Golang的微型服务-第1部分-2020更新

这是关于用Golang编写微服务的十部分系列文章。使用Protobuf和GRPC作为底层传输协议。为什么？因为我花了很长时间才弄明白这一点，并敲定了一个清晰而简洁的解决方案，我想与其他刚接触这一领域的人分享我在创建、测试和部署微服务方面学到的东西。

在本教程中，我们将只介绍一些基本概念、术语，并以最简单的形式创建我们的第一个微服务。

我们最终得到的堆栈将是：Golang、MongoDB、GRPC、docker、Google Cloud、Kubernetes、NATS、CircleCI、Terraform和Go-Micro。

我们将构建可能是您能想到的最通用的微服务示例，一个运输集装箱管理平台！博客感觉微服务的用例太简单了，我想要的是能够真正展示复杂性分离的东西。所以这感觉像是一个很好的挑战！

在传统的整体式应用程序中，一个组织的所有功能都被写入到一个应用程序中。有时，它们会按其类型(如控制器、实体、工厂等)进行分组。有时，可能在较大应用程序中，功能按关注点或功能分开。因此，您可能有一个auth包、一个Friends包和一个文章包。它们可以包含它们自己的工厂、服务、储存库、模型等集合。但是最终它们被组合在单个代码库中。

微服务的概念是将第二种方法稍微深入一点，并将这些关注点分离到它们自己的、独立的、可运行的代码库中。

复杂性-将功能拆分成微服务允许您将代码拆分成更小的块。这让人回想起Unix那句古老的格言：把一件事做好。有一种趋势，与巨石，让领域变得彼此紧密耦合，并使关注变得模糊。这会导致更高风险、更复杂的更新，潜在更多错误和更困难的集成。

规模-在一个整体中，代码的某些区域可能比其他区域使用得更频繁。对于整体，您只能扩展整个代码库。因此，如果您的身份验证服务不断受到攻击，您需要扩展整个代码库来处理您的身份验证服务的负载。

对于微服务，这种分离允许您单独扩展各个服务。这意味着更有效的水平缩放。它与具有多个核心和区域等的云计算配合得非常好。

Nginx写了一个关于微服务各种概念的奇妙系列，请仔细阅读。

几乎所有语言都支持微服务，毕竟，微服务是一个概念，而不是一个特定的框架或工具。也就是说，一些语言比其他语言更适合和/或更好地支持微服务。有一种语言得到了极大的支持，那就是歌兰语。

Golang非常轻便、速度非常快，并且对并发有很好的支持，这在跨多台机器和内核运行时是一个强大的功能。

最后，GO有一个非常棒的微服务框架，称为GO-Micro。我们将在本系列中使用它。

因为微服务被分成单独的代码库，所以微服务的一个重要问题是通信。在整体中，通信不是问题，因为您可以直接从代码库中的其他地方调用代码。然而，微服务不具备这种能力，因为它们生活在不同的地方。因此，您需要一种方式，使这些独立的服务能够以尽可能少的延迟相互通信。

在这里，您可以使用传统的REST，比如基于http的JSON或XML。然而，这种方法的问题在于，服务A必须将其数据编码成JSON/XML，通过网络向服务B发送一个大字符串，然后服务B必须将来自JSON的消息解码回代码。这在规模上有潜在的开销问题。虽然你被迫在网络浏览器上采用这种通信方式，但服务之间可以用它们想要的任何格式进行交流。

GRPC进来了。GRPC是Google推出的基于二进制的轻量级RPC通信协议。这句话太多了，所以让我们来仔细分析一下。GRPC使用二进制作为其核心数据格式。在我们的RESTful示例中，使用JSON，您将通过http发送一个字符串。字符串包含大量关于其编码格式、长度、内容格式和各种其他零碎内容的元数据。这是为了使服务器可以通知传统的基于浏览器的客户端期望什么。在两个服务之间通信时，我们并不真正需要所有这些。所以我们可以使用冷硬双星，它的重量要轻得多。GRPC使用新的HTTP2.0规范，该规范允许使用二进制数据。它甚至允许双向流，这是相当酷的！HTTP 2对GRPC的工作方式非常重要。有关HTTP2的更多信息，请看一看来自Google的这篇精彩的帖子。

