CN108600360A - 一种基于zookeeper的REST服务***和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于zookeeper的REST服务***和方法，其中***包括zookeeper服务中心和负载均衡器模块；zookeeper服务中心包括分布式服务协调器模块和分布式微服务容器模块；所述分布式服务协调器模块，用于提供服务注册机制、服务发现机制；所述分布式微服务容器模块与zookeeper服务中心的分布式服务协调器通过心跳机制来用于维护每个微服务之间的状态。本发明将单一应用程序划分为一组小的服务，采用Zookeeper来管理维护，服务之间互相协调、互相配合，每个服务运行在其独立的进程中，服务与服务之间采用轻量级的通信机制互相沟通，每个服务都围绕自身的业务特点构建并且能被独立的部署到生产环境。本发明中引入REST服务代替传统的WebService服务，降低开发的复杂性，提高***的可伸缩性。

Description

一种基于zookeeper的REST服务***和方法
技术领域
本发明涉及信息***服务框架技术领域，尤其涉及一种基于zookeeper的REST服务***和方法。
背景技术
随着信息化水平的不断提高和互联网技术的不断发展，企业建设的信息化***越来越多，功能也越来越复杂，各个***和功能之间的协调合作显得尤其重要，否则用户体验会急剧下降。目前大部分的服务框架是采用传统的整体式架构设计，该架构方式功能集中，代码和数据中心化，随着信息技术的不断增多，这种整体式架构模式弊端越来越突出，无法满足敏捷开发、快速响应需求的变化，主要问题包括：整体代码量过大，出现问题不利于快速定位问题；使用传统的整体式架构应用开发***，随着新需求的不断增加，企业更新和修复大型整体式应用变得越来越困难；学***扩展会造成资源浪费；部署效率低，修改一个功能，需要重新部署整个***；使用传统的RPC协议或者WebService来实现通讯，研发繁杂，不便于维护和管理，也不够轻量级；服务升级可能会给整个服务框架带来新的问题，导致服务不能使用；无法做到服务的失效自动切换、自动高效重试；无法做到服务出现问题而自动下线的能力。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种服务与服务之间采用轻量级的通信机制互相沟通、开发的复杂性降低、***的可伸缩性提高的服务***和方法。
为解决上述技术问题，本发明提供一种基于zookeeper的REST服务***，包括zookeeper服务中心和负载均衡器模块；
其中zookeeper服务中心包括分布式服务协调器模块和分布式微服务容器模块；
所述分布式服务协调器模块，用于提供服务注册机制和服务发现机制；
所述分布式微服务容器模块与zookeeper服务中心的分布式服务协调器通过心跳机制来维护微服务之间的状态；
所述负载均衡器模块用于实现REST服务的负载分配及为微服务容器内的微服务提供路由。
在另一方面，本发明提供了一种基于zookeeper的REST服务方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)定义标准的REST工具类，每个服务提供者和服务消费者采用支持表述性状态传递RSET的统一通讯协议，该协议中操作的类型有POST、PUT、DELETE、GET四种；将这四种操作类型进行二次封装定义为标准的封装REST工具类；
(2)定义标准的服务中心工具类，利用zookeeper原生的操作接口，对zookeeper服务中心中的分布式服务协调器模块中服务注册、服务发现过程进行二次封装；
(3)服务提供者在服务启动时调用服务中心工具类将服务注册在分布式服务协调器模块中；
(4)分布式服务协调器模块根据服务提供者提供的服务信息通过zookeeper树形节点机制标识服务并记录每个服务的消费记录；
(5)服务消费者调用服务中心REST工具类与zookeeper服务中心建立心跳连接，并将需要消费的服务名称发送给zookeeper服务中心；
