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1. 前言
隨著現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的發(fā)展,越來越多的框架跃须、中間件蚤吹、容器等開源技術(shù)不斷地涌現(xiàn),更好地來服務(wù)于業(yè)務(wù)充易,實現(xiàn)業(yè)務(wù)并解決問題梗脾。然而面對眾多的技術(shù)選擇,我們要如何甄別出適合自己團隊業(yè)務(wù)的技術(shù)呢盹靴?對于人來說炸茧,鞋子過大,可能影響奔跑的速度鹉究,鞋子過小宇立,可能影響身體的成長。技術(shù)對于業(yè)務(wù)也是如此的關(guān)系自赔。
所以妈嘹,相對于技術(shù)的學習、搭建绍妨、使用润脸、運維等技能,我們?對技術(shù)的甄別選擇更是重中之重他去。那么本文要講的Dubbox框架毙驯,又是如何在眾多的服務(wù)框架中脫穎而出,被團隊選中踐行服務(wù)之路灾测?
2. 服務(wù)
2.1 為什么要做服務(wù)
技術(shù)為業(yè)務(wù)而生,架構(gòu)也為業(yè)務(wù)而出現(xiàn)媳搪。隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展铭段、用戶量的增長,系統(tǒng)數(shù)量增多秦爆,調(diào)用依賴關(guān)系也變得復(fù)雜序愚,為了確保系統(tǒng)高可用、高并發(fā)的要求等限,系統(tǒng)的架構(gòu)也從單體時代慢慢遷移至服務(wù)SOA時代爸吮,根據(jù)不同服務(wù)對系統(tǒng)資源的要求不同,我們可以更合理的配置系統(tǒng)資源望门,使系統(tǒng)資源利用率最大化形娇。
系統(tǒng)架構(gòu)演進
單一應(yīng)用架構(gòu)
當網(wǎng)站流量很小時,只需一個應(yīng)用筹误,將所有功能都部署在一起埂软,以減少部署節(jié)點和成本。
此時,用于簡化增刪改查工作量的?數(shù)據(jù)訪問框架(ORM)?是關(guān)鍵勘畔。
垂直應(yīng)用架構(gòu)
當訪問量逐漸增大所灸,單一應(yīng)用增加機器帶來的加速度越來越小,將應(yīng)用拆成互不相干的幾個應(yīng)用炫七,以提升效率爬立。
此時,用于加速前端頁面開發(fā)的?Web框架(MVC)?是關(guān)鍵万哪。
分布式服務(wù)架構(gòu)
當垂直應(yīng)用越來越多侠驯,應(yīng)用之間交互不可避免,將核心業(yè)務(wù)抽取出來奕巍,作為獨立的服務(wù)吟策,逐漸形成穩(wěn)定的服務(wù)中心,使前端應(yīng)用能更快速的響應(yīng)多變的市場需求的止。
此時檩坚,用于提高業(yè)務(wù)復(fù)用及整合的?分布式服務(wù)框架(RPC)?是關(guān)鍵。
流動計算架構(gòu)
當服務(wù)越來越多诅福,容量的評估匾委,小服務(wù)資源的浪費等問題逐漸顯現(xiàn),此時需增加一個調(diào)度中心基于訪問壓力實時管理集群容量氓润,提高集群利用率赂乐。
此時,用于提高機器利用率的?資源調(diào)度和治理中心(SOA)?是關(guān)鍵咖气。
平臺隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展?從 All in One 環(huán)境?就可以滿足業(yè)務(wù)需求(以Java來說挨措,可能只是一兩個war包就解決了);發(fā)展到需?要拆分多個應(yīng)用崩溪,并且采用MVC的方式?分離前后端运嗜,加快開發(fā)效率;在發(fā)展到服務(wù)越來越多悯舟,不得不將?一些核心或共用的服務(wù)拆分出來,提供實時流動監(jiān)控計算等砸民,其實發(fā)展到此階段抵怎,如果服務(wù)拆分的足夠精細,并且獨立運行岭参,這個時候至少可以?理解為SOA(Service-Oriented Architecture)架構(gòu)?了反惕。
