apache Dubbo是一款高性能的Java RPC框架。其前身是阿里巴巴公司开源的一个高性能、轻量级的开源Java RPC框架,可以和Spring框架无缝集成。
什么是RPC?
RPC全称为remote procedure call,即远程过程调用。比如两台服务器A和B,A服务器上部署一个应用,B服务器上部署一个应用,A服务器上的应用想调用B服务器上的应用提供的方法,由于两个应用不在一个内存空间,不能直接调用,所以需要通过网络来表达调用的语义和传达调用的数据。
需要注意的是RPC并不是一个具体的技术,而是指整个网络远程调用过程。
RPC是一个泛化的概念,严格来说一切远程过程调用手段都属于RPC范畴。各种开发语言都有自己的RPC框架。Java中的RPC框架比较多,广泛使用的有RMI、Hessian、Dubbo等。
Dubbo官网地址:Apache Dubbo
Dubbo提供了三大核心能力:面向接口的远程方法调用,智能容错和负载均衡,以及服务自动注册和发现。
2.2 Dubbo架构
Dubbo架构图如下:
节点角色说明:
节点 | 角色名称 |
---|---|
Provider | 暴露服务的服务提供方 |
Consumer | 调用远程服务的服务消费方 |
Registry | 服务注册与发现的注册中心 |
Monitor | 统计服务的调用次数和调用时间的监控中心 |
Container | 服务运行容器 |
虚线都是异步访问,实线都是同步访问;
紫色虚线是在启动时完成的功能,青色虚线(实线)都是程序运行过程中执行的功能。
调用关系说明:
-
服务容器负责启动,加载,运行服务提供者。
-
服务提供者在启动时,向注册中心注册自己提供的服务。
-
服务消费者在启动时,向注册中心订阅自己所需的服务。
-
注册中心返回服务提供者地址列表给消费者,如果有变更,注册中心将基于长连接推送变更数据给消费者。
-
服务消费者,从提供者地址列表中,基于软负载均衡算法,选一台提供者进行调用,如果调用失败,再选另一台调用。
-
服务消费者和提供者,在内存中累计调用次数和调用时间,定时每分钟发送一次统计数据到监控中心。
三、服务注册中心Zookeeper
通过前面的Dubbo架构图可以看到,Registry(服务注册中心)在其中起着至关重要的作用。Dubbo官方推荐使用Zookeeper作为服务注册中心。
3.1 Zookeeper介绍
Zookeeper 是 Apache Hadoop 的子项目,是一个树型的目录服务。
支持变更推送,适合作为 Dubbo 服务的注册中心,工业强度较高,可用于生产环境 。
Zookeeper树型目录服务:
流程说明:
- 服务提供者(Provider)启动时,向
/dubbo/com.foo.BarService/providers
目录下写入自己的 URL 地址 - 服务消费者(Consumer)启动时,订阅
/dubbo/com.foo.BarService/providers
目录下的提供者 URL 地址。并向/dubbo/com.foo.BarService/consumers
目录下写入自己的 URL 地址 - 监控中心(Monitor)启动时,订阅
/dubbo/com.foo.BarService
目录下的所有提供者和消费者 URL 地址
3.2 安装Zookeper
下载地址:http://archive.apache.org/dist/zookeeper/
安装步骤:
1、安装 jdk(略)
2、把 zookeeper 的压缩包(zookeeper-3.4.6.tar.gz)上传到 linux 系统
3、解压缩压缩包
tar -zxvf zookeeper-3.4.6.tar.gz
4、进入zookeeper-3.4.6目录,创建data目录
mkdir data
5、进入conf目录 ,把zoo_sample.cfg 改名为zoo.cfg
cd conf
mv zoo_sample.cfg zoo.cfg
6、第六步:打开zoo.cfg文件, 修改data属性
vim zoo.cfg
dataDir=/root/zookeeper-3.4.6/data