技术栈:springboot+dubbo+docker 零基础搭即可建微服务,完整运行
本文你想学到什么?
本文将以实战方式,首先对“微服务”相关的概念进行概要介绍,然后开始手把手教你搭建这一整套完整的微服务系统。
项目完整代码下载地址
https://github.com/gggcgba/mall
微服务架构解决了什么问题
此系统建立完以后,你的整个系统将被拆分成一个个独立的子系统,独立运行,系统与系统之间通过RPC远程方式调用,这样大大降低了系统的耦合度,系统也极容易扩展和维护,团队协作效率得到明显提升。这种方式的实现我们通过最流行的springboot和阿里巴巴开源的dubbo来实现。
微服务一次近几年相当火,逐渐成为程序员容易讨论的话题,你如果不了解它,会不会感觉自己少了很多东西?下面我用最为通俗易懂的语言介绍它。
要讲清楚微服务,我先要从一个系统架构的演进过程讲起。
1. 单机结构
我想大家最熟悉的就是单机结构,一个系统业务量很小的时候所有的代码都放在一个项目中就好了,然后这个项目部署在一台服务器上就好了,整个项目所有的服务都由这台服务器提供。这就是单机结构。 那么,单机结构有啥缺点呢?我想缺点是显而易见的,单机的处理能力毕竟是有限的,当你的业务增长到一定程度的时候,单机的硬件资源将无法满足你的业务需求。此时便出现了集群模式,接续看。
2.集群结构
集群模式在程序猿界右各种名词解释,有的让你根本无法理解,其实就是一个很简单的玩意儿。
单机处理到达瓶颈的时候,你就把单机复制几份,这样就构成了一个“集群”。集群中每台服务器就叫做这个集群的一个“节点”,所有节点构成了一个集群。每个节点都提供相同的服务,那么这样系统的处理能力就相当于提升了好几倍(有几个节点就相当于提升了这么多倍)。
但问题是用户的请求究竟由哪个节点来处理呢?最好能够让此时此刻负载较小的节点来处理,这样使得每个节点的压力都比较平均。要实现这个功能,就需要在所有节点之前增加一个“调度者”的角色,用户的所有请求都先交给它,然后它根据当前所有节点的负载情况,决定将这个请求交给哪个节点处理,这个“调度者”有个牛逼的名字——负载均衡服务器。
集群结构的好处就是系统扩展非常容易,如果随着你们系统业务的发展,当前的系统又支撑不住了,那么给这个集群再增加节点就行了。但是,当你的业务发展到一定程度的时候,你会发现一个问题————无论怎么增加节点,貌似整个集群性能的提升效果并不明显了。这时候,你就需要使用微服务结构了。
3.微服务结构
先来对前面的知识点做个总结。 从单机结构到集群结构,你的代码基本无需要作任何修改,你要做的仅仅是多部署几台服务器,每天服务器上运行相同的代码就行了。但是,当你要从集群结构演进到微服务结构的时候,之前的那套代码就需要发生较大的改动了。所以对于新系统我们建议,系统设计之初就采用微服务架构,这样后期运维的成本更低。但如果一套老系统需要升级成微服务结构的话,那就得对代码大动干戈了。所以,对于老系统而言,究竟是继续保持集群模式,还是升级成微服务架构,这需要你们的架构师深思熟虑、权衡投入产出比。
OK,下面开始介绍所谓的微服务。 微服务就是将一个完整的系统,按照业务功能,拆分成一个个独立的子系统,在微服务结构中,每个子系统就被称为“服务”。这些子系统能够独立运行在web容器中,它们之间通过RPC方式通信。
举个例子,假设需要开发一个在线商城。按照微服务的思想,我们需要按照功能模块拆分成多个独立的服务,如:用户服务、产品服务、订单服务、评价服务等等。这一个个服务都是一个个独立的项目,可以独立运行。如果服务之间有依赖关系,那么通过RPC方式调用。
这样的好处有很多:
-
系统之间的耦合度大大降低,可以独立开发、独立部署、独立测试,系统与系统之间的边界非常明确,排错也变得相当容易,开发效率大大提升。
-
系统之间的耦合度降低,从而系统更易于扩展。我们可以针对性地扩展某些服务。假设这个商城要搞一次大促,下单量可能会大大提升,因此我们可以针对性地提升订单系统、产品系统的节点数量,而对于后台管理系统、数据分析系统而言,节点数量维持原有水平即可。
-
服务的复用性更高。比如,当我们将用户系统作为单独的服务后,该公司所有的产品都可以使用该系统作为用户系统,无需重复开发。
那么问题来了,当采用微服务结构后,一个完整的系统可能有很多独立的子系统组成,当业务量渐渐发展起来之后,而这些子系统之间的关系将错综复杂,而且为了能够针对性地增加某些服务的处理能力,某些服务的背后可能是一个集群模式,由多个节点构成,这无疑大大增加了运维的难度。微服务的想法好是好,但开发、运维的复杂度实在是太高。为了解决这些问题,阿里巴巴的Dubbo就横空出世了。
我们以在线商城为例,进行系统搭建。
-
产品管理
产品的增删改查 -
订单管理
订单的增删改查 -
用户管理
用户的注册 登录 等级等等 -
评价管理
评价的增删改查
创建项目
开发工具idea
-
创建一个Maven Project,命名为 “mall”
这个Project由多个Module构成,每个Module对应着“微服务”的一个子系统,可独立运行,是一个独立的项目。 这也是目前主流的项目组织形式,即多模块项目。 -
在mall下创建各个子模块,每个模块都是独立的springboot项目
- mall-product 产品管理服务
- mall-order 订单管理服务
- mall-user 用户管理服务
- mall-evaluate 评价管理服务
- mall-controller 本系统的控制层,和以往的controller层一样,请求调度,但是在本微服务系统中单独抽取为一个独立的系统运行。
- mall-common-service 它处于本系统的最底层,被所有模块依赖,一些公用的类库都放在这里。

