.Net Core微服務入門全紀錄(一)——項目搭建

.Net Core微服務入門全紀錄(一)——項目搭建

前言

寫這篇博客主要目的是記錄一下自己的學習過程,只能是簡單入門級別的,因為水平有限就寫到哪算哪吧,寫的不對之處歡迎指正。
代碼放在:https://github.com/xiajingren/NetCoreMicroserviceDemo

什麼是微服務?

關於微服務的概念解釋網上有很多…
個人理解,微服務是一種系統架構模式,它和語言無關,和框架無關,和工具無關,和服務器環境無關…
微服務思想是將傳統的單體系統按照業務拆分成多個職責單一、且可獨立運行的接口服務。至於服務如何拆分,沒有明確的定義。
幾乎任何後端語言都能做微服務開發。
微服務也並不是完美無缺的,微服務架構會帶來更多的問題,增加系統的複雜度,引入更多的技術棧…

創建項目

一個客戶端,一個產品服務,一個訂單服務。3個項目都是asp.net core web應用程序。創建項目的時候記得啟用一下Docker支持,或者後面添加也行。

為產品、訂單服務添加一些基礎代碼,就簡單的返回一下 服務名稱,當前時間,服務的ip、端口。

在Docker中運行服務

為了方便,我使用Docker來運行服務,不用Docker也行,關於docker的安裝及基本使用就不介紹了。

  • build鏡像:

在項目根目錄打開PowerShell窗口執行:docker build -t productapi -f ./Product.API/Dockerfile .

Successfully代表build成功了。

  • 運行容器:

執行:docker run -d -p 9050:80 --name productservice productapi

執行:docker ps查看運行的容器:

沒問題,使用瀏覽器訪問一下接口:

也沒問題,其中的ip端口是Docker容器內部的ip端口,所以端口是80,這個無所謂。

  • 產品服務部署好了,下面部署一下訂單服務,也是同樣的流程,就把指令簡單貼一下吧:

build鏡像:docker build -t orderapi -f ./Order.API/Dockerfile .
運行容器:docker run -d -p 9060:80 --name orderservice orderapi
瀏覽器訪問一下:

OK,訂單服務也部署完成了。

客戶端調用

客戶端我這裏只做了一個web客戶端,實際可能是各種業務系統、什麼PC端、手機端、小程序。。。這個明白就好,為了簡單就不搞那麼多了。

  • 因為客戶端需要http請求服務端接口,所以需要一個http請求客戶端,我個人比較習慣RestSharp,安利一波:https://github.com/restsharp/RestSharp

  • 添加基礎代碼:

IServiceHelper.cs:

    public interface IServiceHelper
    {
        /// <summary>
        /// 獲取產品數據
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        Task<string> GetProduct();

        /// <summary>
        /// 獲取訂單數據
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        Task<string> GetOrder();
    }

ServiceHelper.cs:

    public class ServiceHelper : IServiceHelper
    {
        public async Task<string> GetOrder()
        {
            string serviceUrl = "http://localhost:9060";//訂單服務的地址,可以放在配置文件或者數據庫等等...

            var Client = new RestClient(serviceUrl);
            var request = new RestRequest("/orders", Method.GET);

            var response = await Client.ExecuteAsync(request);
            return response.Content;
        }

        public async Task<string> GetProduct()
        {
            string serviceUrl = "http://localhost:9050";//產品服務的地址,可以放在配置文件或者數據庫等等...

            var Client = new RestClient(serviceUrl);
            var request = new RestRequest("/products", Method.GET);

            var response = await Client.ExecuteAsync(request);
            return response.Content;
        }
    }

Startup.cs:

    public class Startup
    {
        public Startup(IConfiguration configuration)
        {
            Configuration = configuration;
        }

        public IConfiguration Configuration { get; }

        // This method gets called by the runtime. Use this method to add services to the container.
        public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
        {
            services.AddControllersWithViews();
            
            //注入IServiceHelper
            services.AddSingleton<IServiceHelper, ServiceHelper>();
        }

        // This method gets called by the runtime. Use this method to configure the HTTP request pipeline.
        public void Configure(IApplicationBuilder app, IWebHostEnvironment env)
        {
            if (env.IsDevelopment())
            {
                app.UseDeveloperExceptionPage();
            }
            else
            {
                app.UseExceptionHandler("/Home/Error");
            }
            app.UseStaticFiles();

            app.UseRouting();

            app.UseAuthorization();

            app.UseEndpoints(endpoints =>
            {
                endpoints.MapControllerRoute(
                    name: "default",
                    pattern: "{controller=Home}/{action=Index}/{id?}");
            });
        }
    }

