在分布式系統(tǒng)中，遠程調(diào)用是最基礎(chǔ)也是最重要的基石。歷史上，曾經(jīng)先后出現(xiàn)過 CORBA、RMI、EJB、WebService 等技術(shù)和規(guī)范，在服務(wù)化以及微服務(wù)日趨流行的今天，更多的被廣泛使用的是包括 gRPC、Finagle、以及國內(nèi)的 Dubbo 為代表的輕量級框架。

由于這些框架多半與服務(wù)注冊中心、配置中心等配套設(shè)施結(jié)合使用，用來作為系統(tǒng)分布式服務(wù)化的場景，因此這類框架又被統(tǒng)稱為服務(wù)框架。本文將以 Dubbo 為例，介紹如何快速開發(fā)一個 Dubbo 應(yīng)用。

背景

本文將以 Dubbo 為例，介紹如何快速開發(fā)一個 Dubbo 應(yīng)用。為了便于讀者理解：

• 首先會介紹一下傳統(tǒng)的 RMI 的基本概念
• 然后比較下現(xiàn)代的 RPC 框架與 RMI 的區(qū)別
• 再基于 Dubbo 提供的 API 展示最基本的 Dubbo 應(yīng)用如何開發(fā)
• 最后介紹如何通過 start.dubbo.io 快速搭建 Dubbo 的腳手架工程

Java RMI 簡介

Java RMI （Remote Method Invocation） 遠程方法調(diào)用，能夠讓客戶端像使用本地調(diào)用一樣調(diào)用服務(wù)端 Java 虛擬機中的對象方法。RMI 是面向?qū)ο笳Z言領(lǐng)域?qū)?RPC （Remote Procedure Call）的完善，用戶無需依靠 IDL 的幫助來完成分布式調(diào)用，而是通過依賴接口這種更簡單自然的方式。

Java RMI 工作原理

一個典型的 RMI 調(diào)用如下圖所示：

• 服務(wù)端向 RMI 注冊服務(wù)綁定自己的地址；
• 客戶端通過 RMI 注冊服務(wù)獲取目標地址；
• 客戶端調(diào)用本地的 Stub 對象上的方法，和調(diào)用本地對象上的方法一致；
• 本地存根對象將調(diào)用信息打包，通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到服務(wù)端；
• 服務(wù)端的 Skeleton 對象收到網(wǎng)絡(luò)請求之后，將調(diào)用信息解包；
• 然后找到真正的服務(wù)對象發(fā)起調(diào)用，并將返回結(jié)果打包通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送回客戶端。

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(來源：https://www.cs.rutgers.edu/~pxk/417/notes/images/rpc-rmi_flow.png)

Java RMI 基本概念

Java RMI 是 Java 領(lǐng)域創(chuàng)建分布式應(yīng)用的技術(shù)基石。后續(xù)的 EJB 技術(shù)，以及現(xiàn)代的分布式服務(wù)框架，其中的基本理念依舊是 Java RMI 的延續(xù)。在 RMI 調(diào)用中，有以下幾個核心的概念：

1. 通過接口進行遠程調(diào)用
2. 通過客戶端的 Stub 對象和服務(wù)端的 Skeleton 對象的幫助將遠程調(diào)用偽裝成本地調(diào)用
3. 通過 RMI 注冊服務(wù)完成服務(wù)的注冊和發(fā)現(xiàn)

對于第一點，客戶端需要依賴接口，而服務(wù)端需要提供該接口的實現(xiàn)。對于第二點，在 J2SE 1.5 版本之前需要通過 rmic 預(yù)先編譯好客戶端的 Stub 對象和服務(wù)端的 Skeleton 對象。在之后的版本中，不再需要事先生成 Stub 和 Skeleton 對象。

下面通過示例代碼簡單的展示 RMI 中的服務(wù)注冊和發(fā)現(xiàn)：

服務(wù)端的服務(wù)注冊

??

說明：

1. 初始化服務(wù)對象實例；
2. 通過 UnicastRemoteObject.exportObject 生成可以與服務(wù)端通訊的 Stub 對象；
3. 創(chuàng)建一個本地的 RMI 注冊服務(wù)，監(jiān)聽端口為 1099。該注冊服務(wù)運行在服務(wù)端，也可以單獨啟動一個注冊服務(wù)的進程；
4. 將 Stub 對象綁定到注冊服務(wù)上，這樣，客戶端可以通過 Hello 這個名字查找到該遠程對象。

客戶端的服務(wù)發(fā)現(xiàn)

??