开始搭建项目
New 一个Product

选择Spring Initializr
设置groupId、artifactId、version
<groupId>com.mall</groupId>
<artifactId>mall</artifactId>
<version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
<name>mall</name>
<description>mall</description>

父product创建完成,接下来在此product上右键 新建Module

步骤跟刚才一模一样,只是artifact 修改为对应子模块 例如 mall-product
所有项目创建完以后目录结构如下图

父子模块创建完以后,实际上他们之间并没有任何联系,好了,让我们通过pom文件把他们联系起来。
mall-product
mall-order
mall-user
mall-evaluate
这四个系统相当于系统中的service层,只不过在service层各个系统都被单独抽取成了一个子系统,他们提供rpc接口供给mall-controller调用,他们之间的调用由dubbo来完成,所以pom中无需做任何配置,但是此四个系统与mall-common-service是本地调用,所以在子系统的各个pom中需要引入mall-common-service
首先我们把mall-common-service打成jar包,安装到本地仓库中。
然后在其它四个模块的pom中引入此jar包,好吧 直接在父pom中一处引入,四个字系统就相当于都引用了。
<groupId>com.mall</groupId>
<artifactId>mall-common-service</artifactId>
<version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
- 在总pom中指定子模块
<modules>
<module>mall-controller</module>
<module>mall-order</module>
<module>mall-product</module>
<module>mall-evaluate</module>
<module>mall-user</module>
<module>mall-common-service</module>
</modules>

modules标签指定了当前模块的子模块是谁,但是仅在父模块的pom文件中指定子模块还不够,还需要在子模块的pom文件中指定父模块是谁。
<parent>
<groupId>com.mall</groupId>
<artifactId>mall</artifactId>
<version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
</parent>

在父pom中添加公共依赖
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
<scope>test</scope>
<exclusions>
<exclusion>
<groupId>org.junit.vintage</groupId>
<artifactId>junit-vintage-engine</artifactId>
</exclusion>
</exclusions>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.dubbo</groupId>
<artifactId>dubbo-spring-boot-starter</artifactId>
<version>2.7.3</version>
<exclusions>
<exclusion>
<groupId>org.slf4j</groupId>
<artifactId>slf4j-log4j12</artifactId>
</exclusion>
</exclusions>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.dubbo</groupId>
<artifactId>dubbo</artifactId>
<version>2.7.3</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.curator</groupId>
<artifactId>curator-framework</artifactId>
<version>4.0.1</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.curator</groupId>
<artifactId>curator-recipes</artifactId>
<version>2.8.0</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.zookeeper</groupId>
<artifactId>zookeeper</artifactId>
<version>3.4.13</version>
<type>pom</type>
<exclusions>
<exclusion>
<groupId>org.slf4j</groupId>
<artifactId>slf4j-log4j12</artifactId>
</exclusion>
</exclusions>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.101tec</groupId>
<artifactId>zkclient</artifactId>
<version>0.10</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.mall</groupId>
<artifactId>mall-common-service</artifactId>
<version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
</dependency>
</dependencies>
至此,我们所需要的项目骨架已经创建完成。
安装docker
在window上安装docker,非常简单,直接到官网下载以后,一路下一步安装,
https://www.docker.com/get-started