2.2 服務(wù)帶來的挑戰(zhàn)
當迎來服務(wù)SOA時代,我們面臨要解決的問題會很多演侯,比如:系統(tǒng)的復(fù)雜度上升姿染、服務(wù)依賴關(guān)系、服務(wù)性能監(jiān)控、全鏈路日志悬赏、容災(zāi)狡汉、斷路器、限流等闽颇。那么面對這些問題為什么還要做分布式服務(wù)呢盾戴?因為在未來只有砥礪前行,才能走的更高更遠兵多。不過看到這些問題不要氣餒尖啡,先不管這些問題,讓我們一步步來梳理下現(xiàn)存有什么問題剩膘,我們要完成什么目標衅斩,問題自然會迎刃而解。
根據(jù)現(xiàn)在團隊的業(yè)務(wù)系統(tǒng)情況怠褐,首先我們要梳理出現(xiàn)存的問題是什么:
多種調(diào)用傳輸方式:HTTP方式畏梆、WebService方式;
服務(wù)調(diào)用依賴關(guān)系:人工記錄惫搏,查看代碼分析具温;
服務(wù)調(diào)用性能監(jiān)控:日志記錄,人工查看時間筐赔;
服務(wù)與應(yīng)用緊耦合:服務(wù)掛掉铣猩,應(yīng)用無法可用;
服務(wù)集群負載配置:Nginx配置茴丰,存在單點問題达皿;
那么,在選擇技術(shù)框架時贿肩,技術(shù)框架最基本要解決上面現(xiàn)存問題峦椰,同時我們也要確認出我們的期望,要達到的目標是什么:
支持當前業(yè)務(wù)需求汰规,這是最最基本的條件汤功;
服務(wù)避免單點問題,去中心化溜哮;
服務(wù)高可用滔金、高并發(fā),解耦服務(wù)依賴茂嗓;
服務(wù)通用化餐茵,支持異構(gòu)系統(tǒng)調(diào)用服務(wù);
服務(wù)依賴關(guān)系自維護述吸,可視化忿族;
服務(wù)性能監(jiān)控自統(tǒng)計,可視化;
服務(wù)需自帶注冊道批、發(fā)現(xiàn)错英、健康檢查、負載均衡等特性屹徘;
開發(fā)人員關(guān)注度高走趋,上手快,簡單輕量噪伊,低侵入簿煌;
還有最重要一點,這也是往往很多技術(shù)人員進入的誤區(qū)鉴吹,“對于技術(shù)姨伟,不要為了使用而使用,用最簡單合適的技術(shù)實現(xiàn)解決問題才是正道”豆励。架構(gòu)是服務(wù)于業(yè)務(wù)的夺荒,能快速方便的滿足業(yè)務(wù)需求的架構(gòu)才是好的架構(gòu)。
沒有最好的良蒸,只有適合自己的
2.3 服務(wù)未來的趨勢
一談到服務(wù)技扼,可能大家很多聽說過SOA、MSA等服務(wù)的概念名詞嫩痰,近幾年MSA炒的比較火剿吻,其實每一個概念的背后都在解決不同的問題。此類名詞的最大特點就是?一解釋就懂串纺,一問就不知丽旅,一討論就打架。
SOA纺棺、MSA兩者說到底都是對外提供接口的一種架構(gòu)設(shè)計方式榄笙。微服務(wù)其實就是隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,復(fù)雜的平臺祷蝌、業(yè)務(wù)的出現(xiàn)茅撞,導致SOA架構(gòu)向更細粒度、更通用化程度發(fā)展巨朦,就成了所謂的微服務(wù)了米丘。以這種說法做為根據(jù),我覺得SOA與微服務(wù)的區(qū)別在于如下幾個方面:
微服務(wù)相比于SOA更加精細罪郊,微服務(wù)更多的以獨立的進程的方式存在,互相之間并無影響尚洽;
微服務(wù)提供的接口方式更加通用化瓦宜,例如HTTP RESTful方式蝶锋,各種終端都可以調(diào)用儿咱,無關(guān)語言边器、平臺限制;
微服務(wù)更傾向于分布式去中心化的部署方式江解,在互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)場景下更適合;
