1. 软件架构的演进过程
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
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。
2. Apache Dubbo概述
2.1 Dubbo简介
Dubbo 是一个分布式服务框架，是阿里巴巴开源项目 ，被国内电商及互联网项目中使用。
Dubbo致力于提供高性能和透明化的RPC远程服务调用方案，以及SOA服务治理方案。简单的说，Dubbo就是个服务框架，如果没有分布式的需求，其实是不需要用的，只有在分布式的时候，才有Dubbo这样的分布式服务框架的需求，本质上是个服务调用的东西，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，一般是Tomcat
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。
3. 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，并推荐使用 。
为了便于理解Zookeeper的树型目录服务，我们先来看一下我们电脑的文件系统(也是一个树型目录结构)：
我的电脑可以分为多个盘符（例如C、D、E等），每个盘符下可以创建多个目录，每个目录下面可以创建文件，也可以创建子目录，最终构成了一个树型结构。通过这种树型结构的目录，我们可以将文件分门别类的进行存放，方便我们后期查找。而且磁盘上的每个文件都有一个唯一的访问路径，例如：C:\Windows\itcast\hello.txt。
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Zookeeper
下载地址：Index of /dist/zookeeper
本课程使用的Zookeeper版本为3.4.6，下载完成后可以获得名称为zookeeper-3.4.6.tar.gz的压缩文件。
安装步骤：
第一步：安装 jdk
1、确认服务器配置好java环境 java -version
2、配置java环境
(1)上传jdk安装包 jdk-8u131-linux-x64.tar.gz
注意： 安装包位置不要出现中文
(2) 解压缩jdk的安装包
tar xvf jdk-8u131-linux-x64.tar.gz -C /usr/local/lib
(3) 进入解压缩目录，修改jdk的解压缩文件夹名称
cd /user/local/lib
mv jdk1.8.0_331/ jdk
(4) 修改linux下环境配置文件
vi /etc/profile
#java runtime seting
export JAVA_HOME=/usr/local/jdk
export CLASSPATH=$JAVA_HOME/lib
export PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH
#export JAVA_HOME CLASSPATH PATH
(5) 重新加载配置
source /etc/profile
第二步：把 zookeeper 的压缩包（zookeeper-3.4.6.tar.gz）上传到 linux 系统
第三步：解压缩压缩包
tar -zxvf zookeeper-3.4.6.tar.gz -C /usr/local/lib
第四步：进入到解压缩目录,修改解压缩文件夹名称
cd /usr/local/lib
mv zookeeper-3.4.6/ zookeeper
第五步：进入zookeeper的配置文件目录 cd zookeeper/conf/
复制配置文件 cp zoo_sample.cfg zoo.cfg
或者重命名 mv zoo_sample.cfg zoo.cfg
第六步：查看主机名称，修改主机名称ip映射
hostname
vi /etc/hosts
增加一条记录：127.0.0.1 bogon
第七步：启动Zookeeper
进入Zookeeper的bin目录，启动服务命令
cd zookeeper/bin
./zkServer.sh start
第八步：查看并验证启动的情况
a. 查看对进程是否启动方式
ps -ef|grep zoo
b. 查看端口号是否监听
netstat -antp|grep 2181
如果出现：-bash: netstat: command not found
需要安装yum install net-tools -y
这个安装包安装好之后，ifconfig 也可以用了
再次运行netstat -antp|grep 2181
tcp6 0 0 :::2181 :::* LISTEN 1814/java
第九步：开放对应的防火墙端口
firewall-cmd --add-port=2181/tcp --permanent 永远有效
出现 success 表示添加成功
重新刷新防火墙
firewall-cmd --reload
查看规则到底有没有生效
firewall-cmd --list-port
最后，zookeeper相关指令
查看启动状态： ./zkServer.sh status
停止 ./zkServer.sh stop
重启 ./zkServer.sh restart
3.3 配置Zookeeper、tomcat虚拟机开启自动启动
1、修改配置文件
vi /etc/rc.d/rc.local
在最后添加如下配置
source /etc/profile
/usr/local/lib/zookeeper/bin/zkServer.sh start
/usr/local/lib/tomcat/bin/startup.sh
2、赋予自动执行脚本可执行权限
chmod +x /etc/rc.d/rc.local
3、重启Linux服务器
reboot
4、查看是否自动启动
netstat -antp|grep 2181