(6)zookeeper服务中心利用zookeeper的watch监听通知机制将分布式服务协调器模块中的服务列表发送给服务消费者，服务消费者拿到服务列表后在本地进行缓存；
(7)服务消费者根据需要调用的服务名称从本地缓存的Zookeeper文件***查找到指定服务名对应的服务列表，获取服务提供者的地址，并通过负载均衡器模块从清单中选择一个服务节点；
(8)服务消费者利用REST工具类调用服务提供者提供的服务。
进一步地，服务提供者调用服务中心工具类与zookeeper服务中心建立心跳连接，并预先设定心跳时间。在预先设定的心跳时间内，若zookeeper服务中心中的分布式服务协调器模块与服务提供者之间没有通讯和应答，则zookeeper服务中心认为该服务已经处于下线状态，自动从zookeeper服务中心的节点中将该节点下面服务地址删除，实现服务下线，不在对外提供服务，等到服务重新处于运行状态时，分布式服务协调器会将该服务重新编入服务列表继续提供服务。
本发明所达到的有益效果：本发明利用Zookeeper的树形文件***和通知机制来实现服务的管理，提高服务的性能；本发明将单一应用程序划分为一组小的服务，服务之间互相协调、互相配合，每个服务运行在其独立的进程中；在本发明使用REST协议实现服务之间的通讯，服务与服务之间采用轻量级的通信机制互相沟通，每个服务都围绕自身的业务特点构建并且能被独立的部署到生产环境。本发明中引入REST服务代替传统的WebService服务，降低开发的复杂性，提高***的可伸缩性，另外在本发明的服务框架中实现服务的高可用和服务状态的监听，提高效率。
附图说明
图1是本发明***实施例的***框架图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
能源行业的信息***比较多，***与***之间存在繁杂的服务调用关系，这就会导致信息***之间的耦合度比较高、运维管理困难，而且因为***之间关系复杂，服务接口的研发成本高，响应需求的速度慢。本发明旨在通过REST协议简化服务接口的研发，降低研发的成本(包括学习成本和维护成本等)；通过Zookeeper的技术特性对服务统一管理，降低服务之间的耦合度和运维管理的困难；通过独立可部署的微小服务的使用，解决服务响应需求速度慢的缺点，能快速迭代完成服务本身的功能而不影响其他服务。
在一个方面，本发明提供了一种基于zookeeper的REST服务***，其特征在于，包括zookeeper服务中心和负载均衡器模块；
zookeeper服务中心包括分布式服务协调器模块和分布式微服务容器模块，
所述分布式服务协调器模块，用于提供服务注册机制和服务发现机制；
所述分布式微服务容器模块与zookeeper服务中心中的分布式服务协调器通过心跳机制来维护微服务之间的状态；
所述负载均衡器模块用于实现REST服务的负载分配及为微服务容器内的微服务提供路由。
负载均衡器主要负责为服务访问时提供平衡负载压力，可以采用nginx软负载也可以使用F5等硬件负载器。
分布式服务协调器主要负责管理维护注册的服务，包括服务注册机制、服务发现机制、服务运行环境等。
本发明***中的负载均衡器模块主要是针对服务层面，为REST服务提供负载均衡支持，服务消费者根据需要调用的服务名从zookeeper文件***中查找到指定服务名对应的服务清单(一个服务多个部署节点)，然后利用自主研发的负载均衡算法(权重最少活跃数算法、最近最少使用算法、随机选取策略、轮循算法、加权轮循选取策略)从清单中选择一个服务节点进行调用，从而实现REST服务的负载均衡调用。
微服务是可以提供服务的一个独立的应用，每个微服务之间的的状态通过分布式服务协调器维护，出现故障的微服务，在被请求时会转移到状态良好的微服务。
微服务是一种架构风格，其架构模式的目的是将大型的、复杂的、长期运行的应用程序构建为一组相互配合的服务，每个微服务之间是松耦合的，仅关注于完成一件任务，并且可以独立部署。比如一个大型应用由权限、流程、填报、报表等模块组成，按照以往的应用***开发机制，会将这些功能模块做成一个整体的大应用，这样的应用不利于研发技术的选型和功能模块的升级，利用微服务的理念，可以将权限、流程、填报、报表等分别做成一个独立的可部署的微型应用或者服务，这样就方便技术选型和功能升级。本发明将功能单一、功能通用的模块进行微服务化，研发团队根据自身团队的情况选择研发技术开发微服务。