微服務(wù)與SOA有很多相同之處。兩者都屬于典型的邪蛔、包含松耦合分布式組件的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。在圍繞著服務(wù)的概念創(chuàng)建架構(gòu)這一方面扎狱,微服務(wù)提供了一種更清晰侧到、定義更良好的方式。微服務(wù)的原則與敏捷軟件開發(fā)思想是高度一致的淤击,而它與SOA原則的演化的目標也是相同的匠抗,則減少傳統(tǒng)的企業(yè)服務(wù)總線開發(fā)的高復(fù)雜性。兩者之間最關(guān)鍵的區(qū)別在于污抬,微服務(wù)專注于以自治的方式產(chǎn)生價值汞贸。但是兩種架構(gòu)背后的意圖是不同的:SOA嘗試將應(yīng)用集成,一般采用中央管理模式來確保各應(yīng)用能夠交互運作印机。微服務(wù)嘗試部署新功能矢腻,快速有效地擴展開發(fā)團隊。它著重于分散管理射赛、代碼再利用與自動化執(zhí)行多柑。
功能SOA微服務(wù)
組件大小大塊業(yè)務(wù)邏輯單獨任務(wù)或小塊業(yè)務(wù)邏輯
耦合通常松耦合總是松耦合
公司架構(gòu)任何類型小型、專注于功能交叉的團隊
管理著重中央管理著重分散管理
目標確保應(yīng)用能夠交互操作執(zhí)行新功能咒劲,快速拓展開發(fā)團隊
微服務(wù)并不是一種新思想的方法顷蟆。它更像是一種思想的精煉,一種SOA的精細化演進腐魂,并且更好地利用了先進的技術(shù)以解決問題帐偎,例如容器與自動化等。所以對于我們?去選擇服務(wù)技術(shù)框架時蛔屹,并不是非黑即白削樊,而是針對SOA、MSA兩種架構(gòu)設(shè)計同時要考慮到兼容性兔毒,對于現(xiàn)有平臺情況架構(gòu)設(shè)計漫贞,退則守SOA,進則攻MSA育叁,階段性選擇適合的迅脐。
3. 框架
現(xiàn)在業(yè)界比較成熟的服務(wù)框架有很多,比如:Hessian豪嗽、CXF谴蔑、Dubbo豌骏、Dubbox、Spring Cloud隐锭、gRPC窃躲、thrift等技術(shù)實現(xiàn),都可以進行遠程調(diào)用钦睡,具體技術(shù)實現(xiàn)優(yōu)劣參考以下分析蒂窒,這也是具體在技術(shù)方案選擇過程中的重要依據(jù)。
3.1 服務(wù)框架對比
Dubbo?是阿里巴巴公司開源的一個Java高性能優(yōu)秀的服務(wù)框架荞怒,使得應(yīng)用可通過高性能的 RPC 實現(xiàn)服務(wù)的輸出和輸入功能洒琢,可以和 Spring框架無縫集成。不過挣输,略有遺憾的是纬凤,據(jù)說在淘寶內(nèi)部,dubbo由于跟淘寶另一個類似的框架HSF(非開源)有競爭關(guān)系撩嚼,導致dubbo團隊已經(jīng)解散停士,反到是當當網(wǎng)的擴展版本Dubbox仍在持續(xù)發(fā)展,墻內(nèi)開花墻外香完丽。其它的一些知名電商如當當恋技、國美維護了自己的分支或者在dubbo的基礎(chǔ)開發(fā),但是官方的庫缺乏維護逻族,相關(guān)的依賴類比如Spring蜻底,Netty還是很老的版本(Spring 3.2.16.RELEASE, netty 3.2.5.Final),倒是有些網(wǎng)友寫了升級Spring和Netty的插件。
Dubbox和Dubbo本質(zhì)上沒有區(qū)別聘鳞,名字的含義擴展了Dubbo而已薄辅,以下擴展出來的功能,也是選擇Dubbox很重要的考察點抠璃。
支持REST風格遠程調(diào)用(HTTP + JSON/XML)站楚;
支持基于Kryo和FST的Java高效序列化實現(xiàn);
支持基于Jackson的JSON序列化搏嗡;
支持基于嵌入式Tomcat的HTTP remoting體系窿春;