netstat -antp|grep 8080
4. Dubbo快速入门
Dubbo作为一个RPC框架，其最核心的功能就是要实现跨网络的远程调用。本小节就是要创建两个应用，一个作为服务的提供方，一个作为服务的消费方。通过Dubbo来实现服务消费方远程调用服务提供方的方法。
@service 用来发布服务
@reference 用来调用服务
均由dubbo提供
4.1 服务提供方开发
开发步骤：
（1）创建maven工程（打包方式为war）dubbodemo_provider，在pom.xml文件中导入如下坐标
（2）配置web.xml文件
"-//Sun Microsystems, Inc.//DTD Web Application 2.3//EN"
"http://java.sun.com/dtd/web-app_2_3.dtd" >
（3）创建服务接口
package com.itheima.service;
public interface HelloService {
public String sayHello(String name);
}
（4）创建服务实现类
package com.itheima.service.impl;
import com.alibaba.dubbo.config.annotation.Service;
import com.itheima.service.HelloService;
@Service //@Service注解的类会 被发布为服务，发布到dubbo注册中心
public class HelloServiceImpl implements HelloService {
public String sayHello(String name) {
return "hello " + name;
}
}
注意：服务实现类上使用的Service注解是Dubbo提供的，用于对外发布服务
（5）在src/main/resources下创建applicationContext-service.xml
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p" xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context" xmlns:dubbo="http://code.alibabatech.com/schema/dubbo" xmlns:mvc="http://www.springframework.org/schema/mvc" xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd http://www.springframework.org/schema/mvc http://www.springframework.org/schema/mvc/spring-mvc.xsd http://code.alibabatech.com/schema/dubbo http://code.alibabatech.com/schema/dubbo/dubbo.xsd http://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd">
（6）启动服务
tomcat7:run
4.2 服务消费方开发
开发步骤：
（1）创建maven工程（打包方式为war）dubbodemo_consumer，pom.xml配置和上面服务提供者相同，只需要将Tomcat插件的端口号改为8082即可
（2）配置web.xml文件
"-//Sun Microsystems, Inc.//DTD Web Application 2.3//EN"
"http://java.sun.com/dtd/web-app_2_3.dtd" >
（3）将服务提供者工程中的HelloService接口复制到当前工程
（4）编写Controller
package com.itheima.controller;
import com.alibaba.dubbo.config.annotation.Reference;
import com.itheima.service.HelloService;
import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;
@Controller
@RequestMapping("/demo")
public class HelloController {
@Reference //去dubbo注册中心查找并调用远程服务，以前用的@autowire
private HelloService helloService;
@RequestMapping("/hello")
@ResponseBody //返回一个json串
public String getName(String name){
//远程调用
String result = helloService.sayHello(name);
System.out.println(result);
return result;
}
}
注意：Controller中注入HelloService使用的是Dubbo提供的@Reference注解
（5）在src/main/resources下创建applicationContext-web.xml
