1、Dubbo 简介

Apache Dubbo 是一款高性能的 Java RPC 框架。其前身是阿里巴巴公司开源的一个高性能、轻量级的开源 Java RPC 框架,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 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

通俗一点说,就是一般程序员对于本地的过程调用很熟悉,那么我们把 RPC 作成和本地调用完全类似,那么就更容易被接受,使用起来毫无障碍。

2、Dubbo 架构

Dubbo 架构图(Dubbo 官方提供)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

虚线都是异步访问,实线都是同步访问

蓝色虚线:在启动时完成的功能

红色虚线(实线)都是程序运行过程中执行的功能

调用关系说明:

  1. 服务容器负责启动,加载,运行服务提供者。
  2. 服务提供者在启动时,向注册中心注册自己提供的服务。
  3. 服务消费者在启动时,向注册中心订阅自己所需的服务。
  4. 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。
  5. 服务消费者,从提供者地址列表中,基于负载均衡算法,选一台提供者进行调用,如果调用失败,再选另一台调用。
  6. 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。

①Zookeeper 介绍

Zookeeper 是 Apache Hadoop 的子项目,是一个树型的目录服务(Windows 的文件系统也是一个树型目录结构),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 。

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

② 安装 Zookeeper

下载地址:http://archive.apache.org/dist/zookeeper/

③ 启动、停止 Zookeeper

Zookeeper 在 Windows 下启动只需要运行 zkServer.cmd 双击即可(需保证运行环境中正确安装了 Java 运行环境)

但是在有的时候会出现双击闪退的情况。针对闪退,可按照以下步骤进行解决:

编辑 zkServer.cmd 文件末尾添加 pause 。这样运行出错就不会退出,会提示错误信息,方便找到原因。

zoo_sample.cfg 配置文件介绍

// 数据存储目录
dataDir=/tmp/zookeeper
// 端口
clientPort=2181

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。

① 服务提供方开发

开发步骤:

[1]创建 maven 工程

dubbodemo_provider,在pom.xml文件中导入如下坐标

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<!-- 打包方式为war -->
<packaging>war</packaging>
<properties>
<project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
<!-- 使用JDK1.8版本来进行编译 -->
<maven.compiler.source>1.8</maven.compiler.source>
<maven.compiler.target>1.8</maven.compiler.target>
<spring.version>5.0.5.RELEASE</spring.version>
</properties>

<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework</groupId>
<artifactId>spring-context</artifactId>
<version>${spring.version}</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework</groupId>
<artifactId>spring-beans</artifactId>
<version>${spring.version}</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework</groupId>
<artifactId>spring-webmvc</artifactId>
<version>${spring.version}</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework</groupId>
<artifactId>spring-jdbc</artifactId>
<version>${spring.version}</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework</groupId>
<artifactId>spring-aspects</artifactId>
<version>${spring.version}</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework</groupId>
<artifactId>spring-jms</artifactId>
<version>${spring.version}</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework</groupId>
<artifactId>spring-context-support</artifactId>
<version>${spring.version}</version>
</dependency>

<!-- dubbo相关 -->
<dependency>
<groupId>com.alibaba</groupId>
<artifactId>dubbo</artifactId>
<version>2.6.0</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.zookeeper</groupId>
<artifactId>zookeeper</artifactId>
<version>3.4.7</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.github.sgroschupf</groupId>
<artifactId>zkclient</artifactId>
<version>0.1</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>javassist</groupId>
<artifactId>javassist</artifactId>
<version>3.12.1.GA</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.alibaba</groupId>
<artifactId>fastjson</artifactId>
<version>1.2.47</version>
</dependency>
</dependencies>
<build>
<plugins>
<plugin>
<groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
<artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
<version>2.3.2</version>
<configuration>
<source>1.8</source>
<target>1.8</target>
</configuration>
</plugin>
<plugin>
<groupId>org.apache.tomcat.maven</groupId>
<artifactId>tomcat7-maven-plugin</artifactId>

<configuration>
<!-- 指定端口 -->
<port>8081</port>
<!-- 请求路径 -->
<path>/</path>
</configuration>

</plugin>
</plugins>
</build>

[2]配置 web.xml 文件

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<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app xmlns="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee/web-app_3_1.xsd"
version="3.1">

<!--指定配置文件的位置-->
<context-param>
<param-name>contextConfigLocation</param-name>
<param-value>classpath:applicationContext*.xml</param-value>
</context-param>

<!-- 通过ContextLoaderListener启动IOC容器 -->
<listener>
<listener-class>org.springframework.web.context.ContextLoaderListener</listener-class>
</listener>