說明：

1. 獲取注冊服務(wù)實例，在本例中，由于沒有傳入任何參數(shù)，假定要獲取的注冊服務(wù)實例部署在本機，并監(jiān)聽在 1099 端口上；
2. 從注冊服務(wù)中查找服務(wù)名為 Hello 的遠程對象；
3. 通過獲取的 Stub 對象發(fā)起一次 RMI 調(diào)用并獲得結(jié)果。

理解 RMI 的工作原理和基本概念，對掌握現(xiàn)代分布式服務(wù)框架很有幫助，建議進一步的閱讀 RMI 官方教材 [1]。

Dubbo 基本概念

現(xiàn)代的分布式服務(wù)框架的基本概念與 RMI 是類似的，同樣是使用 Java 的 Interface 作為服務(wù)契約，通過注冊中心來完成服務(wù)的注冊和發(fā)現(xiàn)，遠程通訊的細節(jié)也是通過代理類來屏蔽。具體來說，Dubbo 在工作時有以下四個角色參與：

1. 服務(wù)提供者：啟動時在指定端口上暴露服務(wù)，并將服務(wù)地址和端口注冊到注冊中心上。
2. 服務(wù)消費者：啟動時向注冊中心訂閱自己感興趣的服務(wù)，以便獲得服務(wù)提供方的地址列表。
3. 注冊中心 ：負責服務(wù)的注冊和發(fā)現(xiàn)，負責保存服務(wù)提供方上報的地址信息，并向服務(wù)消費方推送。
4. 監(jiān)控中心：負責收集服務(wù)提供方和消費方的運行狀態(tài)，比如服務(wù)調(diào)用次數(shù)、延遲等，用于監(jiān)控。
5. 運行容器：負責服務(wù)提供方的初始化、加載以及運行的生命周期管理。

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部署階段

• 服務(wù)提供者在指定端口暴露服務(wù)，并向注冊中心注冊服務(wù)信息。
• 服務(wù)消費者向注冊中心發(fā)起服務(wù)地址列表的訂閱。

運行階段

• 注冊中心向服務(wù)消費者推送地址列表信息。
• 服務(wù)消費者收到地址列表后，從其中選取一個向目標服務(wù)發(fā)起調(diào)用。
• 調(diào)用過程服務(wù)消費者和服務(wù)提供者的運行狀態(tài)上報給監(jiān)控中心。

基于 API 的 Dubbo 應(yīng)用

Dubbo 的應(yīng)用一般都是通過 Spring 來組裝的。為了快速獲得一個可以工作的 Dubbo 應(yīng)用，這里的示例摒棄了復(fù)雜的配置，而改用面向 Dubbo API 的方式來構(gòu)建服務(wù)提供者和消費者，另外，注冊中心和監(jiān)控中心在本示例中也不需要安裝和配置。

在生產(chǎn)環(huán)境，Dubbo 的服務(wù)需要一個分布式的服務(wù)注冊中心與之配合，比如，ZooKeeper。為了方便開發(fā)，Dubbo 提供了直連[2]以及組播[3]兩種方式，從而避免額外搭建注冊中心的工作。在本例中，將使用組播的方式來完成服務(wù)的注冊和發(fā)現(xiàn)。

定義服務(wù)契約

??

說明：

定義了一個簡單的服務(wù)契約 GreetingsService，其中只有一個方法 sayHi 可供調(diào)用，入?yún)⑹?String 類型，返回值也是 String 類型。

提供契約的實現(xiàn)

??

說明：

1. 服務(wù)提供者需要實現(xiàn)服務(wù)契約 GreetingsService 接口。
2. 該實現(xiàn)簡單的返回一個歡迎信息，如果入?yún)⑹?dubbo，則返回 hi, dubbo。

實現(xiàn) Dubbo 服務(wù)提供方

??

說明：

1. 創(chuàng)建一個 ServiceConfig 的實例，泛型參數(shù)信息是服務(wù)接口類型，即 GreetingsService。
2. 生成一個 AplicatonConfig 的實例，并將其裝配進 ServiceConfig。
3. 生成一個 RegistryConfig 實例，并將其裝配進 ServiceConfig，這里使用的是組播方式，參數(shù)是 multicast://224.5.6.7:1234。合法的組播地址范圍為：224.0.0.0 - 239.255.255.255
4. 將服務(wù)契約 GreetingsService 裝配進 ServiceConfig。
5. 將服務(wù)提供者提供的實現(xiàn) GreetingsServiceImpl 的實例裝配進 ServiceConfig。
6. ServiceConfig 已經(jīng)具備足夠的信息，開始對外暴露服務(wù)，默認監(jiān)聽端口是 20880。
7. 為了防止服務(wù)端退出，按任意鍵或者 ctrl-c 退出。

實現(xiàn) Dubbo 服務(wù)調(diào)用方

??

說明：

1. 創(chuàng)建一個 ReferenceConfig 的實例，同樣，泛型參數(shù)信息是服務(wù)接口類型，即 GreetingService。
2. 生成一個 AplicatonConfig 的實例，并將其裝配進 ReferenceConfig。
3. 生成一個 RegistryConfig 實例，并將其裝配進 ReferenceConfig，注意這里的組播地址信息需要與服務(wù)提供方的相同。
4. 將服務(wù)契約 GreetingsService 裝配進 ReferenceConfig。
5. 從 ReferenceConfig 中獲取到 GreetingService 的代理。
6. 通過 GreetingService 的代理發(fā)起遠程調(diào)用，傳入的參數(shù)為 dubbo。
7. 打印返回結(jié)果 hi, dubbo。

運行

完整的示例：

??https://github.com/dubbo/dubbo-samples/tree/master/dubbo-samples-api ??

