從零開始使用Dapr簡化微服務的示例
序言
現有的微服務模式需要再業務代碼中集成大量基礎設施模塊，比如註冊中心，服務發現，服務調用鏈路追蹤，請求熔斷，重試限流等等，使得系統過於臃腫重量級。
Dapr作為新一代微服務模式，使用sidecar模式，簡化瞭現有微服務系統代碼，將基礎設施層以sidecar模式分離，使得開發人員更集中於業務邏輯編寫。
本文以net6和dapr1.5為基礎，搭建一個dapr的簡單使用示例。
1、安裝Docker
Dapr的運行依賴於Docker環境。
作為學習環境，使用Centos 7系統安裝Docker。
安裝Docker推薦使用daocloud一鍵安裝命令：
curl -sSL https://get.daocloud.io/docker | sh
安裝完成後運行命令：
[root@localhost ~]# docker -v Docker version 20.10.11, build dea9396
顯示對應的Docker版本即安裝成功。
2、安裝Dapr CLI
官方解釋：Dapr CLI 是您用於各種 Dapr 相關任務的主要工具。 您可以使用它來運行一個帶有Dapr sidecar的應用程序， 以及查看sidecar日志、列出運行中的服務、運行 Dapr 儀表板。
下載Dapr CLI
wget -q https://raw.githubusercontent.com/dapr/cli/master/install/install.sh -O - | /bin/bash
驗證安裝情況
dapr -v
輸出以下內容即安裝成功。
CLI version: 1.5.0 Runtime version: 1.5.0
由於國內網絡問題，使用官方的Dapr安裝方法一般會遇到各種問題，因此把dapr下載下來，通過腳本進行安裝。
修改hosts文件
vi /etc/hosts 140.82.114.4 github.com 199.232.69.194 github.global.ssl.fastly.net 140.82.114.9 codeload.github.com
刷新緩存
yum install -y nscd service nscd restart
首先需要安裝Git，然後執行以下命令：
git clone -v https://gitee.com/Two-Twoone/dapr-installer.git cd dapr-installer/ ./install.sh
雖然還是很慢，但是總比下不瞭好多瞭。
上面命令啟動瞭幾個容器，運行下列操作來驗證：
[root@localhost dapr-installer]# docker ps --format "table {{.ID}}\t{{.Names}}\t{{.Ports}}"
CONTAINER ID NAMES PORTS
a0565f609846 dapr_placement 0.0.0.0:50005->50005/tcp, :::50005->50005/tcp
c392f5cf7a18 dapr_redis 0.0.0.0:6379->6379/tcp, :::6379->6379/tcp
2ee68c450b29 dapr_zipkin 9410/tcp, 0.0.0.0:9411->9411/tcp, :::9411->9411/tcp
3、安裝Net6 SDK
rpm -Uvh https://packages.microsoft.com/config/rhel/7/packages-microsoft-prod.rpm yum update yum install dotnet-sdk-6.0
4、創建應用程序
創建2個項目分別為 product，cart 引用Dapr
dotnet add package Dapr.AspNetCore
Program.cs中對 的 AddDapr 調用將 DaprClient 類註冊到 ASP.NET Core註入系統。 註冊客戶端後，現在可以將 的實例註入服務代碼， DaprClient 以與 Dapr sidecar、構建基塊和組件進行通信。
builder.Services.AddControllers().AddDapr();
4.1、服務調用
在微服務系統中，服務與服務間的調用必不可少，難點主要集中在服務所在位置，發生錯誤時如何重試，負載均衡等問題。
Dapr中使用sidecar 作為服務的反向代理模塊來解決這些問題。
prodcut項目增加下列代碼
[Route("api/[controller]")]
[ApiController]
public class ProductController : ControllerBase
{
private ILogger<ProductController> _logger;
public ProductController(ILogger<ProductController> logger)
{
_logger = logger;
}
private static readonly List<string> products = new List<string> { "aa", "bb", "cc", "dd", "ee", "ff", "gg", "hh", "ii", "jj", "kk", "ll", "mm", "nn" };
[HttpGet]
public ActionResult Get()
{
_logger.LogInformation($"調用瞭獲取商品方法");
string[] temps = new string[5];
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
Random random = new Random(Guid.NewGuid().GetHashCode());
temps[i] = products[random.Next(0, products.Count - 1)];
}
return Ok( temps);
}
}
# 啟動Product 項目 dapr run --app-id ProductDemo --app-port 5010 --dapr-http-port 7015 -- dotnet /root/www/product/Dapr.Product.Sample.dll --urls http://*:5010
cart項目增加下列代碼，dapr支持http，grpc調用方式，這裡以常用的webapi為例，使用http方式調用。
InvokeMethodAsync方法中appid對應的就是dapr run 中的appid，無需關系調用地址。
[Route("api/[controller]")]
[ApiController]
public class CartController : ControllerBase
{
private readonly DaprClient _daprClient;
private readonly ILogger<CartController> _logger;
public CartController(DaprClient daprClient, ILogger<CartController> logger)
{
