【編者的話】隨著現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的發(fā)展,越來越多的框架、中間件、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),實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)并解決問題。然而面對(duì)眾多的技術(shù)選擇,我們要如何甄別出適合自己團(tuán)隊(duì)業(yè)務(wù)的技術(shù)呢?對(duì)于人來說,鞋子過大,可能影響奔跑的速度,鞋子過小,可能影響身體的成長(zhǎng)。技術(shù)對(duì)于業(yè)務(wù)也是如此的關(guān)系。
所以,相對(duì)于技術(shù)的學(xué)習(xí)、搭建、使用、運(yùn)維等技能,我們 對(duì)技術(shù)的甄別選擇更是重中之重。那么本文要講的Dubbox框架,又是如何在眾多的服務(wù)框架中脫穎而出,被團(tuán)隊(duì)選中踐行服務(wù)之路?
技術(shù)為業(yè)務(wù)而生,架構(gòu)也為業(yè)務(wù)而出現(xiàn)。隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展、用戶量的增長(zhǎng),系統(tǒng)數(shù)量增多,調(diào)用依賴關(guān)系也變得復(fù)雜,為了確保系統(tǒng)高可用、高并發(fā)的要求,系統(tǒng)的架構(gòu)也從單體時(shí)代慢慢遷移至服務(wù)SOA時(shí)代,根據(jù)不同服務(wù)對(duì)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,使系統(tǒng)資源利用率最大化。
單一應(yīng)用架構(gòu),當(dāng)網(wǎng)站流量很小時(shí),只需一個(gè)應(yīng)用,將所有功能都部署在一起,以減少部署節(jié)點(diǎn)和成本。此時(shí),用于簡(jiǎn)化增刪改查工作量的 數(shù)據(jù)訪問框架(ORM)是關(guān)鍵。
垂直應(yīng)用架構(gòu),當(dāng)訪問量逐漸增大,單一應(yīng)用增加機(jī)器帶來的加速度越來越小,將應(yīng)用拆成互不相干的幾個(gè)應(yīng)用,以提升效率。此時(shí),用于加速前端頁面開發(fā)的 Web框架(MVC)是關(guān)鍵。
分布式服務(wù)架構(gòu),當(dāng)垂直應(yīng)用越來越多,應(yīng)用之間交互不可避免,將核心業(yè)務(wù)抽取出來,作為獨(dú)立的服務(wù),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(chǎng)需求。此時(shí),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(dòng)計(jì)算架構(gòu)當(dāng)服務(wù)越來越多,容量的評(píng)估,小服務(wù)資源的浪費(fèi)等問題逐漸顯現(xiàn),此時(shí)需增加一個(gè)調(diào)度中心基于訪問壓力實(shí)時(shí)管理集群容量,提高集群利用率。此時(shí),用于提高機(jī)器利用率的 資源調(diào)度和治理中心(SOA)是關(guān)鍵。
平臺(tái)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,可能只是一兩個(gè)war包就解決了);發(fā)展到需 要拆分多個(gè)應(yīng)用,并且采用MVC的方式 分離前后端,加快開發(fā)效率;在發(fā)展到服務(wù)越來越多,不得不將 一些核心或共用的服務(wù)拆分出來,提供實(shí)時(shí)流動(dòng)監(jiān)控計(jì)算等,其實(shí)發(fā)展到此階段,如果服務(wù)拆分的足夠精細(xì),并且獨(dú)立運(yùn)行,這個(gè)時(shí)候至少可以 理解為SOA(Service-Oriented Architecture)架構(gòu) 了。