升級Spring至3.x;
升級ZooKeeper客戶端采盒;
支持完全基于Java代碼的Dubbo配置旧乞;
Spring Cloud完全基于Spring Boot,是一個非常新的項目磅氨,2016年推出1.0的release版本尺栖,目前Github上更新速度很快. 雖然Spring Cloud時間最短, 但是相比Dubbo等RPC框架, Spring Cloud提供的全套的分布式系統(tǒng)解決方案。Spring Cloud 為開發(fā)者提供了在分布式系統(tǒng)(配置管理烦租,服務(wù)發(fā)現(xiàn)延赌,熔斷货徙,路由,微代理皮胡,控制總線,一次性token赏迟,全局瑣屡贺,leader選舉,分布式session锌杀,集群狀態(tài))中快速構(gòu)建的工具甩栈,使用Spring Cloud的開發(fā)者可以快速的啟動服務(wù)或構(gòu)建應(yīng)用。它們將在任何分布式環(huán)境中工作糕再,包括開發(fā)人員自己的筆記本電腦量没,裸物理機的數(shù)據(jù)中心,和像Cloud Foundry云管理平臺突想。在未來引領(lǐng)這微服務(wù)架構(gòu)的發(fā)展殴蹄,提供業(yè)界標準的一套微服務(wù)架構(gòu)解決方案。
缺點是項目很年輕猾担,很少見到國內(nèi)業(yè)界有人在生產(chǎn)上成套使用袭灯,一般都是只有其中一兩個組件。相關(guān)的技術(shù)文檔大部分是英文的绑嘹,案例也相對較少稽荧,使用的話需要摸索的時間會長一些。
下圖是Spring Cloud和Dubbo對比:
Spring Cloud和Dubbo對比
Motan是新浪微博開源的一個Java 框架工腋。它誕生的比較晚姨丈,起于2013年,2016年5月開源擅腰。Motan 在微博平臺中已經(jīng)廣泛應(yīng)用蟋恬,每天為數(shù)百個服務(wù)完成近千億次的調(diào)用。與Dubbo相比惕鼓,Motan在功能方面并沒有那么全面筋现,也沒有實現(xiàn)特別多的擴展。用的人比較少箱歧,功能和穩(wěn)定性有待觀望矾飞。對跨語言調(diào)用支持較差,主要支持java呀邢。
Hessian采用的是?二進制RPC協(xié)議洒沦,適用于發(fā)送二進制數(shù)據(jù)。但本身也是一個Web Service框架對RPC調(diào)用提供支持价淌,功能簡單申眼,使用起來也方便瞒津。基于Http協(xié)議進行傳輸。通過Servlet提供遠程服務(wù)括尸。通過Hessain本身提供的API來發(fā)起請求巷蚪。響應(yīng)端根據(jù)Hessian提供的API來接受請求。
Hessian優(yōu)點:
整個jar很小濒翻,輕量屁柏;
配置簡單;
功能強大有送,拋開了soap(simple object access protocal 簡單對象訪問協(xié)議)淌喻、ejb,采用二進制來傳遞對象雀摘;
rpcx是Go語言生態(tài)圈的Dubbo裸删, 比Dubbo更輕量,實現(xiàn)了Dubbo的許多特性阵赠,借助于?Go語言優(yōu)秀的并發(fā)特性和簡潔語法涯塔,可以使用較少的代碼實現(xiàn)分布式的RPC服務(wù)。
gRPC是Google開發(fā)的高性能清蚀、通用的開源RPC框架伤塌,其由Google主要面向移動應(yīng)用開發(fā)并基于HTTP/2協(xié)議標準而設(shè)計,基于ProtoBuf(Protocol Buffers)序列化協(xié)議開發(fā)轧铁,且支持眾多開發(fā)語言每聪。本身它不是分布式的,所以要實現(xiàn)上面的框架的功能需要進一步的開發(fā)齿风。
thrift是Apache的一個跨語言的高性能的服務(wù)框架药薯,也得到了廣泛的應(yīng)用。
以上RPC框架功能比較:
功能HessianMontanrpcxgRPCThriftDubboDubboxSpring Cloud