</web-app>

[3]创建服务接口

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package com.atguigu.service;

public interface HelloService {
public String sayHello(String name);
}

[4]创建服务实现类

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package com.atguigu.service.impl;

import com.alibaba.dubbo.config.annotation.Service;
import com.atguigu.service.HelloService;

/**
* @author: ShiGuang
* @create: 2021-05-22 11:03
* @description:
*/

//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
@Service
public class HelloServiceImpl implements HelloService {
@Override
public String sayHello(String name) {
return "hello " + name;
}
}

[5]创建 applicationContext-service.xml

在 src/main/resources 下创建 applicationContext-service.xml

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<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
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">

<!-- 当前应用名称,用于注册中心计算应用间依赖关系,注意:消费者和提供者应用名不要一样 -->
<dubbo:application name="dubbodemo_provider" />
<!-- 连接服务注册中心zookeeper ip为zookeeper所在服务器的ip地址-->
<dubbo:registry address="zookeeper://127.0.0.1:2181"/>
<!-- 注册 协议和port 端口默认是20880 -->
<dubbo:protocol name="dubbo" port="20881"></dubbo:protocol>
<!-- 扫描指定包,加入@Service注解的类会被发布为服务 -->
<dubbo:annotation package="com.atguigu.service.impl" />
</beans>

[6]运行

② 服务消费方开发

[1]创建 maven 工程

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

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<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app xmlns="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee/web-app_3_1.xsd"
version="3.1">

<servlet>
<servlet-name>springmvc</servlet-name>
<servlet-class>org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet</servlet-class>
<!-- 指定加载的配置文件 ,通过参数contextConfigLocation加载 -->
<init-param>
<param-name>contextConfigLocation</param-name>
<param-value>classpath:applicationContext-web.xml</param-value>
</init-param>
<load-on-startup>1</load-on-startup>
</servlet>
<servlet-mapping>
<servlet-name>springmvc</servlet-name>
<url-pattern>/</url-pattern>
</servlet-mapping>
</web-app>

[3]将服务提供者工程中的 HelloService 接口复制到当前工程

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package com.atguigu.service;

public interface HelloService {
public String sayHello(String name);
}

[4]编写 Controller

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package com.atguigu.controller;

import com.alibaba.dubbo.config.annotation.Reference;
import com.atguigu.service.HelloService;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;


/**
* @author: ShiGuang
* @create: 2021-05-22 11:11
* @description:
*/

@RestController
public class HelloController {
// @Reference是dubbo的注解,注入的是分布式的远程服务的对象,需要dubbo配置使用。
@Reference
private HelloService helloService;

@RequestMapping("/hello")
public String getName(String name) {
//远程调用
String result = helloService.sayHello(name);
System.out.println(result);
return result;
}
}

[5]创建 applicationContext-web.xml

在 src/main/resources 下创建 applicationContext-web.xml

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<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
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">

<!-- 当前应用名称,用于注册中心计算应用间依赖关系,注意:消费者和提供者应用名不要一样 -->
<dubbo:application name="dubbodemo-consumer" />
<!-- 连接服务注册中心zookeeper ip为zookeeper所在服务器的ip地址-->
<dubbo:registry address="zookeeper://127.0.0.1:2181"/>
<!-- 扫描的方式暴露接口 -->
<dubbo:annotation package="com.atguigu.controller" />
<!-- 运行dubbo不检查提供者是否提前开启 -->
<!-- <dubbo:consumer check="false"></dubbo:consumer> -->
</beans>

[6]运行测试

在浏览器输入 http://localhost:8082/hello?name=tom

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。

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。

③ 代码重构

创建项目:dubbodemo_interface

把项目 dubbodemo_consumer 和项目 dubbodemo_provider 当中的接口 HelloService 抽取出来到 dubbodemo_interface 工程里面

并删除原来项目的 HelloService 接口。

在 dubbodemo_consumer 工程和 dubbodemo_provider 工程中分别添加 pom 文件的依赖

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<dependency>
<groupId>com.atguigu</groupId>
<artifactId>dubbodemo_interface</artifactId>
<version>1.0-SNAPSHOT</version>
</dependency>

再次运行程序进行测试。

④ 加入 log4j 日志

运行程序发现 dubbo 建议大家使用 log4j 日志,我们就需要在 resources 文件夹下面引入 log4j.properties 日志文件

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### direct log messages to stdout ###
log4j.appender.stdout=org.apache.log4j.ConsoleAppender
log4j.appender.stdout.Target=System.err
log4j.appender.stdout.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.stdout.layout.ConversionPattern=%d{ABSOLUTE} %5p %c{1}:%L - %m%n

