java后台框架进化史--------Dubbo

架构的发展背景

 

Dubbo开始于电商系统，因此在这里先从电商系统的演变讲起。

 

单一应用框架(ORM)

当网站流量很小时，只需一个应用，将所有功能如下单支付等都部署在一起，以减少部署节点和成本。

缺点：单一的系统架构，使得在开发过程中，占用的资源越来越多，而且随着流量的增加越来越难以维护

 

 

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垂直应用框架(MVC)

垂直应用架构解决了单一应用架构所面临的扩容问题，流量能够分散到各个子系统当中，且系统的体积可控，一定程度上降低了开发人员之间协同以及维护的成本，提升了开发效率。

缺点：但是在垂直架构中相同逻辑代码需要不断的复制，不能复用。

 

 

 

 

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分布式应用架构(RPC)

当垂直应用越来越多，应用之间交互不可避免，将核心业务抽取出来，作为独立的服务，逐渐形成稳定的服务中心

 

 

 

 

 

 

 

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流动计算架构(SOA)

随着服务化的进一步发展，服务越来越多，服务之间的调用和依赖关系也越来越复杂，诞生了面向服务的架构体系(SOA)，也因此衍生出了一系列相应的技术，如对服务提供、服务调用、连接处理、通信协议、序列化方式、服务发现、服务路由、日志输出等行为进行封装的服务框架

 

从以上是电商系统的演变可以看出架构演变的过程：

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单一应用架构

当网站流量很小时，只需一个应用，将所有功能都部署在一起，以减少部署节点和成本。

此时，用于简化增删改查工作量的 数据访问框架(ORM) 是关键。

 

垂直应用架构

当访问量逐渐增大，单一应用增加机器带来的加速度越来越小，将应用拆成互不相干的几个应用，以提升效率。

此时，用于加速前端页面开发的 Web框架(MVC) 是关键。

 

分布式服务架构

当垂直应用越来越多，应用之间交互不可避免，将核心业务抽取出来，作为独立的服务，逐渐形成稳定的服务中心，使前端应用能更快速的响应多变的市场需求。

此时，用于提高业务复用及整合的 分布式服务框架(RPC) 是关键。

 

流动计算架构

当服务越来越多，容量的评估，小服务资源的浪费等问题逐渐显现，此时需增加一个调度中心基于访问压力实时管理集群容量，提高集群利用率。

此时，用于提高机器利用率的 资源调度和治理中心(SOA) 是关键。

 

关于RPC的简介：

RPC(Remote Procedure Call Protocol)：远程过程调用：

两台服务器A、B，分别部署不同的应用a,b。当A服务器想要调用B服务器上应用b提供的函数或方法的时候，由于不在一个内存空间，不能直接调用，需要通过网络来表达调用的语义传达调用的数据。

说白了，就是你在你的机器上写了一个程序，我这边是无法直接调用的，这个时候就出现了一个远程服务调用的概念。

 

RPC是一种通过网络从远程计算机程序上请求服务，而不需要了解底层网络技术的协议。RPC协议假定某些传输协议的存在，如TCP或UDP，为通信程序之间携带信息数据。在OSI网络通信模型中，RPC跨越了传输层和应用层。RPC使得开发包括网络分布式多程序在内的应用程序更加容易。

RPC采用客户机/服务器模式。请求程序就是一个客户机，而服务提供程序就是一个服务器。首先，客户机调用进程发送一个有进程参数的调用信息到服务进程，然后等待应答信息。在服务器端，进程保持睡眠状态直到调用信息到达为止。当一个调用信息到达，服务器获得进程参数，计算结果，发送答复信息，然后等待下一个调用信息，最后，客户端调用进程接收答复信息，获得进程结果，然后调用执行继续进行。

 

RPC需要解决的问题：

 

通讯问题 : 主要是通过在客户端和服务器之间建立TCP连接，远程过程调用的所有交换的数据都在这个连接里传输。连接可以是按需连接，调用结束后就断掉，也可以是长连接，多个远程过程调用共享同一个连接。

寻址问题 ： A服务器上的应用怎么告诉底层的RPC框架，如何连接到B服务器（如主机或IP地址）以及特定的端口，方法的名称名称是什么，这样才能完成调用。比如基于Web服务协议栈的RPC，就要提供一个endpoint URI，或者是从UDDI服务上查找。如果是RMI调用的话，还需要一个RMI Registry来注册服务的地址。

