HSF

1. HSF概述

高速服务框架HSF（High-speed Service Framework），是在阿里巴巴广泛使用的分布式RPC服务框架。
官方文档: https://help.aliyun.com/document_detail/149503.html

1.1 概述

HSF连通不同的业务系统，解耦系统间的实现依赖。HSF从分布式应用的层面，统一了服务的发布与调用方式，从而帮助用户更加方便、快速地开发分布式应用，以及提供或使用公共功能模块。HSF为用户屏蔽了分布式领域中的各种复杂技术细节，如远程通讯、序列化实现、性能损耗、同步与异步调用方式的实现等。

1.2 HSF架构

HSF作为一个纯客户端架构的RPC框架，没有服务端集群，所有HSF服务调用均是通过服务消费方（Consumer）与服务提供方（Provider）点对点进行。为了实现整套分布式服务体系，HSF还需要依赖以下外部系统。
在这里插入图片描述

  • 服务提供方
    服务提供方绑定了12200端口，用于接受请求并提供服务，同时将地址信息发布到地址注册中心。
  • 服务消费方
    服务消费者通过地址注册中心订阅服务，根据订阅到的地址信息发起调用，地址注册中心不参与调用。
  • SAE地址注册中心
    HSF依赖注册中心进行服务发现，如果没有注册中心，HSF只能完成简单的点对点调用。
    服务提供端无法将服务信息对外暴露，服务消费端可能已经明确了待调用的服务，但是无法获取该服务。因此注册中心是服务信息的中介，为服务提供了注册与发现的功能。
  • SAE持久化配置中心
    持久化的配置中心用于存储HSF服务的各种治理规则，HSF客户端在启动的过程中向持久化配置中心订阅服务治理规则，如路由规则、归组规则、权重规则等，从而根据规则对调用过程的选址逻辑进行干预。
  • SAE元数据存储中心
    元数据指HSF服务对应的方法列表以及参数结构等信息。元数据对HSF的调用过程不会产生影响，因此元数据存储中心是可选的。由于服务运维的便捷性，HSF客户端在启动时会将元数据上报到元数据存储中心，方便服务运维。
  • SAE控制台
    SAE控制台打通了服务地址注册中心、持久化配置中心、元数据存储中心等，为用户提供了服务运维功能，包括服务查询、服务治理规则管理等，提高HSF服务研发的效率、运维的便捷性。

1.3 功能

HSF作为分布式RPC服务框架，支持多种服务的调用方式。

  • 同步调用
    HSF客户端默认以同步调用的方式消费服务，客户端代码需要同步等待返回结果。

  • 异步调用
    对于服务调用的客户端，并非所有HSF服务都需要同步等待返回结果。HSF提供异步调用，帮助客户端无需同步阻塞在HSF调用上。HSF的异步调用，有Future调用和Callback调用2种。
    Future调用
    客户端在需要获取调用的返回结果时，通过HSFResponseFuture.getResponse（int timeout）主动获取结果。
    Callback调用
    Callback调用利用HSF内部提供的回调机制，在指定HSF服务消费完毕拿到返回结果时，HSF框架会回调用户实现的HSFResponseCallback接口，客户端通过回调通知的方式获取结果。

  • 泛化调用
    对于一般的HSF调用来说，HSF客户端需要依赖服务的二方包，通过依赖二方包中的API进行编程调用，获取返回结果。但是泛化调用不需要依赖服务的二方包，可以发起HSF调用、获取返回结果。在平台型的产品中，泛化调用的方式可以有效减少平台型产品的二方包依赖，实现系统的轻量级运行。

  • 调用链路Filter扩展
    HSF内部设计了调用过滤器，能够主动发现用户的调用过滤器扩展点，将其集成到HSF调用链路中，便于扩展方对HSF的请求进行扩展处理。