在完整的示例中，由于配置了 exec-maven-plugin，可以很方便的在命令行下通過 maven 的方式執(zhí)行。當然，您也可以在 IDE 里直接執(zhí)行，但是需要注意的是，由于使用了組播的方式來發(fā)現(xiàn)服務(wù)，運行時需要指定：

 -Djava.net.preferIPv4Stack=true。

• 構(gòu)建示例

通過以下的命令來同步示例代碼并完成構(gòu)建：

• 同步代碼：git clone https://github.com/dubbo/dubbo-samples.git
• 構(gòu)建：mvn clean package

??

當看到 BUILD SUCCESS 的時候表明構(gòu)建完成，下面就可以開始進入運行階段了。

• 運行服務(wù)端

通過運行以下的 maven 命令來啟動服務(wù)提供者：

??

當 first-dubbo-provider is running. 出現(xiàn)時，代表服務(wù)提供者已經(jīng)啟動就緒，等待客戶端的調(diào)用。

• 運行客戶端

通過運行以下的 maven 命令來調(diào)用服務(wù)：

??

可以看到， hi, dubbo 是從服務(wù)提供者返回的執(zhí)行結(jié)果。

快速生成 Dubbo 應(yīng)用

Dubbo 還提供了一個公共服務(wù)快速搭建基于 Spring Boot 的 Dubbo 應(yīng)用。訪問 http://start.dubbo.io 并按照下圖所示來生成示例工程：

??

說明：

1. 在 Group 中提供 maven groupId，默認值是 com.example。
2. 在 Artifact 中提供 maven artifactId，默認值是 demo。
3. 在 DubboServiceName 中提供服務(wù)名，默認值是 com.example.HelloService。
4. 在 DubboServiceVersion 中提供服務(wù)的版本，默認值是 1.0.0。
5. 在 Client/Server 中選取本次構(gòu)建的工程是服務(wù)提供者 (Server) 還是服務(wù)消費者 (Client)，默認值是 server。
6. 使用 embeddedZookeeper 作為服務(wù)注冊發(fā)現(xiàn)，默認為勾選。
7. 是否激活 qos 端口，默認為不勾選，如果勾選可以通過 22222 端口訪問。
8. 點擊 Generate Project 即可下載生成好的工程。

在本例中展示的是服務(wù)提供者，同樣的，通過在生成界面選取 client 來生成對應(yīng)的服務(wù)消費者。

• 運行

用 IDE 打開生成好的工程，可以發(fā)現(xiàn)應(yīng)用是一個典型的 Spring Boot 應(yīng)用。程序的入口如下所示：

??

說明：

1. 在 2181 端口上啟動嵌入式 ZooKeeper。
2. 啟動 Spring Boot 上下文。

可以直接在 IDE 中運行，輸出結(jié)果如下：

2018-05-28 16:59:38.072  INFO 59943 --- [           main] a.b.d.c.e.WelcomeLogoApplicationListener :  
  
  :: Dubbo Spring Boot (v0.1.0) : https://github.com/dubbo/dubbo-spring-boot-project 
  :: Dubbo (v2.0.1) : https://github.com/alibaba/dubbo 
  :: Google group : http://groups.google.com/group/dubbo 
  
 ... 
  
 2018-05-28 16:59:39.624  INFO 59943 --- [           main] com.example.demo.DemoApplication         : Started DemoApplication in 1.746 seconds (JVM running for 2.963)

說明：

輸出中打印的以 dubbo. 開頭的配置信息，定義在 main/resources/application.properties 中。

• 通過 Telnet 管理服務(wù)

生成工程的時候如果選擇了激活 qos 的話，就可以通過 telnet 或者 nc 來管理服務(wù)、查看服務(wù)狀態(tài)。

??

目前 qos 支持以下幾個命令，更詳細的信息請查閱官方文檔[4]：

• ls：列出消費者、提供者信息
• online：上線服務(wù)
• offline：下線服務(wù)
• help：聯(lián)機幫助

總結(jié)

在本文中，從 RMI 開始，介紹了 Java 領(lǐng)域分布式調(diào)用的基本概念，也就是基于接口編程、通過代理將遠程調(diào)用偽裝成本地、通過注冊中心完成服務(wù)的注冊和發(fā)現(xiàn)。

然后為了簡單起見，使用簡單的組播注冊方式和直接面向 Dubbo API 編程的方式介紹了如何開發(fā)一個 Dubbo 的完整應(yīng)用。深入的了解 ServiceConfig 和 ReferenceConfig 的用法，對于進一步的使用 Spring XML 配置、乃至 Spring Boot 的編程方式有這很大的幫助。

最后，簡單的介紹了如何通過 Dubbo 團隊提供的公共服務(wù) start.dubbo.io 快速搭建基于 Spring Boot 的 Dubbo 應(yīng)用，并通過 qos 來做 Dubbo 服務(wù)的簡單運維。

【本文為51CTO專欄作者“阿里巴巴官方技術(shù)”原創(chuàng)稿件，轉(zhuǎn)載請聯(lián)系原作者】

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