安装以后,你的电脑右下角会有一个小海豚的图标 闪烁,闪几下静止,如下图,代表启动成功


然后打开 window里的powerShell(或者cmd命令) 直接运行一个docker版本的helloword,检查是否可以正常运行
docker run -d -p 80:80 docker/getting-started
, 浏览器访问
http://localhost:80
显示如下图,ok docker安装成功

整合dubbo
Dubbo一共定义了三种角色,分别是:服务提供者、服务消费者、注册中心。注册中心是服务提供者和服务消费者的桥梁,服务提供者会在初始化的时候将自己的IP和端口号发送给注册中心,而服务消费者通过注册中心知道服务提供者的IP和端口号。
在dubbo中,服务注册中心有多种技术,我们使用最常见的技术选型zookpeer,也是dubbo最为推荐的。
zookeeper安装
1.首先获取zookeeper镜像
docker pull zookeeper
2.创建zookeeper容器
docker run --name zookeeper -p 2182:2181 -t zookeeper
- 命令 --name 指定容器的名字
- -p 2182:2181 将容器的2181端口映射到宿主机的2182端口,容器的2181端口也就是zookeeper的端口
- 最后的zookeeper 表示容器的镜像。
如何查看镜像 运行docker images命令 第一列则为镜像名字

到此为止我们安装了一个完整的zookeepeer,并且正常运行,在docker中安装,非常的方便,轻松。
------卸载 删除 zookpeepeer TODO
由于后面我们会重新安装 zookpeepeer ,所以把安装好的zookpeepeer直接删除,就当刚才练手了。
查看所有镜像
docker images
查看所有容器
docker ps -a
停止某个服务
docker stop 8830ff7d3c2c
启动某个服务
docker start 8830ff7d3c2c
移除容器
docker rm 877c3c2b29eb
删除镜像
docker rmi zookpeepeer
查看某个容器日志
docker logs -f 8830ff7d3c2c
我们使用上面的命令,即可删除zookpeepeer的镜像。
dubbo-admin安装
1.拉取镜像
docker pull apache/dubbo-admin
2.编写docker-compose-dobbo.yml文件
version: '3'
services:
zookeeper:
image: zookeeper
ports:
- 2181:2181
admin:
image: cao2068959/dubbo-admin:2.7
depends_on:
- zookeeper
ports:
- 8090:8080
environment:
- admin.registry.address=zookeeper://192.168.165.65:2181
- admin.config-center=zookeeper://192.168.165.65:2181
- admin.metadata-report.address=zookeeper://192.168.165.65:2181
- admin.registry.group=dubbo
- admin.config-center.group=dubbo
- admin.metadata-report.group=dubbo
- admin.apollo.token=e16e5cd903fd0c97a116c873b448544b9d086de9
- admin.apollo.appId=test
- admin.apollo.env=dev
- admin.apollo.cluster=default
- admin.apollo.namespace=dubbo
此处的IP地址192.168.165.65为您本机的地址 自行更换
cmd 运行 ipconfig 查看本地ip地址

3、运行容器
docker-compose -f D:\space2020\new\mall\mall-common-service\src\main\docker\docker-compose-dobbo.yml up -d
D:\space2020\new\mall\mall-common-service\src\main\docker\docker-compose-dobbo.yml 为您电脑存储此yml文件的地址
查看容器