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p" xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context" xmlns:dubbo="http://code.alibabatech.com/schema/dubbo" xmlns:mvc="http://www.springframework.org/schema/mvc" xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd http://www.springframework.org/schema/mvc http://www.springframework.org/schema/mvc/spring-mvc.xsd http://code.alibabatech.com/schema/dubbo http://code.alibabatech.com/schema/dubbo/dubbo.xsd http://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd">
（6）运行测试
tomcat7:run启动
在浏览器输入http://localhost:8082/demo/hello.do?name=Jack，查看浏览器输出结果
思考一：上面的Dubbo入门案例中我们是将HelloService接口从服务提供者工程(dubbodemo_provider)复制到服务消费者工程(dubbodemo_consumer)中，这种做法是否合适？还有没有更好的方式？
答：这种做法显然是不好的，同一个接口被复制了两份，不利于后期维护。更好的方式是单独创建一个maven工程，将此接口创建在这个maven工程中。需要依赖此接口的工程只需要在自己工程的pom.xml文件中引入maven坐标即可。
思考二：在服务消费者工程(dubbodemo_consumer)中只是引用了HelloService接口，并没有提供实现类，Dubbo是如何做到远程调用的？
答：Dubbo底层是基于代理技术为HelloService接口创建代理对象，远程调用是通过此代理对象完成的。可以通过开发工具的debug功能查看此代理对象的内部结构。另外，Dubbo实现网络传输底层是基于Netty框架完成的。
思考三：上面的Dubbo入门案例中我们使用Zookeeper作为服务注册中心，服务提供者需要将自己的服务信息注册到Zookeeper，服务消费者需要从Zookeeper订阅自己所需要的服务，此时Zookeeper服务就变得非常重要了，那如何防止Zookeeper单点故障呢？
答：Zookeeper其实是支持集群模式的，可以配置Zookeeper集群来达到Zookeeper服务的高可用，防止出现单点故障。
5. Dubbo监控中心的部署
我们在开发时，需要知道Zookeeper注册中心都注册了哪些服务，有哪些消费者来消费这些服务。我们可以通过部署一个管理中心来实现。其实监控中心就是一个web应用，部署到tomcat即可。
5.1 Dubbo监控端安装
（1）找到Dubbo管理中心war包（资源\配套软件\Dubbo\dubbo-admin-2.6.1.war），在linux服务器上安装tomcat, 将此war包上传到linux服务器的tomcat的webapps下。为了访问方便，你可以把版本号去掉。启动tomcat后自动解压。
（2）如果你部署在zookeeper同一台主机并且端口是默认的2181，则无需修改任何配置。如果不是在一台主机上或端口被修改，需要修改WEB-INF下的dubbo.properties ，修改如下配置：
dubbo.registry.address=zookeeper://127.0.0.1:2181
修改后重新启动tomcat
安装步骤：
搭建Dubbo的监控中心
1、确认服务器已经配置好java环境
java -version
2、安装tomcat
(1) 上传tomcat的安装包
apache-tomcat-8.5.15.tar.gz
(2) 解压缩tomcat的安装包
tar xvf apache-tomcat-8.5.15.tar.gz -C /usr/local/lib
(3) 进入解压缩目录，修改tomcat的解压缩文件名
cd /usr/local/lib
mv apache-tomcat-8.5.15 / tomcat
(4) 启动tomcat
cd tomcat/bin
./startup.sh
(5) 查看8080端口是否处于监听状态
netstat -antp|grep 8080
(6) 开启tomcat的8080的防火墙端口
firewall-cmd --add-port=8080/tcp --permanent
firewall-cmd --reload
firewall-cmd --list-port
3、在tomcat上发布dubbo的监控中心软件
(1) 停止tomcat
cd tomcat/bin
./shutdown.sh
(2) 上传到dubbo监控中心软件到tomcat的指定目录
tomcat/webapps
上传文件 dubbo-admin-2.6.1.war
rm -rf ROOT/ //删除root目录
mv dubbo-admin-2.6.1.war ROOT.war //修改dubbo监控中心软件的名称
(3) 启动tomcat
4、正式访问dubbo监控中心
http://192.168.188.129:8080
账号：root 密码: root
5.2 Dubbo监控端使用
操作步骤：
（1）访问 http://localhost:8080/dubbo-admin-2.6.0/，输入用户名(root)和密码(root)
（2）启动服务提供者工程和服务消费者工程，可以在查看到对应的信息
6. Dubbo相关配置说明
6.1 包扫描
服务提供者和服务消费者都需要配置，表示包扫描，作用是扫描指定包(包括子包)下的类。
如果不使用包扫描，也可以通过如下配置的方式来发布服务：
作为服务消费者，可以通过如下配置来引用服务：
上面这种方式发布和引用服务，一个配置项(dubbo:service、dubbo:reference)只能发布或者引用一个服务，如果有多个服务，这种方式就比较繁琐了。推荐使用包扫描方式。
6.2 协议
一般在服务提供者一方配置，可以指定使用的协议名称和端口号。