1.4 应用开发方式

使用HSF框架开发应用有Ali-Tomcat和Pandora Boot两种方式。

  • Ali-Tomcat：依赖Ali-Tomcat和Pandora，提供了完整的HSF功能，包括服务注册与发现、隐式传参、异步调用、泛化调用和调用链路Filter扩展。应用程序须以WAR包方式部署。
  • Pandora Boot：依赖Pandora，提供了比较完整的HSF功能，包括服务注册与发现、异步调用。应用程序编译为可运行的JAR包并部署即可。

2. 使用 Ali-Tomcat 开发

2.1 Ali-Tomcat概述

开发HSF应用需要依赖Ali-Tomcat和Pandora。

Ali-Tomcat是SAE中的服务运行时可依赖的一个容器，它主要集成了服务的发布、订阅、调用链追踪等一系列的核心功能。无论是开发环境还是运行时，您均可将应用程序发布在该容器中。

Pandora是一个轻量级的隔离容器，也就是taobao-hsf.sar。它用来隔离应用和中间件的依赖，也用来隔离中间件之间的依赖。SAE的Pandora中集成了服务发现、配置推送和调用链跟踪等各种中间件功能产品插件。您可以利用该插件对SAE应用进行服务监控、治理、跟踪、分析等全方位运维管理。

  • 注意 在SAE中，只有WAR包格式的HSF应用才需要使用Ali-Tomcat。

2.2 安装及开发环境配置

2.2.1 安装Ali-Tomcat和Pandora

Ali-Tomcat和Pandora为SAE中的服务运行时所依赖的容器，集成了服务的发布、订阅、调用链追踪等一系列核心功能，应用程序须发布在该容器中运行。

  • 下载Ali-Tomcat-8或Ali-Tomcat-7，保存并解压至相应的目录（如：d:\work\tomcat\）。
  • 下载Pandora容器，保存并解压至Ali-Tomcat的deploy目录（d:\work\tomcat\deploy）下。
  • 查看Pandora容器的目录结构。
    Linux系统中，在相应路径下执行tree -L 2 deploy/ 命令查看目录结构。
    在这里插入图片描述
    Windows中，直接进入相应路径进行查看。
    在这里插入图片描述

2.2.2 配置IntelliJ IDEA开发环境

  1. 在菜单栏中选择Run > Edit Configurations。

  2. 在Run/Debug Configurations页面左侧的导航栏中选择Defaults > Tomcat Server > Local。

  3. 配置AliTomcat。
    在右侧页面单击Server页签，并在Application Server区域单击Configure。
    在Application Server页面右上角单击+，并在Tomcat Server对话框中设置Tomcat Home和Tomcat base directory 路径，且单击OK。
    将Tomcat Home的路径设置为本地解压后的Ali-Tomcat路径，Tomcat base directory可以自动使用该路径，无需再设置。

  4. 在Application Server区域的下拉菜单中，选择刚刚配置好的Ali-Tomcat。

  5. 在VM Options区域的文本框中，设置JVM启动参数指向Pandora的路径及设置本地轻量级配置及注册中心的vipserver端口。
    例如：-Dpandora.location=d:\work\tomcat\deploy\taobao-hsf.sar -Dvipserver.server.port=8080
    将d:\work\tomcat\deploy\taobao-hsf.sar替换为在本地安装Pandora的实际路径。 -Dvipserver.server.port=8080 该参数用于指定应用连接本地轻量级配置及注册中心的vipserver端口，在本地开发环境使用新版本的轻量级配置及注册中心时，能有效提升本地应用启动速度。
    当应用部署到EDAS时，不需要添加上面这个JVM属性参数。

  6. 单击Apply或OK 完成配置。

2.3 开发HSF应用

2.3.1 定义服务接口

HSF服务基于接口实现，当接口定义好之后，生产者将使用该接口实现具体的服务，消费者也基于此接口去订阅服务。

在Demo的itemcenter-api工程中，定义了一个服务接口com.alibaba.edas.carshop.itemcenter.ItemService。

public interface ItemService {
    public Item getItemById(long id);
    public Item getItemByName(String name);
}