開發(fā)語言跨語言JavaGo跨語言跨語言JavaJavaJava
分布式(服務(wù)治理)×√√××√√√
多序列化框架支持hessian√(支持Hessian2救斑、Json,可擴展)√× 只支持protobuf)×(thrift格式)√√√
多種注冊中心×√√××√√√
管理中心×√√××√√√
跨編程語言√×(支持php client和C server)×√√×××
支持REST××××××√√
關(guān)注度低中低中中中高中
上手難度低低中中中低低中
運維成本低中中中低中中中
開源機構(gòu)CauchoWeiboApacheGoogleApacheAlibabaDangdangApache
實際場景中的選擇
Spring Cloud:Spring全家桶童本,用起來很舒服,只有你想不到脸候,沒有它做不到穷娱。可惜因為發(fā)布的比較晚运沦,國內(nèi)還沒出現(xiàn)比較成功的案例泵额,大部分都是試水,不過畢竟有Spring作背書携添,還是比較看好嫁盲。
Dubbox:相對于Dubbo支持了REST,估計是很多公司選擇Dubbox的一個重要原因之一烈掠,但如果使用Dubbo的RPC調(diào)用方式羞秤,服務(wù)間仍然會存在API強依賴缸托,各有利弊,懂的取舍吧瘾蛋。
Thrift:如果你比較高冷俐镐,完全可以基于Thrift自己搞一套抽象的自定義框架吧。
Montan:可能因為出來的比較晚哺哼,目前除了新浪微博16年初發(fā)布的京革,
Hessian:如果是初創(chuàng)公司或系統(tǒng)數(shù)量還沒有超過5個,推薦選擇這個幸斥,畢竟在開發(fā)速度、運維成本咬扇、上手難度等都是比較輕量甲葬、簡單的,即使在以后遷移至SOA懈贺,也是無縫遷移经窖。
rpcx/gRPC:在服務(wù)沒有出現(xiàn)嚴重性能的問題下,或技術(shù)棧沒有變更的情況下梭灿,可能一直不會引入画侣,即使引入也只是小部分模塊優(yōu)化使用。
3.2 RPC vs REST(JAX-RS)
由于Dubbo是基礎(chǔ)框架堡妒,其實現(xiàn)的內(nèi)容對于我們實施微服務(wù)架構(gòu)是否合理配乱,也需要我們根據(jù)自身需求去考慮是否要修改,比如Dubbo的服務(wù)調(diào)用是通過RPC實現(xiàn)的皮迟,但是如果仔細拜讀過Martin Fowler的microservices一文搬泥,其定義的服務(wù)間通信是HTTP協(xié)議的REST API。那么這兩種有何區(qū)別呢伏尼?
服務(wù)提供方與調(diào)用方接口依賴方式太強
我們?yōu)槊總€微服務(wù)定義了各自的service抽象接口忿檩,并通過持續(xù)集成發(fā)布到私有倉庫中,調(diào)用方應(yīng)用對微服務(wù)提供的抽象接口存在強依賴關(guān)系爆阶,因此不論開發(fā)燥透、測試、集成環(huán)境都需要嚴格的管理版本依賴辨图,才不會出現(xiàn)服務(wù)方與調(diào)用方的不一致導致應(yīng)用無法編譯成功等一系列問題班套,以及這也會直接影響本地開發(fā)的環(huán)境要求,往往一個依賴很多服務(wù)的上層應(yīng)用故河,每天都要更新很多代碼并install之后才能進行后續(xù)的開發(fā)孽尽。若沒有嚴格的版本管理制度或開發(fā)一些自動化工具,這樣的依賴關(guān)系會成為開發(fā)團隊的一大噩夢忧勿。而REST接口相比RPC更為輕量化杉女,服務(wù)提供方和調(diào)用方的依賴只是依靠一紙契約瞻讽,不存在代碼級別的強依賴,當然REST接口也有痛點熏挎,因為接口定義過輕速勇,很容易導致定義文檔與實際實現(xiàn)不一致導致服務(wù)集成時的問題,但是該問題很好解決坎拐,只需要通過每個服務(wù)整合swagger烦磁,讓每個服務(wù)的代碼與文檔一體化,就能解決哼勇。所以在分布式環(huán)境下都伪,REST方式的服務(wù)依賴要比RPC方式的依賴更為靈活。