當(dāng)迎來服務(wù)SOA時(shí)代,我們面臨要解決的問題會(huì)很多,比如:系統(tǒng)的復(fù)雜度上升、服務(wù)依賴關(guān)系、服務(wù)性能監(jiān)控、全鏈路日志、容災(zāi)、斷路器、限流等。那么面對(duì)這些問題為什么還要做分布式服務(wù)呢?因?yàn)樵谖磥碇挥许频Z前行,才能走的更高更遠(yuǎn)。不過看到這些問題不要?dú)怵H,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,我們要完成什么目標(biāo),問題自然會(huì)迎刃而解。
根據(jù)現(xiàn)在團(tuán)隊(duì)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)情況,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、WebService方式;
服務(wù)調(diào)用依賴關(guān)系:人工記錄,查看代碼分析;
服務(wù)調(diào)用性能監(jiān)控:日志記錄,人工查看時(shí)間;
服務(wù)與應(yīng)用緊耦合:服務(wù)掛掉,應(yīng)用無法可用;
服務(wù)集群負(fù)載配置:Nginx配置,存在單點(diǎn)問題;
在去選擇技術(shù)框架時(shí),技術(shù)框架最基本要解決上面現(xiàn)存問題,同時(shí)我們也要確認(rèn)出我們的期望,要達(dá)到的目標(biāo)是什么:
支持當(dāng)前業(yè)務(wù)需求,這是最最基本的條件;
服務(wù)避免單點(diǎn)問題,去中心化;
服務(wù)高可用、高并發(fā),解耦服務(wù)依賴;
服務(wù)通用化,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(hù),可視化;
服務(wù)性能監(jiān)控自統(tǒng)計(jì),可視化;
服務(wù)需自帶注冊(cè)、發(fā)現(xiàn)、健康檢查、負(fù)載均衡等特性;
開發(fā)人員關(guān)注度高,上手快,簡(jiǎn)單輕量,低侵入;
還有最重要一點(diǎn),這也是往往很多技術(shù)人員進(jìn)入的誤區(qū),“對(duì)于技術(shù),不要為了使用而使用,用最簡(jiǎn)單合適的技術(shù)實(shí)現(xiàn)解決問題才是正道”。架構(gòu)是服務(wù)于業(yè)務(wù)的,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)。
一談到服務(wù),可能大家很多聽說過SOA、MSA等服務(wù)的概念名詞,近幾年MSA炒的比較火,其實(shí)每一個(gè)概念的背后都在解決不同的問題。此類名詞的最大特點(diǎn)就是 一解釋就懂,一問就不知,一討論就打架。
SOA、MSA兩者說到底都是對(duì)外提供接口的一種架構(gòu)設(shè)計(jì)方式。我倒覺得微服務(wù)其實(shí)就是隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,復(fù)雜的平臺(tái)、業(yè)務(wù)的出現(xiàn),導(dǎo)致SOA架構(gòu)向更細(xì)粒度、更通用化程度發(fā)展,就成了所謂的微服務(wù)了。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(gè)方面:
微服務(wù)相比于SOA更加精細(xì),微服務(wù)更多的以獨(dú)立的進(jìn)程的方式存在,互相之間并無影響;
微服務(wù)提供的接口方式更加通用化,例如HTTP RESTful方式,各種終端都可以調(diào)用,無關(guān)語言、平臺(tái)限制;
微服務(wù)更傾向于分布式去中心化的部署方式,在互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)場(chǎng)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、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,微服務(wù)提供了一種更清晰、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,而它與SOA原則的演化的目標(biāo)也是相同的,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,微服務(wù)專注于以自治的方式產(chǎn)生價(jià)值。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(yùn)作。微服務(wù)嘗試部署新功能,快速有效地?cái)U(kuò)展開發(fā)團(tuán)隊(duì)。它著重于分散管理、代碼再利用與自動(dòng)化執(zhí)行。