该服务接口将提供两个方法：getItemById与getItemByName

2.3.2 开发服务提供者

服务提供者将实现服务接口以提供具体服务。同时，如果使用了Spring框架，还需要在xml文件中配置服务属性。

  1. 实现服务接口。
    请参考ItemServiceImpl.java文件中的示例代码构建服务接口。
public class ItemServiceImpl implements ItemService {

    @Override
    public Item getItemById( long id ) {
        Item car = new Item();
        car.setItemId( 1l );
        car.setItemName( "Mercedes Benz" );
        return car;
    }
    @Override
    public Item getItemByName( String name ) {
        Item car = new Item();
        car.setItemId( 1l );
        car.setItemName( "Mercedes Benz" );
        return car;
    }
}
  1. POM 坐标配置
<dependencies>
      <!-- 添加servlet的依赖 -->
      <dependency>
          <groupId>javax.servlet</groupId>
          <artifactId>servlet-api</artifactId>
          <version>2.5</version>
          <scope>provided</scope>
      </dependency>
      <!-- 添加服务接口的依赖 -->      
      <dependency>
          <groupId>com.alibaba.edas.carshop</groupId>
          <artifactId>itemcenter-api</artifactId>
          <version>1.0.0-SNAPSHOT</version>
      </dependency>
      <!-- 添加Spring的依赖 -->
      <dependency>
          <groupId>org.springframework</groupId>
          <artifactId>spring-web</artifactId>
          <version>2.5.6(及其以上版本)</version>
      </dependency>
      <!-- 添加edas-sdk的依赖 -->
      <dependency>
            <groupId>com.alibaba.edas</groupId>
             <artifactId>edas-sdk</artifactId>
            <version>1.8.1</version>
      </dependency>
  </dependencies>
  1. hsf-provider-beans.xml 配置
 <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
  <beans xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
      xmlns:hsf="http://www.taobao.com/hsf"
      xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
      xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
      http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-2.5.xsd
      http://www.taobao.com/hsf
      http://www.taobao.com/hsf/hsf.xsd" default-autowire="byName">
      <!-- 定义该服务的具体实现 -->
      <bean id="itemService" class="com.alibaba.edas.carshop.itemcenter.ItemServiceImpl" />
      <!-- 用hsf:provider标签表明提供一个服务生产者 -->
      <hsf:provider id=“itemServiceProvider"
          <!-- 用interface属性说明该服务为此类的一个实现 -->
          interface=“com.alibaba.edas.carshop.itemcenter.ItemService"
          <!-- 此服务具体实现的Spring对象 -->
          ref=“itemService"
          <!-- 发布该服务的版本号，可任意指定，默认为1.0.0 -->
          version=“1.0.0"
      </hsf:provider>
  </beans>

上面的示例为基本配置，您也可以根据您的实际需求，参考下面的生产者服务属性列表，增加其它配置。
在这里插入图片描述
服务提供者属性配置示例

<bean id="impl" class="com.taobao.edas.service.impl.SimpleServiceImpl" />
<hsf:provider
        id="simpleService"
        interface="com.taobao.edas.service.SimpleService"
        ref="impl"
        version="1.0.1"
        clientTimeout="3000"
        enableTXC="true"
        serializeType="hessian">
        <hsf:methodSpecials>
            <hsf:methodSpecial name="sum" timeout="2000" />
        </hsf:methodSpecials>
</hsf:provider>