服務(wù)對平臺敏感积担,難以簡單復(fù)用
通常我們在提供對外服務(wù)時陨晶,都會?以REST的方式提供出去,這樣可以實現(xiàn)跨平臺的特點帝璧,任何一個語言的調(diào)用方都可以根據(jù)接口定義來實現(xiàn)先誉。那么在Dubbo中我們要提供REST接口時,不得不實現(xiàn)一層代理的烁,用來將RPC接口轉(zhuǎn)換成REST接口進行對外發(fā)布褐耳。若我們每個服務(wù)本身就以REST接口方式存在,當要對外提供服務(wù)時渴庆,主要在API網(wǎng)關(guān)中配置映射關(guān)系和權(quán)限控制就可實現(xiàn)服務(wù)的復(fù)用了铃芦。
相信這些痛點也是為什么當當網(wǎng)在dubbox(基于Dubbo的開源擴展)中增加了對REST支持的原因之一。
Dubbo實現(xiàn)了服務(wù)治理的基礎(chǔ)襟雷,但是要完成一個完備的微服務(wù)架構(gòu)杨帽,還需要在各環(huán)節(jié)去擴展和完善以保證集群的健康,以減輕開發(fā)嗤军、測試以及運維各個環(huán)節(jié)上增加出來的壓力注盈,這樣才能讓各環(huán)節(jié)人員真正的專注于業(yè)務(wù)邏輯。
而Spring Cloud依然發(fā)揚了Spring Source整合一切的作風叙赚,以標準化的姿態(tài)將一些微服務(wù)架構(gòu)的成熟產(chǎn)品與框架揉為一體老客,并繼承了Spring Boot簡單配置、快速開發(fā)震叮、輕松部署的特點胧砰,讓原本復(fù)雜的架構(gòu)工作變得相對容易上手一些。
所以苇瓣,如果選擇Dubbo請務(wù)必在各個環(huán)節(jié)做好整套解決方案的準備尉间,不然很可能隨著服務(wù)數(shù)量的增長,整個團隊都將疲于應(yīng)付各種架構(gòu)上不足引起的困難。而如果選擇Spring Cloud哲嘲,相對來說每個環(huán)節(jié)都已經(jīng)有了對應(yīng)的組件支持贪薪,可能有些也不一定能滿足你所有的需求,但是其活躍的社區(qū)與高速的迭代進度也會是你可以依靠的強大后盾眠副。
微服務(wù)結(jié)構(gòu)圖
4. Dubbox帶來什么
4.1 Dubbo服務(wù)治理
Dubbo服務(wù)治理
特性描述
透明遠程調(diào)用就像調(diào)用本地方法一樣調(diào)用遠程方法画切;只需簡單配置,沒有任何API侵入囱怕;
負載均衡機制Client端LB霍弹,可在內(nèi)網(wǎng)替代F5等硬件負載均衡器;
容錯重試機制服務(wù)Mock數(shù)據(jù)娃弓,重試次數(shù)典格、超時機制等;
自動注冊發(fā)現(xiàn)注冊中心基于接口名查詢服務(wù)提 供者的IP地址台丛,并且能夠平滑添加或刪除服務(wù)提供者耍缴;
性能日志監(jiān)控Monitor統(tǒng)計服務(wù)的調(diào)用次調(diào)和調(diào)用時間的監(jiān)控中心;
服務(wù)治理中心路由規(guī)則齐佳,動態(tài)配置,服務(wù)降級债沮,訪問控制炼吴,權(quán)重調(diào)整,負載均衡疫衩,等手動配置硅蹦。
自動治理中心無,比如:熔斷限流機制闷煤、自動權(quán)重調(diào)整等童芹;
4.2 Dubbox擴展特性
支持REST風格遠程調(diào)用(HTTP + JSON/XML);
支持基于Kryo和FST的Java高效序列化實現(xiàn)鲤拿;
支持基于Jackson的JSON序列化假褪;
支持基于嵌入式Tomcat的HTTP remoting體系;
升級Spring至3.x近顷;
升級ZooKeeper客戶端生音;
支持完全基于Java代碼的Dubbo配置;