微服務(wù)并不是一種新思想的方法。它更像是一種思想的精煉,一種SOA的精細(xì)化演進(jìn),并且更好地利用了先進(jìn)的技術(shù)以解決問題,例如容器與自動(dòng)化等。所以對(duì)于我們 去選擇服務(wù)技術(shù)框架時(shí),并不是非黑即白,而是針對(duì)SOA、MSA兩種架構(gòu)設(shè)計(jì)同時(shí)要考慮到兼容性,對(duì)于現(xiàn)有平臺(tái)情況架構(gòu)設(shè)計(jì),退則守SOA,進(jìn)則攻MSA,階段性選擇適合的。
現(xiàn)在業(yè)界比較成熟的服務(wù)框架有很多,比如:Hessian、CXF、Dubbo、Dubbox、Spring Cloud、gRPC、Thrift等技術(shù)實(shí)現(xiàn),都可以進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)用,具體技術(shù)實(shí)現(xiàn)優(yōu)劣參考以下分析,這也是具體在技術(shù)方案選擇過程中的重要依據(jù)。
Dubbo是阿里巴巴公司開源的一個(gè)Java高性能優(yōu)秀的服務(wù)框架,使得應(yīng)用可通過高性能的RPC實(shí)現(xiàn)服務(wù)的輸出和輸入功能,可以和Spring框架無縫集成。不過,略有遺憾的是,據(jù)說在淘寶內(nèi)部,Dubbo由于跟淘寶另一個(gè)類似的框架HSF(非開源)有競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,導(dǎo)致Dubbo團(tuán)隊(duì)已經(jīng)解散,反到是當(dāng)當(dāng)網(wǎng)的擴(kuò)展版本Dubbox仍在持續(xù)發(fā)展,墻內(nèi)開花墻外香。其它的一些知名電商如當(dāng)當(dāng)、國美維護(hù)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(hù),相關(guān)的依賴類比如Spring,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(jí)Spring和Netty的插件。
Dubbox和Dubbo本質(zhì)上沒有區(qū)別,名字的含義擴(kuò)展了Dubbo而已,以下擴(kuò)展出來的功能,也是選擇Dubbox很重要的考察點(diǎn)。
支持REST風(fēng)格遠(yuǎn)程調(diào)用(HTTP + JSON/XML);
支持基于Kryo和FST的Java高效序列化實(shí)現(xiàn);
支持基于Jackson的JSON序列化;
支持基于嵌入式Tomcat的HTTP remoting體系;
升級(jí)Spring至3.x;
升級(jí)ZooKeeper客戶端;
支持完全基于Java代碼的Dubbo配置;
Spring Cloud完全基于Spring Boot,是一個(gè)非常新的項(xiàng)目,2016年推出1.0的release版本,目前GitHub上更新速度很快。雖然Spring Cloud時(shí)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、服務(wù)發(fā)現(xiàn)、熔斷、路由、微代理、控制總線、一次性token、全局瑣、leader選舉、分布式session、集群狀態(tài))中快速構(gòu)建的工具,使用Spring Cloud的開發(fā)者可以快速的啟動(dòng)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,包括開發(fā)人員自己的筆記本電腦,裸物理機(jī)的數(shù)據(jù)中心,和像Cloud Foundry云管理平臺(tái)。在未來引領(lǐng)這微服務(wù)架構(gòu)的發(fā)展,提供業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的一套微服務(wù)架構(gòu)解決方案。
缺點(diǎn)是項(xiàng)目很年輕,很少見到國內(nèi)業(yè)界有人在生產(chǎn)上成套使用,一般都是只有其中一兩個(gè)組件。相關(guān)的技術(shù)文檔大部分是英文的,案例也相對(duì)較少,使用的話需要摸索的時(shí)間會(huì)長(zhǎng)一些。