其中Dubbo支持的协议有：dubbo、rmi、hessian、http、webservice、rest、redis等。
推荐使用的是dubbo协议。
dubbo 协议采用单一长连接和 NIO 异步通讯，适合于小数据量大并发的服务调用，以及服务消费者机器数远大于服务提供者机器数的情况。不适合传送大数据量的服务，比如传文件，传视频等，除非请求量很低。
也可以在同一个工程中配置多个协议，不同服务可以使用不同的协议，例如：
6.3 启动时检查
上面这个配置需要配置在服务消费者一方，如果不配置默认check值为true。Dubbo 缺省会在启动时检查依赖的服务是否可用，不可用时会抛出异常，阻止 Spring 初始化完成，以便上线时，能及早发现问题。可以通过将check值改为false来关闭检查。
建议在开发阶段将check值设置为false，在生产环境下改为true。
6.4 负载均衡
负载均衡（Load Balance）：其实就是将请求分摊到多个操作单元上进行执行，从而共同完成工作任务。
在集群负载均衡时，Dubbo 提供了多种均衡策略（包括随机、轮询、最少活跃调用数、一致性Hash），缺省为random随机调用。
配置负载均衡策略，既可以在服务提供者一方配置，也可以在服务消费者一方配置，如下：
@Controller
@RequestMapping("/demo")
public class HelloController {
//在服务消费者一方配置负载均衡策略
@Reference(check = false,loadbalance = "random")
private HelloService helloService;
@RequestMapping("/hello")
@ResponseBody
public String getName(String name){
//远程调用
String result = helloService.sayHello(name);
System.out.println(result);
return result;
}
}
//在服务提供者一方配置负载均衡
@Service(loadbalance = "random")
public class HelloServiceImpl implements HelloService {
public String sayHello(String name) {
return "hello " + name;
}
}
可以通过启动多个服务提供者来观察Dubbo负载均衡效果。
注意：因为我们是在一台机器上启动多个服务提供者，所以需要修改tomcat的端口号和Dubbo服务的端口号来防止端口冲突。
在实际生产环境中，多个服务提供者是分别部署在不同的机器上，所以不存在端口冲突问题。
7. 解决Dubbo无法发布被事务代理的Service问题
前面我们已经完成了Dubbo的入门案例，通过入门案例我们可以看到通过Dubbo提供的标签配置就可以进行包扫描，扫描到@Service注解的类就可以被发布为服务。但是我们如果在服务提供者类上加入@Transactional事务控制注解后，服务就发布不成功了。原因是事务控制的底层原理是为服务提供者类创建代理对象，而默认情况下Spring是基于JDK动态代理方式创建代理对象，而此代理对象的完整类名为com.sun.proxy.$Proxy42（最后两位数字不是固定的），导致Dubbo在发布服务前进行包匹配时无法完成匹配，进而没有进行服务的发布。
7.1 问题展示
在入门案例的服务提供者dubbodemo_provider工程基础上进行展示
操作步骤：
（1）在pom.xml文件中增加maven坐标
（2）在applicationContext-service.xml配置文件中加入数据源、事务管理器、开启事务注解的相关配置
class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager">
上面连接的数据库可以自行创建
（3）在HelloServiceImpl类上加入@Transactional注解
（4）启动服务提供者和服务消费者，并访问
上面的错误为没有可用的服务提供者
查看dubbo管理控制台发现服务并没有发布，如下：
可以通过断点调试的方式查看Dubbo执行过程，Dubbo通过AnnotationBean的postProcessAfterInitialization方法进行处理
7.2 解决方案
通过上面的断点调试可以看到，在HelloServiceImpl类上加入事务注解后，Spring会为此类基于JDK动态代理技术创建代理对象，创建的代理对象完整类名为com.sun.proxy.$Proxy35，导致Dubbo在进行包匹配时没有成功（因为我们在发布服务时扫描的包为com.itheima.service），所以后面真正发布服务的代码没有执行。
解决方式操作步骤：
（1）修改applicationContext-service.xml配置文件，开启事务控制注解支持时指定proxy-target-class属性，值为true。其作用是使用cglib代理方式为Service类创建代理对象
（2）修改HelloServiceImpl类，在Service注解中加入interfaceClass属性，值为HelloService.class，作用是指定服务的接口类型
@Service(interfaceClass = HelloService.class)
@Transactional
public class HelloServiceImpl implements HelloService {
public String sayHello(String name) {
return "hello " + name;
}
}
此处也是必须要修改的，否则会导致发布的服务接口为SpringProxy，而不是HelloService接口，如下：
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