但是，我们如何处理二进制数据呢？好的，GRPC有一个交换DSL，称为协议缓冲区(Protobuf)。Protobuf允许您使用开发人员友好的格式定义服务的接口。

创建一个新的根目录，我已将其命名为my shippy。cd进入您的新根目录，并从我们的repo的根目录创建以下文件夹和文件：shippy-service-consignment/proto/consignment/consignment.proto。

就目前而言，我将我们所有的服务都放在一个回购中。这被称为单一回购(mono-repo)。这主要是为了简化本教程的内容。有很多支持和反对使用单一回复的论据，我不会在这里赘述。您可以将所有这些服务和组件放在单独的repos中，这种方法也有很多很好的论据。

//shippy-service-consignment/proto/consignment/consignment.protosyntax="；Proto3"；；Package Consignment；service ShippingService{RPC CreateConsignment(Consignment)Returns(Response){}}消息寄售{String id=1；String description=2；int32 Weight=3；重复容器容器=4；String tainer_id=5；}消息容器{String id=1；string Customer_id=2；String Origin=3；String user_id=4；}消息响应{bool Created=1。

这是一个非常基本的例子，但这里有一些事情要做。首先，您定义了您的服务，它应该包含您希望向其他服务公开的方法。然后定义您的消息类型，这些类型实际上就是您的数据结构。Protobuf是静态类型的，您可以定义自定义类型，就像我们对Container所做的那样。消息本身只是自定义类型。

这里有两个库在工作，消息由protocol buf处理，我们定义的服务由GRPC protocol buf插件处理，该插件编译代码与这些类型交互，即我们的proto文件的服务部分。

然后，通过CLI运行该协议缓冲区定义，以生成将此二进制数据与您的功能接口的代码。

您在主机路径中设置了GOROOT或GO二进制文件位置。

这将调用Protoc库，该库负责将您的Protobuf定义编译成代码。我们还指定了GRPC插件的使用，以及构建上下文和输出路径。

现在，当您在proto/consignment目录中运行此命令时，您应该会看到一些新生成的代码。这是由GRPC/Protobuf库自动生成的代码，允许您将您的Protobuf定义与您自己的代码接口。

那么，让我们现在就把它设置好。从shippy-service-signment项目根目录创建main.go文件$touch main.go。

//Shippy-Service-Consignment/main.gopackage mainimport("；上下文"；"；日志"；"；NET"；"；sync"；//导入生成的协议代码PB"；github.com/<；YourUserName>；/shippy-service-consignment/proto/consignment"；"；google.golang.org/grpc"；"；google.golang.org/grpc/反射"；)const(port="；：50051"；)类型存储库接口{Create(*pb.Consignment)(*pb.Consignment，Error)}//存储库-虚拟存储库，这模拟了某种类型的数据存储//的使用。我们稍后将用实际的实现替换它。type Repository struct{musync.RWMutex Consignments[]*pb.Consignment}//创建新的寄售函数(repo*Repository)create(寄售*pb.Consignment)(*pb.Consignment，error){repo.mu.Lock()update：=append(repo.consignments，consignment)repo.consignments=更新的repo.。您可以在生成的代码本身中检查接口//以获取确切的方法签名等//以便更好地了解。type service struct{repo pository}//CreateConsignment-我们只在我们的服务上创建了一个方法，//这是一个Create方法，它接受上下文和请求作为//参数，这些由GRPC server.func(s*service)CreateConsignment(CTX context.Context，req*pb.Consignment)(*pb.Consignment)(*pb.Context，req*pb.Consignment)(*pb.Consignment)(*pb.Context)(*pb.Consignment)(*pb.Consignment)(*pb.。err：=s.repo.Create(Req)if err！=nil{return nil，err}//返回与我们在//protocol buf定义中创建的`Response`消息匹配的消息。回车(&A)。pb.Response{Created：true，Consignment：Consignment}，nil}func main(){repo：=&；Repository{}//设置我们的GRPC服务器。LIS，err：=net.Listen("；tcp"；，port)if err！=nil{log.Fatalf("；无法侦听：%v"；，err)}s：=grpc.NewServer()//向GRPC服务器注册我们的服务，这将把我们的//实现绑定到//Protobuf定义的自动生成的接口代码中。pb.RegisterShippingServiceServer(s，&；service{repo})//在GRPC服务器上注册反射服务。如果err：=s.Serve(Lis)；err！=nil{log.Fatalf("；无法提供服务：%v"；，则在端口"；上运行)，则refection.Register log.Println("；在端口："；上运行)。，错误)}}。