### direct messages to file mylog.log ###
log4j.appender.file=org.apache.log4j.FileAppender
### 日志文件的位置 ###
log4j.appender.file.File=d:\\mylog.log
log4j.appender.file.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.file.layout.ConversionPattern=%d{ABSOLUTE} %5p %c{1}:%L - %m%n

### set log levels - for more verbose logging change 'info' to 'debug' ###

log4j.rootLogger=debug, stdout

5. Dubbo 管理控制台

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。其实管理中心就是一个 web 应用,部署到 tomcat 即可。

① 安装步骤:

(1)将 dubbo-admin-2.6.0.war 文件复制到 tomcat 的 webapps 目录下

(2)启动 tomcat,此 war 文件会自动解压

(3)修改 tomcat 根目录/webapps/dubbo-admin-2.6.0(自动解压文件)/WEB-INF 下的 dubbo.properties文件

​ 注意 dubbo.registry.address 对应的值需要对应当前使用的 Zookeeper 的 ip 地址和端口号

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### 这里zookeeper
dubbo.registry.address=zookeeper://192.168.134.129:2181
dubbo.admin.root.password=root
dubbo.admin.guest.password=root

(4)重启 tomcat

② 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

① 包扫描

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<dubbo:annotation package="com.atguigu.service" />

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:

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<bean id="helloService" class="com.atguigu.service.impl.HelloServiceImpl" />
<dubbo:service interface="com.atguigu.service.HelloService" ref="helloService" />

作为服务消费者,可以通过如下配置来引用服务:

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<!-- 生成远程服务代理,可以和本地bean一样使用helloService -->
<dubbo:reference id="helloService" interface="com.atguigu.service.HelloService" />

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。

② 协议

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<dubbo:protocol name="dubbo" port="20880"/>

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:

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<!-- 多协议配置 -->
<dubbo:protocol name="dubbo" port="20880" />
<dubbo:protocol name="rmi" port="1099" />
<!-- 使用dubbo协议暴露服务 -->
<dubbo:service interface="com.atguigu.service.HelloService" ref="helloService" protocol="dubbo" />
<!-- 使用rmi协议暴露服务 -->
<dubbo:service interface="com.atguigu.service.DemoService" ref="demoService" protocol="rmi" />

③ 启动时检查

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<dubbo:consumer check="false"/>

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。

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:

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@RestController
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;
}
}
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//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。

修改 dubbodemo_provider

(1)修改 pom 文件的端口号,防止端口冲突

(2)修改 applicationContext-service.xml 配置文件

(3)为了方便查看效果,修改打印端口

(4)执行上面三步操作,多次运行 dubbodemo_provider 提供者

(5)运行消费者 dubbodemo_consumer

(6)请求 http://localhost:8082/hello?name=tom

(8082 是我们访问的消费者端口),多次刷新请求,查看效果。

7. 解决 Dubbo 无法发布被事务代理的 Service 问题

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。

解决方案

修改服务提供者 dubbodemo_provider

操作步骤:

① 在 pom.xml 文件中增加 maven 坐标

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<dependency>
<groupId>mysql</groupId>
<artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
<version>5.1.47</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.alibaba</groupId>
<artifactId>druid</artifactId>
<version>1.1.6</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.mybatis</groupId>
<artifactId>mybatis-spring</artifactId>
<version>1.3.2</version>
</dependency>

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

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<!--数据源-->
<bean id="dataSource" class="com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource" destroy-method="close">
<property name="username" value="root" />
<property name="password" value="root" />
<property name="driverClassName" value="com.mysql.jdbc.Driver" />
<property name="url" value="jdbc:mysql://192.168.88.88:3306/test" />
</bean>
<!-- 事务管理器 -->
<bean id="transactionManager"
class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager">
<property name="dataSource" ref="dataSource"/>
</bean>
<!--开启事务控制的注解支持-->
<!--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-->
<!--
注意:此处必须加入proxy-target-class="true",
需要进行事务控制,会由Spring框架产生代理对象,
Dubbo需要将Service发布为服务,要求必须使用cglib创建代理对象。
-->
<tx:annotation-driven transaction-manager="transactionManager" proxy-target-class="true"/>

③ 在 HelloServiceImpl 类上加入@Transactional 注解,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,如果没有指定,会导致发布的服务接口为 SpringProxy,而不是 HelloService 接口。

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@Service(loadbalance = "random",interfaceClass = HelloService.class)
@Transactional
public class HelloServiceImpl implements HelloService {
@Override
public String sayHello(String name) {
return "8085: hello " + name;
}
}