HomeController.cs:

    public class HomeController : Controller
    {
        private readonly ILogger<HomeController> _logger;
        private readonly IServiceHelper _serviceHelper;

        public HomeController(ILogger<HomeController> logger, IServiceHelper serviceHelper)
        {
            _logger = logger;
            _serviceHelper = serviceHelper;
        }

        public async Task<IActionResult> Index()
        {
            ViewBag.OrderData = await _serviceHelper.GetOrder();
            ViewBag.ProductData = await _serviceHelper.GetProduct();

            return View();
        }

        public IActionResult Privacy()
        {
            return View();
        }

        [ResponseCache(Duration = 0, Location = ResponseCacheLocation.None, NoStore = true)]
        public IActionResult Error()
        {
            return View(new ErrorViewModel { RequestId = Activity.Current?.Id ?? HttpContext.TraceIdentifier });
        }
    }

Index.cshtml:

@{
    ViewData["Title"] = "Home Page";
}

<div class="text-center">
    <h1 class="display-4">Welcome</h1>
    <p>
        @ViewBag.OrderData
    </p>
    <p>
        @ViewBag.ProductData
    </p>
</div>

代碼比較簡單,這裏就不用docker了,直接控制台啟動,使用瀏覽器訪問:

  • 一切正常。進行到這裏,各個服務也獨立運行了,客戶端也能正常調用了,貌似算是完成一個簡易的微服務了。但是,微服務架構最重要的原則就是——“高可用”。以上的做法明顯不能滿足高可用性,因為任何一個服務掛掉,所有依賴這個服務的業務系統都會受影響。

停止一下訂單服務:docker stop orderservice

訂單服務停止,導致客戶端業務系統無法獲取訂單數據。
要解決這個問題,很容易想到:集群。

簡單的服務集群

既然單個服務實例有掛掉的風險,那麼部署多個服務實例就好了嘛,只要大家不同時全掛就行。

  • 使用docker運行多個服務實例:
docker run -d -p 9061:80 --name orderservice1 orderapi
docker run -d -p 9062:80 --name orderservice2 orderapi
docker run -d -p 9051:80 --name productservice1 productapi
docker run -d -p 9052:80 --name productservice2 productapi

現在訂單服務和產品服務都增加到3個服務實例。

  • 那麼稍微改造一下客戶端代碼吧:
    ServiceHelper.cs:
public class ServiceHelper : IServiceHelper
    {
        public async Task<string> GetOrder()
        {
            string[] serviceUrls = { "http://localhost:9060", "http://localhost:9061", "http://localhost:9062" };//訂單服務的地址,可以放在配置文件或者數據庫等等...

            //每次隨機訪問一個服務實例
            var Client = new RestClient(serviceUrls[new Random().Next(0, 3)]);
            var request = new RestRequest("/orders", Method.GET);

            var response = await Client.ExecuteAsync(request);
            return response.Content;
        }

        public async Task<string> GetProduct()
        {
            string[] serviceUrls = { "http://localhost:9050", "http://localhost:9051", "http://localhost:9052" };//產品服務的地址,可以放在配置文件或者數據庫等等...

            //每次隨機訪問一個服務實例
            var Client = new RestClient(serviceUrls[new Random().Next(0, 3)]);
            var request = new RestRequest("/products", Method.GET);

            var response = await Client.ExecuteAsync(request);
            return response.Content;
        }
    }

當然拿到這些服務地址可以自己做複雜的負載均衡策略,比如輪詢,隨機,權重等等 都行,甚至在中間弄個nginx也可以。這些不是重點,所以就簡單做一個隨機吧,每次請求來了隨便訪問一個服務實例。

  • 瀏覽器測試一下:

    可以看到請求被隨機分配了。但是這種做法依然不安全,如果隨機訪問到的實例剛好掛掉,那麼業務系統依然會出問題。
    簡單處理思路是:
    1.如果某個地址請求失敗了,那麼換一個地址接着執行。
    2.如果某個地址的請求連續多次失敗了,那麼就移除這個地址,下次就不會訪問到它了。
    。。。。。。
    業務系統實現以上邏輯,基本上風險就很低了,也算是大大增加了系統可用性了。

  • 然後思考另一個問題:

實際應用中,上層的業務系統可能非常多,為了保證可用性,每個業務系統都去考慮服務實例掛沒掛掉嗎?
而且實際應用中服務實例的數量或者地址大多是不固定的,例如雙十一來了,流量大了,增加了一堆服務實例,這時候每個業務系統再去配置文件里配置一下這些地址嗎?雙十一過了又去把配置刪掉嗎?顯然是不現實的,服務必須要做到可靈活伸縮。

  • 這時候就引入一個名詞:服務註冊與發現

未完待續…

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