访问dubbo-admin页面
http://localhost:8090

到此,dubbo-admin安装完成。接下来我们学习如何发布服务以及消费服务。
假如我们想把mall-user中的UserService发布成一个RPC服务,提供给其它系统调用,我们如何通过dubbo来实现这一个功能呢?
在mall-common-service项目下新建一个UserService接口,里面增加一个测试方法,例如登录
public interface UserService {
/**
* 功能描述:
* 〈用户请求登录服务〉
* @param req 参数作用
* @return : com.mall.mallcommonservice.user.model.LoginRes
* @author : gggcgba【wechat:13031016567】
* @date : 2020/11/7 0005 17:38
*/
LoginRes login(LoginReq req);
}
/**
* @author gggcgba 【wechat:13031016567】
* 2020/11/7 0005
**/
public class LoginReq implements Serializable {
private static final long serialVersionUID = -220558748470729737L;
/**
*
* 用户名
*/
private String name;
/**
*
* 密码
*/
private String password;
}
/**
* @author gggcgba 【wechat:13031016567】
* 2020/11/7 0005
**/
public class LoginRes implements Serializable {
private static final long serialVersionUID = -220558748470729737L;
}
get set方法省略,自行自动生成

在mall-user系统中定义接口实现
在实现类上加上dubbo的service注解,此注解在项目启动时dubbo扫描到会把此服务发布成为一个RPC服务。
package com.mall.malluser.service;
import com.mall.mallcommonservice.user.UserService;
import com.mall.mallcommonservice.user.model.LoginReq;
import com.mall.mallcommonservice.user.model.LoginRes;
import org.apache.dubbo.config.annotation.Service;
/**
* @author gggcgba 【wechat:13031016567】
* 2020/11/7 0005
**/
@Service(version = "1.0.0",interfaceClass = UserService.class)
public class UserServiceImpl implements UserService {
@Override
public LoginRes login(LoginReq req) {
System.out.println("UserServiceImpl login");
return null;
}
}

在mall-user项目的application.properties文件中添加如下配置
spring.application.name=dubbo_auto_configuration_provider
#Dubbo provider configuration
dubbo.application.name=dubbo_provider
dubbo.registry.protocol=zookeeper
dubbo.registry.address=zookeeper://10.101.218.114:2181
dubbo.protocol.name=dubbo
dubbo.protocol.port=20880
#扫描注解包通过该设置将服务注册到zookeeper
dubbo.scan.base-packages=com.mall.malluser.service
按照上面配置完成后,当mall-user系统初始化的时候,就会扫描dubbo.scan.base-packages所指定的路径下的@Service注解,该注解标识了需要发布成RPC服务的类。Dubbo会将这些类的接口信息+本服务器的IP+dubbo.protocol.port所指定的端口号发送给Zookeeper,Zookeeper会将这些信息存储起来。 这就是服务发布的过程。
使用Docker 部署SpringBoot项目
我们把此mall-user项目通过docker部署,
把此项目做成docker镜像,方法如下:
父pom中添加dockerhub用户名
<docker.image.prefix>gggcgba</docker.image.prefix>

在mall-user的pom中添加docker maven插件依赖
<!-- Docker maven plugin -->
<plugin>
<groupId>com.spotify</groupId>
<artifactId>docker-maven-plugin</artifactId>
<version>0.4.14</version>
<configuration>
<imageName>${docker.image.prefix}/${project.artifactId}</imageName>
<dockerDirectory>src/main/docker</dockerDirectory>
<resources>
<resource>
<targetPath>/</targetPath>
<directory>${project.build.directory}</directory>
<include>${project.build.finalName}.jar</include>
</resource>
</resources>
</configuration>
</plugin>
<!-- Docker maven plugin -->

到mall-user目录执行如下 cmd命令

maven打包项目命令:
mvn clean 清除 target
mvn package -DskipTests 打包 跳过测试,并用java –jar mall-user-0.0.1-SNAPSHOT.jar启动,查看启动日志 启动成功,测试成功之后“Ctrl+C”关闭项目避免占用端口



在mall-user的src目录下新建docker文件夹 新建Dockerfile文件

使用 DockerFile 构建镜像命令:mvn package -DskipTests docker:build,成功如下

构建成功 如下

执行 docker images 查看 构建好的镜像

运行镜像docker run -p 8081:8081 -t gggcgba/mall-user(第一个端口是docker访问的端口,第二个是原springboot应用监听的端口,两个可以一致)