_daprClient = daprClient;
_logger = logger;
}
[HttpGet]
[Route("GetProducts")]
public async Task<IActionResult> GetProducts()
{
_logger.LogInformation($" Cart 獲取商品");
var products = await _daprClient.InvokeMethodAsync<List<string>>(HttpMethod.Get, "ProductDemo", "/api/Product/GetAll");
return Ok(products);
}
}
將程序上傳到linux服務器，運行程序
# 啟動 Cart 項目 dapr run --app-id CartDemo --app-port 5020 --dapr-http-port 7025 -- dotnet /root/www/cart/Dapr.Cart.Sample.dll --urls http://*:5020
調用接口，可以看到Cart項目幾乎沒有代碼入侵就實現瞭接口調用。
[root@localhost ~]# curl -X 'GET' 'http://192.168.2.110:5020/api/Cart/GetProducts' ["aa","bb","cc","dd","ee","ff","gg","hh","ii","jj","kk","ll","mm","nn"]
Dapr內部使用瞭mDns進行瞭服務註冊發現和負載均衡，部署多個product後調用，可以看到輪詢調用效果。
在自承載模式下，Dapr 使用 mDNS 查找它。在 Kubernetes 模式下運行時，Kubernetes DNS 服務確定地址。
在調用失敗和瞬態錯誤的情況下，服務調用會執行自動重試，Dapr 默認是開啟瞭重試，所以接口不支持冪等是十分危險的行為。
4.2、發佈訂閱
發佈訂閱模式，主要是用於微服務間基於消息進行相互通信。你可能也會說，這也要拿出來說，我搞個RabbitMQ/Kafka就是瞭，
原來我們都會根據使用的組件引入不同的sdk，不同的消息隊列監聽、消費模式還不一樣。
Dapr 提供瞭一個構建基塊，可顯著簡化實現發佈/訂閱功能，從而和底層基礎設施解耦，編寫業務邏輯時不需要關心是什麼消息隊列。
再Program中添加發佈訂閱支持
app.UseCloudEvents();
app.UseEndpoints(endpoints =>
{
endpoints.MapSubscribeHandler();
});
訂閱消息，使用Topic特性，傳遞pubsub和主題名稱
[Topic("pubsub", "newUser")]
public ActionResult subUserInfo(UserInfo us)
{
_logger.LogInformation($"接收到訂閱消息 id:{us.id} name:{us.name},age:{us.age},sex:{us.sex}");
return Ok("處理完畢");
}
發佈消息，使用dapr公開方法PublishEventAsync，傳遞pubsub和主題名稱，以及消息體
[HttpPost]
public async Task<IActionResult> PubUserInfo(UserInfo us)
{
await _daprClient.PublishEventAsync("pubsub", "newUser", us);
return Ok();
}
消息發佈訂閱組件支持RabbitMQ，Redis，Kafka等。
4.3、狀態管理
Dapr 默認使用 Redis 作為狀態存儲。它也支持MongoDB，PostgreSQL，SQL Server等。
它不會對上層暴露底層用的那個中間件，也就是說在不同環境下可以使用同一套代碼來使用不同的中間件。
[HttpPost]
[Route("SaveUserList")]
public async Task<IActionResult> SaveUserList()
{
var temps = new List<UserInfo>
{
new UserInfo("小紅",1,true,Guid.NewGuid().ToString()),
new UserInfo("小黃",1,true,Guid.NewGuid().ToString()),
new UserInfo("小藍",1,true,Guid.NewGuid().ToString())
};
await _daprClient.SaveStateAsync("statestore", "UserList", temps);
return Ok(1);
}
[HttpGet]
[Route("GetUserList")]
public async Task<IActionResult> GetUserList()
{
var list = await _daprClient.GetStateAsync<List<UserInfo>>("statestore", "UserList");
return Ok(list);
}
[HttpGet]
[Route("DeleteUserList")]
public async Task<IActionResult> DeleteUserList()
{
await _daprClient.DeleteStateAsync("statestore", "UserList");
return Ok(1);
}
public record UserInfo(string name, int age, bool sex, string id);
4.4、鏈路追蹤
傳統微服務中,要實現鏈路追蹤，對代碼的侵入強。
Dapr 在 Sidecar 中添加瞭一個 http/grpc中間件。攔截所有應用程序流量，並自動註入關聯 ID 以跟蹤分佈式事務。
使用 Zipkin 協議進行分佈式跟蹤，無需代碼檢測，使用可配置的跟蹤級別自動跟蹤所有流量。
5、總結
本文隻是對Dapr做瞭一個簡單示例，對各個組件具體的實現原理沒有做過多深入講解。
Dapr區別於傳統微服務框架最大的優點就是Sidecar 。以前的微服務框架都需要代碼項目引用微服務相關的一些類庫，無論是服務註冊發現、熔斷、配置等都是要調用對應類庫實現，這些類庫是運行在微服務的進程中的，因此這些類庫都需要使用和業務代碼一樣（或者兼容）的語言來開發，因此是比較重的。
而Sidecar 這種模式，把“註冊發現、熔斷、配置”等這些微服務的功能都剝離到一個和業務代碼的進程相伴而行的獨立進程中，業務代碼通過http或者grpc等方式和這個Sidecar 進程通訊來完成微服務的相關服務的調用。
顯而易見，在Sidecar 這種模式中，業務代碼中隻有極少數和Sidecar 進程通訊的代碼，因此非常輕量級。這樣Sidecar 進程中的服務可以獨立升級，模塊可以自由組合，不會幹擾業務代碼。同時由於Sidecar 的進程是獨立的進程，業務代碼和Sidecar 進程通訊是采用http、grpc這樣語言無關的協議，因此業務代碼可以采用任何語言來進行開發。
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