序列化 与 反序列化 ： 当A服务器上的应用发起远程过程调用时，方法的参数需要通过底层的网络协议如TCP传递到B服务器，由于网络协议是基于二进制的，内存中的参数的值要序列化成二进制的形式，也就是序列化（Serialize）或编组（marshal），通过寻址和传输将序列化的二进制发送给B服务器。

同理，B服务器接收参数要将参数反序列化。B服务器应用调用自己的方法处理后返回的结果也要序列化给A服务器，A服务器接收也要经过反序列化的过程。

 

Dubbo是什么

 

Dubbo是：

 

一款分布式服务框架

高性能和透明化的RPC远程服务调用方案

SOA服务治理方案

每天为2千多个服务提供大于30亿次访问量支持，并被广泛应用于阿里巴巴集团的各成员站点以及别的公司的业务中。

 

 

 

 

 

Dubbo架构

 

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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。

 

调用流程

0.服务容器负责启动，加载，运行服务提供者。

1.服务提供者在启动时，向注册中心注册自己提供的服务。

2.服务消费者在启动时，向注册中心订阅自己所需的服务。

3.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。

4.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。

5.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

 

Dubbo注册中心

 

对于服务提供方，它需要发布服务，而且由于应用系统的复杂性，服务的数量、类型也不断膨胀；

对于服务消费方，它最关心如何获取到它所需要的服务，而面对复杂的应用系统，需要管理大量的服务调用。

而且，对于服务提供方和服务消费方来说，他们还有可能兼具这两种角色，即既需要提供服务，有需要消费服务。

 

通过将服务统一管理起来，可以有效地优化内部应用对服务发布/使用的流程和管理。服务注册中心可以通过特定协议来完成服务对外的统一。

 

Dubbo提供的注册中心有如下几种类型可供选择：

 

Multicast注册中心

Zookeeper注册中心

Redis注册中心

Simple注册中心

Dubbo优缺点

 

优点：

 

透明化的远程方法调用

- 像调用本地方法一样调用远程方法；只需简单配置，没有任何API侵入。

软负载均衡及容错机制

可在内网替代nginx lvs等硬件负载均衡器。

服务注册中心自动注册 & 配置管理

-不需要写死服务提供者地址，注册中心基于接口名自动查询提供者ip。

使用类似zookeeper等分布式协调服务作为服务注册中心，可以将绝大部分项目配置移入zookeeper集群。

服务接口监控与治理

-Dubbo-admin与Dubbo-monitor提供了完善的服务接口管理与监控功能，针对不同应用的不同接口，可以进行 多版本，多协议，多注册中心管理。

 

 

 

缺点：

 

只支持JAVA语言

 

SOA：面向服务架构，java级企业开发的首选。
微服务：采用一组服务的方式来构建一个应用，服务独立部署在不同的进程中，不同服务通过一些轻量级交互机制来通信，例如 RPC、HTTP 等，服务可独立扩展伸缩，每个服务定义了明确的边界，不同的服务甚至可以采用不同的编程语言来实现，由独立的团队来维护。简单的来说，一个系统的不同模块转变成不同的服务！而且服务可以使用不同的技术加以实现！
SOA我想我就不用细说了，使用java EE开发过的都知道其中的具体流程和步骤，J2EE的确在统一开发中有着很好的使用，但是随着模块功能的不断扩展或者变动，对于其中一点的维护可能会影响到整体的项目。
所以有了微服务，彻底的将耦合性再次的降低了。为什么要讲我实习呢，因为微服务的使用会随着单一进程的传统应用被拆分为一系列的多进程服务后，意味着开发、调试、测试、集成、监控和发布的复杂度都会相应增大。 必须要有合适的自动化基础设施来支持微服务架构模式，否则开发、运维成本将大大增加。所以自动化运维是十分必要的。
总的说来，微服务有以下几个特征：1. 通过服务实现组件化；2. 按业务能力来划分服务与组织团队；3. 服务即产品；4. 智能终端与哑管道；5. 去中心统一化；6. 基础设施自动化；7. Design for failure；8. 进化设计