启动成功

此时我们去访问dubbo-admin界面查看 服务是否已经发布成功
http://localhost:8090

OK 发布成功,重要的一步 完成了,喝口水,休息一下!!!!!!
继续,如何消费服务。
假如我们需要在mall-controller项目中调用mall-user项目的login登录方法,那么我们就需要调用UserService的远程login服务,方法如下:
在mall-controller项目下的application.properties文件中添加如下配置
#dubbo configuration
dubbo.application.name=dubbo_consumer
dubbo.registry.protocol=zookeeper
dubbo.registry.address=zookeeper://10.101.218.114:2181
#避免端口冲突
server.port=8085

- 声明需要引用的服务
引用服务非常简单,你只需要在引用的类中声明一项服务,然后用@Reference标识,如下所示:
package com.mall.mallcontroller.user;
import com.mall.mallcommonservice.user.UserService;
import com.mall.mallcommonservice.user.model.LoginReq;
import org.apache.dubbo.config.annotation.Reference;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
/**
* @author gggcgba 【wechat:13031016567】
* 2020/11/18 0018
**/
@RestController
public class UserController {
@Reference(version = "1.0.0")
private UserService userService;
@RequestMapping("/login")
public String login(LoginReq req){
userService.login(req);
return "Login Success";
}
}
按照如上配置完成以后,当mall-controller初始化的时候,Dubbo就会找到所有被@Reference修饰的成员变量;然后向Zookeeper请求该服务所在的IP和端口号。当调用userService.login(req)的时候,Dubbo就会向mall-user发起请求,完成调用的过程。这个调用过程是一次RPC调用,但作为程序猿来说,这和调用一个本地函数没有任何区别,远程调用的一切都由Dubbo来帮你完成。这就是Dubbo的作用。
按照上面 【使用Docker 部署SpringBoot项目】 同样的方法 部署mall-controller到docker中 启动。
docker run -p 8081:8085 -t gggcgba/mall-controller
注意此8085是mall-controller中application.properties文件中的server.port=8085 一定要配错哦!


启动成功以后,先去dubbo-admin页面查看消费者是否注册成功



检查后,消费者注册成功,
然后我们访问 mall-controller的地址
http://localhost:8081/login

趁热打铁,我们按照同样的方式 让mall-product提供一个展示产品列表的方法,让mall-order提供一个展示订单详情的方法,让mall-evaluate提供一个查询订单评价的方法




依次启动
docker run -p 8081:8081 -t gggcgba/mall-user
docker run -p 8082:8082 -t gggcgba/mall-product
docker run -p 8083:8083 -t gggcgba/mall-order
docker run -p 8084:8084 -t gggcgba/mall-evaluate
docker run -p 8085:8085 -t gggcgba/mall-controller
启动成功以后 ,在浏览器访问如下地址:
http://localhost:8085/login

http://localhost:8085/queryProductList

http://localhost:8085/queryOrderDetail

http://localhost:8085/queryEvaluateOrderDetail

至此,我们的项目已经搭建完成,并且完整运行。
总结
总结一下,这套框架有如下优势:
- 微服务架构
我们借助于SpringBoot和Dubbo实现了微服务架构。微服务架构的理念就是将一个原本庞大、复杂的系统,按照业务功能拆分成一个个具有独立功能、可以独立运行的子系统,系统之间若有依赖,则通过RPC接口通信。从而最大限度地降低了系统之间的耦合度,从而更加易于扩展、更加易于维护。
- 容器化部署
我们借助于Docker实现了容器化部署。容器能够帮助我们屏蔽不同环境下的配置问题,使得我们只需要有一个Dockerfile文件,就可以处处运行。和虚拟机一样,Docker也拥有环境隔离的能力,但比虚拟机更加轻量级,由于每个容器仅仅是一条进程,因此它可以达到秒级的启动速度。
源码地址:https://github.com/gggcgba/mall
TODO 如何把制作好的镜像 推送到dockerHub远程仓库–后续另起篇幅说明。
本文介绍了如何从零开始搭建一套基于SpringBoot和Dubbo的微服务架构,包括项目背景、微服务解决的问题、单机到微服务的演进过程,以及详细的步骤,如创建项目、配置Docker、整合Dubbo和Zookeeper。通过实战,读者将学习到微服务的拆分、服务发布和消费,以及如何通过Docker部署SpringBoot应用。
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