在另一方面，本发明提供了一种基于zookeeper的REST服务方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)定义标准的REST工具类，每个服务提供者和服务消费者采用支持表述性状态传递RSET的统一通讯协议，该协议中操作的类型有POST、PUT、DELETE、GET四种；将这四种操作类型进行二次封装定义为标准的封装REST工具类；
(2)定义标准的服务中心工具类，利用zookeeper原生的操作接口，对zookeeper服务中心中的分布式服务协调器模块中服务注册、服务发现过程进行二次封装；
(3)服务提供者在服务启动时调用服务中心工具类将服务注册在分布式服务协调器模块中；
(4)分布式服务协调器模块根据服务提供者提供的服务信息通过zookeeper树形节点机制标识服务并记录每个服务的消费记录；
(5)服务消费者调用服务中心REST工具类与zookeeper服务中心建立心跳连接，并将需要消费的服务名称发送给zookeeper服务中心；
(6)zookeeper服务中心利用zookeeper的watch监听通知机制将分布式服务协调器模块中的服务列表发送给服务消费者，服务消费者拿到服务列表后在本地进行缓存；
(7)服务消费者根据需要调用的服务名称从本地缓存的Zookeeper文件***查找到指定服务名对应的服务列表，获取服务提供者的地址，并通过负载均衡器模块从清单中选择一个服务节点；
(8)服务消费者利用REST工具类调用服务提供者提供的服务。
Zookeeper是一个分布式的，开放源码的分布式应用程序协调服务，它是一个为分布式应用提供一致***的软件，提供的功能包括：配置维护、域名服务、分布式同步、组服务。
REST即表述性状态传递(英文：Representational State Transfer，简称REST)，一种软件架构风格，它是一种针对网络应用的设计和开发方式，可以降低开发的复杂性，提高***的可伸缩性。
本发明通过REST协议简化服务接口的研发，降低研发的成本(包括学习成本和维护成本等)；通过Zookeeper的技术特性对服务统一管理，降低服务之间的耦合度和运维管理的困难；通过独立可部署的微小服务的使用，解决服务响应需求速度慢的缺点，能快速迭代完成服务本身的功能而不影响其他服务。
本发明的主要优点有：
(1)服务架构方式是松耦合的，可以提供更高的灵活性；
(2)服务可通过最佳及最合适的不同的编程语言与工具进行开发，能够做到有的放矢地解决针对性问题；
(3)每个服务可由不同团队独立开发，互不影响，加快发布的速度；
(4)服务架构是持续交付的巨大推动力，允许在频繁发布不同服务的同时保持***其他部分的可用性和稳定性；
(5)提升新加入开发者的生产效率，减少新功能的推广时长。
传统的WebService入门比较难，开发复杂度比较大，而REST可以简化***之间的服务开发，对开发者的能力要求也不高，只需要了解HTTP的协议即可。
进一步地，在预先设定的心跳时间内，若zookeeper服务中心中的分布式服务协调器模块与服务提供者之间没有通讯和应答，则zookeeper服务中心认为该服务已经处于下线状态，自动从zookeeper服务中心的节点中将该节点下面服务地址删除，实现服务下线，不在对外提供服务，等到服务重新处于运行状态时，分布式服务协调器会将该服务重新编入服务列表继续提供服务。
进一步地，所述服务信息包括服务IP、服务端口、服务参数和服务描述。
进一步地，如果服务宕机或者下线了，zookeeper服务中心利用zookeeper的watch监听通知机制告知服务消费者，服务消费者将本地缓存的服务进行删除调整。