请仔细阅读代码中留下的注释。但总而言之，这里我们正在创建GRPC方法与之交互的实现逻辑，使用生成的格式在端口50051上创建一个新的GRPC服务器。这就对了！功能齐全的GRPC服务。您可以使用$GO Run Main.Go运行此程序，但您不会看到任何内容，而且您还不能使用它……。因此，让我们创建一个客户端来查看它的运行情况。

注意：在本系列中，我们将使用新的go mod命令来处理依赖关系，因此请确保您使用的是GO 1.11及更高版本！

现在似乎是使用$go mod初始化我们的项目并获取依赖项的好时机：

让我们创建一个命令行界面，它将接受一个JSON寄售文件并与我们的GRPC服务交互。

现在在我们的根目录中创建一个名为：Shippy-cli-Consignment的项目，并创建一个新的主文件：

//shippy/shippy-cli-signment/main.gopackage mainimport("；编码/json"；"；io/ioutil"；"；log"；"；os"；"；Context"；PB"；github.com/<；YourUserName>；/shippy/shippy-service-consignment/proto/consignment"；"；google.golang.org/grpc"；)const(地址="；本地主机：50051"；defaultFilename="；寄售.json"；)func parseFile(文件字符串)(*pb.Consignment，error){var寄售*pb.寄售数据，err：=ioutil.ReadFile(File)if err！=nil{return nil，err}json.Unmarshal(data，&；寄售)返回寄售，errconn，err：=grpc.Dial(address，grpc.WithInsecure())if err！=nil{log.Fatalf("；未连接：%v"；，err)}推迟连接。Close()client：=pb.NewShippingServiceClient(Conn)//联系服务器并打印其响应。file：=defaultFilename如果len(os.Args)>；1{file=os.Args[1]}寄售，err：=parseFile(File)如果err！=nil{log.Fatalf("；无法解析文件：%v"；，err)}r，err：=client.CreateConsignment(context.Background()，寄售)if err！=Nil{log.Fatalf("；无法问候：%v"；，err)}log.Printf("；创建时间：%t"；，r.Created)}。

5A.。我们将快速更新Shippy-service-Consignment的go.mod文件，使其指向本地存储库，而不是尝试从远程回购中提取。您可能希望在生产中删除它，但应该消除一些混淆和本地运行的时间，这是新的Go mod API的一个非常有用的功能：

{"；description"；："；这是测试寄售"；，"；重量"；：550，"；容器"；：[{"；Customer_id"；："；Customer 001"；，"；user_id"；："；user001"；，"；Origin"；："；曼彻斯特，英国"；}]，"；VEVER_ID"；："；VEVEL001"；}。

现在，如果您在Shippy-Consignment-service中运行$go run main.go，然后在单独的终端窗格中运行$go run main.go。您应该会看到一条消息，上面写着Created：True。但是我们怎么才能真正检查它创造了什么呢？让我们用GetConsignments方法更新我们的服务，这样我们就可以查看我们创建的所有寄售。

//shippy-service-consignment/proto/consignment/consignment.protosyntax="；Proto3"；；Package Consignment；service ShippingService{RPC CreateConsignment(Consignment)Returns(Response){}//创建新方法RPC GetConsignments(GetRequest)Returns(Response){}}Message Containment{String id=1；String description=2；int32 Weight=3；Repeated Container Containers=4；String VEVER_ID=5；}消息容器{String ID=1；String Customer_。}//创建了一个空的GET RequestMessage GetRequest{}消息响应{bool Created=1；寄售=2；//在我们的通用响应消息中添加了多元寄售重复寄售=3；}。

因此，在这里，我们已经在我们的服务上创建了一个名为GetConsignments的新方法，我们还创建了一个暂时不包含任何内容的新GetRequest。我们还在回复消息中添加了寄售字段。您会注意到，这里的类型在实际类型之前有重复的关键字。正如您可能已经猜到的，这仅仅意味着将该字段视为这些类型的数组。