2.3.3 开发服务消费者

消费者订阅服务从代码编写的角度分为两个部分。

  • Spring的配置文件使用标签hsf:consumer/定义好一个Bean。
  • 在使用的时候从Spring的context中将Bean取出来。

与生产者相同，消费者的服务属性配置分为Maven依赖配置与Spring的配置。

  1. pom 坐标配置
  <dependencies>
      <!-- 添加 servlet 的依赖 -->
      <dependency>
          <groupId>javax.servlet</groupId>
          <artifactId>servlet-api</artifactId>
          <version>2.5</version>
          <scope>provided</scope>
      </dependency>
      <!-- 添加 Spring 的依赖 -->
      <dependency>
          <groupId>com.alibaba.edas.carshop</groupId>
          <artifactId>itemcenter-api</artifactId>
          <version>1.0.0-SNAPSHOT</version>
      </dependency>
      <!-- 添加服务接口的依赖 -->
      <dependency>
          <groupId>org.springframework</groupId>
          <artifactId>spring-web</artifactId>
          <version>2.5.6(及其以上版本)</version>
      </dependency>
      <!-- 添加 edas-sdk 的依赖 -->
      <dependency>
            <groupId>com.alibaba.edas</groupId>
             <artifactId>edas-sdk</artifactId>
            <version>1.8.1</version>
      </dependency>
  </dependencies>
  1. hsf-consumer-beans.xml 配置
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
        xmlns:hsf="http://www.taobao.com/hsf"
        xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
        xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
        http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-2.5.xsd
        http://www.taobao.com/hsf
        http://www.taobao.com/hsf/hsf.xsd" default-autowire="byName">
        <!-- 消费一个服务示例 -->
        <hsf:consumer
            <!-- Bean ID，在代码中可根据此ID进行注入从而获取consumer对象  -->
            id="item"
            <!-- 服务名，与服务提供者的相应配置对应，HSF将根据interface + version查询并订阅所需服务  -->
            interface="com.alibaba.edas.carshop.itemcenter.ItemService"
            <!-- 版本号，与服务提供者的相应配置对应，HSF将根据interface + version查询并订阅所需服务  -->
            version="1.0.0">
        </hsf:consumer>
</beans>
  1. 测试
public class StartListener implements ServletContextListener{

    @Override
    public void contextInitialized( ServletContextEvent sce ) {
        ApplicationContext ctx = WebApplicationContextUtils.getWebApplicationContext( sce.getServletContext() );
        // 根据Spring配置中的Bean ID“item” 获取订阅到的服务final ItemService itemService = ( ItemService ) ctx.getBean( "item" );
        ……
        // 调用服务ItemService的getItemById方法System.out.println( itemService.getItemById( 1111 ) );
        // 调用服务ItemService的getItemByName方法System.out.println( itemService.getItemByName( "myname is le" ) );
        ……
    }
}

  1. 参考下面的服务属性列表，增加其它配置
    在这里插入图片描述

  2. 消费者服务属性配置示例

<hsf:consumer
      id="service"
      interface="com.taobao.edas.service.SimpleService"
      version="1.1.0"
      clientTimeout="3000"
      target="10.1.6.57:12200?_TIMEOUT=1000"
      maxWaitTimeForCsAddress="5000">
      <hsf:methodSpecials>
           <hsf:methodSpecial name="sum" timeout="2000" ></hsf:methodSpecial>
      </hsf:methodSpecials>
</hsf:consumer>

2.3.4 本地运行服务

完成代码、接口开发和服务配置后，在IDEA中，可直接以Ali-Tomcat运行该服务（具体请参见安装及开发环境配置）。
在开发环境配置时，有一些额外JVM启动参数来改变HSF的行为，具体如下：
在这里插入图片描述

2.3.5 部署到SAE

本地使用轻量级配置及注册中心的应用可以直接部署到SAE中，无需做任何修改，注册中心会被自动替换为SAE上的注册中心。

正常打包出可供EDAS-Container运行的WAR包，需要添加如下的Maven打包插件

  • 在pom.xml文件中添加以下打包插件的配置。
   <build>
       <finalName>itemcenter</finalName>
       <plugins>
           <plugin>
               <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
               <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
               <version>3.1</version>
           </plugin>
       </plugins>
   </build>
  • 执行mvn clean package将本地的程序打成WAR包。

3. 使用Pandora Boot

https://help.aliyun.com/document_detail/149503.html

4. ali HSF 官网地址

https://help.aliyun.com/document_detail/149503.html

# rpc # zookeeper # 网络
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