下圖是Spring Cloud和Dubbo對(duì)比:
Motan是新浪微博開源的一個(gè)Java框架。它誕生的比較晚,起于2013年,2016年5月開源。Motan在微博平臺(tái)中已經(jīng)廣泛應(yīng)用,每天為數(shù)百個(gè)服務(wù)完成近千億次的調(diào)用。與Dubbo相比,Motan在功能方面并沒有那么全面,也沒有實(shí)現(xiàn)特別多的擴(kuò)展。用的人比較少,功能和穩(wěn)定性有待觀望。對(duì)跨語言調(diào)用支持較差,主要支持java。
Hessian采用的是二進(jìn)制RPC協(xié)議,適用于發(fā)送二進(jìn)制數(shù)據(jù)。但本身也是一個(gè)Web Service框架對(duì)RPC調(diào)用提供支持,功能簡(jiǎn)單,使用起來也方便。基于Http協(xié)議進(jìn)行傳輸。通過Servlet提供遠(yuǎn)程服務(wù)。通過Hessain本身提供的API來發(fā)起請(qǐng)求。響應(yīng)端根據(jù)Hessian提供的API來接受請(qǐng)求。
Hessian優(yōu)點(diǎn):
整個(gè)jar很小,輕量;
配置簡(jiǎn)單;
功能強(qiáng)大,拋開了SOAP(Simple Object Access Protocol簡(jiǎn)單對(duì)象訪問協(xié)議)、EJB,采用二進(jìn)制來傳遞對(duì)象;
RPCX是Go語言生態(tài)圈的Dubbo, 比Dubbo更輕量,實(shí)現(xiàn)了Dubbo的許多特性,借助于 Go語言優(yōu)秀的并發(fā)特性和簡(jiǎn)潔語法,可以使用較少的代碼實(shí)現(xiàn)分布式的RPC服務(wù)。
gRPC是Google開發(fā)的高性能、通用的開源RPC框架,其由Google主要面向移動(dòng)應(yīng)用開發(fā)并基于HTTP/2協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)計(jì),基于ProtoBuf(Protocol Buffers)序列化協(xié)議開發(fā),且支持眾多開發(fā)語言。本身它不是分布式的,所以要實(shí)現(xiàn)上面的框架的功能需要進(jìn)一步的開發(fā)。
Thrift是Apache的一個(gè)跨語言的高性能的服務(wù)框架,也得到了廣泛的應(yīng)用。
以上RPC框架功能比較:
實(shí)際場(chǎng)景中的選擇:
Spring Cloud:Spring全家桶,用起來很舒服,只有你想不到,沒有它做不到??上б?yàn)榘l(fā)布的比較晚,國內(nèi)還沒出現(xiàn)比較成功的案例,大部分都是試水,不過畢竟有Spring作背書,還是比較看好。
Dubbox:相對(duì)于Dubbo支持了REST,估計(jì)是很多公司選擇Dubbox的一個(gè)重要原因之一,但如果使用Dubbo的RPC調(diào)用方式,服務(wù)間仍然會(huì)存在API強(qiáng)依賴,各有利弊,懂的取舍吧。
Thrift:如果你比較高冷,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?yàn)槌鰜淼谋容^晚,目前除了新浪微博16年初發(fā)布的,
Hessian:如果是初創(chuàng)公司或系統(tǒng)數(shù)量還沒有超過5個(gè),推薦選擇這個(gè),畢竟在開發(fā)速度、運(yùn)維成本、上手難度等都是比較輕量、簡(jiǎn)單的,即使在以后遷移至SOA,也是無縫遷移。
rpcx/gRPC:在服務(wù)沒有出現(xiàn)嚴(yán)重性能的問題下,或技術(shù)棧沒有變更的情況下,可能一直不會(huì)引入,即使引入也只是小部分模塊優(yōu)化使用。
由于Dubbo是基礎(chǔ)框架,其實(shí)現(xiàn)的內(nèi)容對(duì)于我們實(shí)施微服務(wù)架構(gòu)是否合理,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(shí)現(xiàn)的,但是如果仔細(xì)拜讀過Martin Fowler的Microservices一文,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?
