微服務框架在云筆記系統(tǒng)中的應用

賈峰

（廣東理工職業(yè)學院，廣州 510091）

0 引言

云筆記系統(tǒng)通過分布式存儲解決了筆記信息量膨脹的問題，業(yè)務端同時提供了Windows客戶端，并且數(shù)據(jù)平臺支持移動設備的接入，更加貼近學生的使用習慣，達到無處不學習、無處不筆記的效果。文獻［1］和［2］中涉及的云筆記系統(tǒng)基于單體架構(gòu)，這樣的系統(tǒng)存在維護性差、可靠性低、并發(fā)能力有限等問題；文獻［3］雖然在項目中使用分布式的架構(gòu)，但沒有指出如何實現(xiàn)微服務的調(diào)用。

傳統(tǒng)分布式云筆記系統(tǒng)中前端系統(tǒng)向后端發(fā)起http跨域請求訪問，當并發(fā)量增加情況下作為中轉(zhuǎn)器的nginx負載過高，另外如果對服務器數(shù)量進行增減，就要手動更改ngnix的配置文件，這樣服務的發(fā)現(xiàn)不夠靈活。因此需選用相對于小巧、靈活的Dubbo技術作為項目開發(fā)架構(gòu)。

1 微服務架構(gòu)

1.1 RPC思想

RPC是遠程過程調(diào)用（Remote Procedure Call）的縮寫形式。RPC可以簡單理解為自己需要完成一項業(yè)務，但是由于諸多原因自己不能直接調(diào)用，只能通過第三方訪問的業(yè)務調(diào)用。

1.2 Dubbo框架

Dubbo是阿里SOA服務化治理方案的核心框架，作為分布式RPC框架，它提供阿里注冊中心機制，解耦了消費方和服務方動態(tài)發(fā)現(xiàn)的問題，并提供高可靠能力，大量采用微內(nèi)核和富插件思想，并提供靈活可擴展能力。

1.3 服務的自動注冊和發(fā)現(xiàn)

項目中引入Dubbo框架后，在遠程調(diào)用時能夠像本地調(diào)用一樣方便，讓調(diào)用者感知不到遠程調(diào)用的邏輯。Dubbo內(nèi)部是如何實現(xiàn)的？如圖1所示：①當生產(chǎn)者啟動時，會將服務信息（包括服務名稱、服務IP和端口）配置到注冊中心。②注冊中心動態(tài)維護服務列表，定時進行刷新。③消費訪問注冊中心，獲取最新的服務列表數(shù)據(jù)，之后緩存到本地以便下次調(diào)用。④當用戶訪問消費者時，消費者查詢本地的服務列表進行負載均衡，訪問其中一個生產(chǎn)者獲取數(shù)據(jù)。⑤注冊中心通過心跳檢測機制訪問生產(chǎn)者，當生產(chǎn)者宕機時馬上更新服務列表并全網(wǎng)廣播，通知所有的消費者更新列表數(shù)據(jù)。

圖1 服務的注冊和發(fā)現(xiàn)

2 云筆記系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)搭建

云筆記系統(tǒng)整體設計分為3層架構(gòu)，設計思想為：最底層是數(shù)據(jù)訪問層，為服務支撐的基礎保障；中間層是業(yè)務層，里面對業(yè)務模塊進行細化和拆分，將系統(tǒng)用戶所需的功能抽取成多個微服務，微服務向下調(diào)用各服務提供API，向上對用戶訪問層提供微服務接口；用戶訪問層包括PC、手機等各種類型終端調(diào)用微服務接口，實現(xiàn)相應用戶功能，具體系統(tǒng)架構(gòu)如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)架構(gòu)

本文重點說明業(yè)務微服務層設計，云筆記業(yè)務非常明確，將其拆分成3個子服務，分別是用戶服務、筆記本服務、筆記服務，每個子服務代表獨立的設計模塊，但技術架構(gòu)基本相同。初期可以先搭建3臺服務器Zookeeper服務器，形成了1個最輕量的負載集群，用來對服務模塊的提供方進行注冊。由于系統(tǒng)采用Dubbo的服務治理框架，隨著數(shù)據(jù)量和訪問量的上升，Dubbo可以使用權(quán)重算法分析負載，動態(tài)調(diào)配系統(tǒng)資源，另外非常重要一點是對服務進行管理和監(jiān)控，它可以保證系統(tǒng)長時間的在各種復雜的情況下正常運行。部署1臺RabbitMQ服務器，消息中間件需開辟一大塊內(nèi)存空間，實現(xiàn)數(shù)據(jù)短暫存儲。部署1臺Mysql服務器和1臺Re?dis服務器，數(shù)據(jù)訪問層數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)主從讀寫分離，引入緩存機制之后，主要的目的為了降低用戶訪問物理設備的頻次，提高服務器響應效率。