现在使用前面提到的命令重新构建您的原型定义。现在，再次尝试运行您的服务，您应该会看到类似于以下内容的错误：*service do not implementate consignment.ShippingServiceServer(Missing GetConsignments Method)。

因为我们的GRPC方法的实现是基于匹配由protobuf库生成的接口的，所以我们需要确保我们的实现与我们的proto定义相匹配。

软件包mainimport("；上下文"；日志"；"；NET"；同步"；PB"；github.com/<；YourUsername>；/shippy-service-consignment/proto/consignment"；"；google.golang.org/grpc"；)const(端口="；：50051"；)类型存储库接口{create(*pb.Consignment)(*pb.Consignment，error)getall()[]*pb.Consignment}//存储库-虚拟存储库，这模拟了某种类型的数据存储库//的使用。我们'；稍后我将用实际的实现替换它。type Repository struct{musync.RWMutex Consignments[]*pb.Consignment}//创建新的寄售函数(repo*Repository)create(寄售*pb.Consignment)(*pb.Consignment，error){repo.mu.Lock()update：=append(repo.consignments，consignment)repo.consignments=更新的repo.mu.Unlock(。nil}//getall signmentsfunc(repo*Repository)getall()[]*pb.Consignment{return repo.consignments}//服务应该实现所有方法来满足我们在协议中定义的服务。您可以在生成的代码本身中检查接口//以获取确切的方法签名等//以便更好地了解。type service struct{repo pository}//CreateConsignment-我们只在我们的服务上创建了一个方法，//这是一个Create方法，它接受上下文和请求作为//参数，这些由GRPC server.func(s*service)CreateConsignment(CTX context.Context，req*pb.Consignment)(*pb.Consignment)(*pb.Context，req*pb.Consignment)(*pb.Consignment)(*pb.Context)(*pb.Consignment)(*pb.Consignment)(*pb.。err：=s.repo.Create(Req)if err！=nil{return nil，err}//返回与我们在//protocol buf定义中创建的`Response`消息匹配的消息。回车(&A)。pb.Response{Created：true，Consignment：Consignment}，nil}//GetConsignments-func(s*service)GetConsignments(CTX context.Context，req*pb.GetRequest)(*pb.Response，Error){Consignments：=s.repo.GetAll()return&；pb.Response{Consignments：Consignments}，nil}func main(){resignments：consignments}，nil}func main(){resignments：=s.repo.GetAll()return&；pb.Response{consignments：consignments}，nil}func main(){recLIS，err：=net.Listen("；tcp"；，port)如果err！=nil{log.Fatalf("；未能侦听：%v"；，err)}s：=grpc.NewServer()//向GRPC服务器注册我们的服务，这将把我们的//实现绑定到//protocol buf定义的自动生成的接口代码中。pb.RegisterShippingServiceServer(s，&；service{repo})log.Println("；在端口："；，port上运行)如果err：=s.Serve(Lis)；err！=nil{log.Fatalf("；服务失败：%v"；，错误)}}。

在这里，我们包含了新的GetConsignments方法，更新了存储库和接口，并满足了PROTO定义生成的接口。如果您运行$go run main。再次运行，应该可以再次运行。

让我们更新CLI工具，以包括调用此方法并列出我们的寄售货物的功能：

Func Main(){.getall，err：=client.GetConsignments(context.Background()，&；pb.GetRequest{})if err！=nil{log.Fatalf("；无法列出发货：%v"；，err)}for_，v：=range getAll.Consignments{log.Println(V)}}。

在Main函数的最底部，在我们注销"；Created：Success消息的下面，追加上面的代码，然后重新运行$go run cli.go。这将创建一个寄售，然后在之后调用GetConsignments。运行该列表的次数越多，您应该会看到该列表越多。

注意：为简洁起见，我有时可能会编校以前用……编写的代码。表示没有对前面的代码进行任何更改，但添加或附加了额外的行。

至此，我们已经使用Protobuf和GRPC成功创建了一个微服务和一个与其交互的客户端。

本系列的下一部分将围绕集成MICRO展开，这是一个用于创建基于GRPC的微服务的强大框架。我们还将创建我们的第二个服务，即集装箱服务。说到容器，让人困惑的是，在本系列的下一部分中，我们还将研究在Docker容器中运行我们的服务。

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