服務(wù)提供方與調(diào)用方接口依賴方式太強(qiáng)
我們?yōu)槊總€(gè)微服務(wù)定義了各自的service抽象接口,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(duì)微服務(wù)提供的抽象接口存在強(qiáng)依賴關(guān)系,因此不論開發(fā)、測(cè)試、集成環(huán)境都需要嚴(yán)格的管理版本依賴,才不會(huì)出現(xiàn)服務(wù)方與調(diào)用方的不一致導(dǎo)致應(yīng)用無法編譯成功等一系列問題,以及這也會(huì)直接影響本地開發(fā)的環(huán)境要求,往往一個(gè)依賴很多服務(wù)的上層應(yīng)用,每天都要更新很多代碼并install之后才能進(jìn)行后續(xù)的開發(fā)。若沒有嚴(yán)格的版本管理制度或開發(fā)一些自動(dòng)化工具,這樣的依賴關(guān)系會(huì)成為開發(fā)團(tuán)隊(duì)的一大噩夢(mèng)。而REST接口相比RPC更為輕量化,服務(wù)提供方和調(diào)用方的依賴只是依靠一紙契約,不存在代碼級(jí)別的強(qiáng)依賴,當(dāng)然REST接口也有痛點(diǎn),因?yàn)榻涌诙x過輕,很容易導(dǎo)致定義文檔與實(shí)際實(shí)現(xiàn)不一致導(dǎo)致服務(wù)集成時(shí)的問題,但是該問題很好解決,只需要通過每個(gè)服務(wù)整合swagger,讓每個(gè)服務(wù)的代碼與文檔一體化,就能解決。所以在分布式環(huán)境下,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(duì)平臺(tái)敏感,難以簡(jiǎn)單復(fù)用
通常我們?cè)谔峁?duì)外服務(wù)時(shí),都會(huì) 以REST的方式提供出去,這樣可以實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)的特點(diǎn),任何一個(gè)語言的調(diào)用方都可以根據(jù)接口定義來實(shí)現(xiàn)。那么在Dubbo中我們要提供REST接口時(shí),不得不實(shí)現(xiàn)一層代理,用來將RPC接口轉(zhuǎn)換成REST接口進(jìn)行對(duì)外發(fā)布。若我們每個(gè)服務(wù)本身就以REST接口方式存在,當(dāng)要對(duì)外提供服務(wù)時(shí),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(shí)現(xiàn)服務(wù)的復(fù)用了。
相信這些痛點(diǎn)也是為什么當(dāng)當(dāng)網(wǎng)在Dubbox(基于Dubbo的開源擴(kuò)展)中增加了對(duì)REST支持的原因之一。
Dubbo實(shí)現(xiàn)了服務(wù)治理的基礎(chǔ),但是要完成一個(gè)完備的微服務(wù)架構(gòu),還需要在各環(huán)節(jié)去擴(kuò)展和完善以保證集群的健康,以減輕開發(fā)、測(cè)試以及運(yùn)維各個(gè)環(huán)節(jié)上增加出來的壓力,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(yáng)了Spring Source整合一切的作風(fēng),以標(biāo)準(zhǔn)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,并繼承了Spring Boot簡(jiǎn)單配置、快速開發(fā)、輕松部署的特點(diǎn),讓原本復(fù)雜的架構(gòu)工作變得相對(duì)容易上手一些。所以,如果選擇Dubbo請(qǐng)務(wù)必在各個(gè)環(huán)節(jié)做好整套解決方案的準(zhǔn)備,不然很可能隨著服務(wù)數(shù)量的增長(zhǎng),整個(gè)團(tuán)隊(duì)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,相對(duì)來說每個(gè)環(huán)節(jié)都已經(jīng)有了對(duì)應(yīng)的組件支持,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(jìn)度也會(huì)是你可以依靠的強(qiáng)大后盾。
支持REST風(fēng)格遠(yuǎn)程調(diào)用(HTTP + JSON/XML);
支持基于Kryo和FST的Java高效序列化實(shí)現(xiàn);
支持基于Jackson的JSON序列化;
支持基于嵌入式Tomcat的HTTP remoting體系;
升級(jí)Spring至3.x;
升級(jí)ZooKeeper客戶端;
支持完全基于Java代碼的Dubbo配置;
原文鏈接:https://juejin.im/post/5a5ee63d518825732914748c,作者:陶邦仁
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