2.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫表設計

通過對系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的總體分析，可以確定系統(tǒng)中主要實體、屬性和實體之間的關系，其中幾個主要的E-R圖如圖3所示。用戶和筆記本之間是一對多的關系，即一個用戶可以擁有多個筆記本，而一個筆記本只能屬于一個用戶。筆記本與筆記是一對多的關系，即筆記本中可以保存多條筆記，每條筆記卻只能存在一個筆記本中。

圖3 E-R模型

2.3 模塊功能實現(xiàn)

用戶要獲取數(shù)據(jù)需向遠程業(yè)務服務器發(fā)送請求，消費者（控制層）通過定義的接口調(diào)用生產(chǎn)者（業(yè)務層），內(nèi)部利用Dubbo協(xié)議完成數(shù)據(jù)傳輸，如圖4所示。整個系統(tǒng)包括主項目dubbo-cloudnote以及3個子項目：①dubbocloudnote-interface，②dubbo-cloudnote-provider，③dubbo-cloudnote-consumer，其中②和③必須依賴于接口項目①。項目①中只定義pojo及業(yè)務層用戶、筆記本和筆記模塊中的接口。

圖4 獲取遠程數(shù)據(jù)

項目②中需要定義數(shù)據(jù)訪問層mapper接口及業(yè)務層各接口的實現(xiàn)類，內(nèi)部使用TCP-IP協(xié)議進行調(diào)用。SpringBoot致力于快速方便地開發(fā)單個微服務，解決ssm大量手工配置的問題，在SpringBoot中配置文件applcation.yml中添加信息如下：指定dubbo包路徑org.gdpi，掃描后代包，定義服務名稱provider-note，服務名稱和接口一一對應，連接Zookeeper服務注冊中心，提供1個主服務和2個備份服務，主服務協(xié)議端口為2181，使用dubbo協(xié)議，定義服務的端口為20880，每個服務都有自己特定的端口不能重復，如果定義多個provider-note則服務端口號不同。

dubbo:

scan:

basePackages:com.gdpi

application:

name:provider-note

registry:

address:zookeeper://192.168.126.129:2181?

backup=192.168.126.129:2182,192.168.126.129:2183

protocol:

name:dubbo

port:20880

舉例筆記服務生產(chǎn)者接口實現(xiàn)：業(yè)務方法loadNotes功能是根據(jù)用戶ID查詢筆記信息，其中注解@Service（timeout=3000）規(guī)定服務器響應時間3秒超時，內(nèi)部實現(xiàn)RPC調(diào)用，@service引入的包則是com.alibaba.dubbo.config.annotation.Service。

public class NoteServiceImpl implements NoteService{

@Autowired

private NoteMapper noteMapper;

public ListloadNotes（String noteBookId）{

......

}

}

綜上所述,對老年護理事業(yè)大力發(fā)展,在對老年人進行治療的同時,為其提供了更多情感上、心靈上、生活上的幫助,對于構(gòu)建老有所依的和諧社會具有十分重要的意義。因此為盡快將健全的社區(qū)衛(wèi)生服務體系建立起來,對衛(wèi)生資源進行合理利用,需要醫(yī)療護理人員做出更多的努力。

項目③只定義控制層controller，舉例筆記服務消費者實現(xiàn)：利用dubbo的方式為接口創(chuàng)建代理對象，內(nèi)部同樣實現(xiàn)RPC調(diào)用，遠程RPC調(diào)用就像調(diào)用自己本地服務一樣簡單。消費者在服務器內(nèi)部完成了負載均衡，稱之為客戶端負載均衡，關鍵字leastactive表示挑選當前負載壓力小的生產(chǎn)者進行訪問。

@RestController

public class NoteController{

@Reference（loadbalance="leastactive"）

private NoteService noteService;

@RequestMapping（"/loadnotes"）

public NoteResult findAll（String noteBookId）{

......

}

}

3 結(jié)語

該架構(gòu)相比傳統(tǒng)分布式架構(gòu)，解決了開發(fā)者在分布式跨域請求過程的繁瑣的過程，運行更加穩(wěn)定，實現(xiàn)“高內(nèi)聚低耦合”的核心理念。本系統(tǒng)的后期，考慮開發(fā)更多的擴展功能，利用分布式搜索引擎增加了用戶搜索，系統(tǒng)可以作為共享資源分享自己的筆記，并收藏其他人分享的筆記資源擴充自己的知識行囊。