传统的服务框架(如服务总线)必须要有一个中心来维持服务提供者和服务消费者之间的调用，如果没有这个中心服务框架将无法正常运行。本发明的框架可以去除上述的这个中心，没有中心的概念，zookeeper注册中心是一个管理和维护服务的中间介质，服务的调用并不依赖与注册中心可以直接完成。具体实现思路是服务提供者将服务注册到注册中心，并与zookeeper建立连接，同时利用zookeeper的监听通知(watch)机制将注册中心的服务清单发送给服务消费者，服务消费者拿到服务清单后在本地进行缓存，服务消费者在消费服务的时候可以直接从本地缓存中获取服务列表，不需要再到注册中心中去获取。如果服务宕机或者下线了，同样利用zookeeper监听通知(watch)机制告知服务消费者，服务消费者将本地缓存的服务进行删除调整。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于zookeeper的REST服务***，其特征在于，包括zookeeper服务中心和负载均衡器模块；
其中zookeeper服务中心包括分布式服务协调器模块和分布式微服务容器模块；
所述分布式服务协调器模块，用于提供服务注册机制和服务发现机制；
所述分布式微服务容器模块与zookeeper服务中心的分布式服务协调器通过心跳机制来维护微服务之间的状态；
所述负载均衡器模块用于实现REST服务的负载分配及为微服务容器内的微服务提供路由。
2.如权利要求1所述的一种基于zookeeper的REST服务***，其特征在于，所述负载均衡器模块中设置有负载均衡器算法程序，所述负载均衡器算法程序用于执行实现REST服务的负载分配及为微服务容器内的微服务提供路由。
3.一种基于zookeeper的REST服务方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)定义标准的REST工具类，每个服务提供者和服务消费者采用支持表述性状态传递RSET的统一通讯协议，该协议中操作的类型有POST、PUT、DELETE、GET四种；将这四种操作类型进行二次封装定义为标准的封装REST工具类；
(2)定义标准的服务中心工具类，利用zookeeper原生的操作接口，对zookeeper服务中心中的分布式服务协调器模块中服务注册、服务发现过程进行二次封装；
(3)服务提供者在服务启动时调用服务中心工具类将服务注册在分布式服务协调器模块中；
(4)分布式服务协调器模块根据服务提供者提供的服务信息通过zookeeper树形节点机制标识服务并记录每个服务的消费记录；
(5)服务消费者调用服务中心工具类与zookeeper服务中心建立心跳连接，并将需要消费的服务名称发送给zookeeper服务中心；
(6)zookeeper服务中心利用zookeeper的watch监听通知机制将分布式服务协调器模块中的服务列表发送给服务消费者，服务消费者拿到服务列表后在本地进行缓存；
(7)服务消费者根据需要调用的服务名称从本地缓存的Zookeeper文件***查找到指定服务名对应的服务列表，获取服务提供者的地址，并通过负载均衡器模块从清单中选择一个服务节点；
(8)服务消费者利用REST工具类调用服务提供者提供的服务。
4.如权利要求3所述的一种基于zookeeper的REST服务方法，其特征在于，服务提供者调用服务中心工具类与zookeeper服务中心建立心跳连接，并预先设定心跳时间。
5.如权利要求4所述的一种基于zookeeper的REST服务方法，其特征在于，在预先设定的心跳时间内，若zookeeper服务中心中的分布式服务协调器模块与服务提供者之间没有通讯和应答，则zookeeper服务中心认为该服务已经处于下线状态，自动从zookeeper服务中心的节点中将该节点下面服务地址删除，实现服务下线，不再对外提供服务，等到服务重新处于运行状态时，分布式服务协调器会将该服务重新编入服务列表继续提供服务。
6.如权利要求3所述的一种基于zookeeper的REST服务方法，其特征在于，所述服务信息包括服务IP、服务端口、服务参数和服务描述。
7.如权利要求3所述的一种基于zookeeper的REST服务方法，其特征在于，如果服务宕机或者下线了，zookeeper服务中心利用zookeeper的watch监听通知机制告知服务消费者，服务消费者将本地缓存的服务进行删除调整。
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