基于.NET CORE微服务框架 -surging的介绍和简单示例 （开源）

一、前言

        至今为止编程开发已经11个年头，从 VB6.0,ASP时代到ASP.NET再到MVC, 从中见证了.NET技术发展，从无畏无知的懵懂少年，到现在的中年大叔，从中的酸甜苦辣也只有本人自知。随着岁月的成长，技术也从原来的三层设计到现在的领域驱动设计，从原来的关系型数据库SQL 2000到现在的NOSQL (mongodb,couchbase,redis),从原来基于SOAP协议的web service到现在基于restful 协议的web api,wcf，再到现在rpc微服务。技术的成长也带来岁月的痕迹。

        现在微软又出了.NET CORE,为了紧跟微软的步伐，研究了将近1年，从中看了不少开源代码，如NetEscapades.Configuration，eShopOnContainers，rabbit.RPC等等，从中学到了不少知识，后面利用所学加上自己的想法，开发出分布式微服务框架surging。开源地址：https://github.com/fanliang11/surging。下面会以三篇文章的形式介绍

surging

1.基于.NET CORE微服务框架 -surging的介绍和简单示例 （开源）

2.剥析surging的架构思想

3.后续surging的架构完善工作

二、什么是surging

surging从中文译义来说，冲击，汹涌，也可以翻译成风起云涌。我所希望的是.net core 能成为i最流行的技术。

surging从技术层面来说就是基于RPC协议的分布式微服务技术框架,框架依赖于Netty 进行异步通信,采用Zookeeper作为服务注册中心，集成了哈希，随机和轮询作为负载均衡算法

1.服务化应用基本框架

框架的执行过程如下：

1.服务提供者启动，根据RPC协议通过配置的IP和port绑定到netty上

2.注册服务信息存储至Zookeeper

3.客户端CreateProxy调用服务时，从内存中拿到上次通知的所有效的服务地址，根据路由信息和负载均衡机制选择最终调用的服务地址，发起调用

2.简单示例

  创建IModuleServices

   IUserService.cs:
[ServiceBundle]   //服务标记
   public  interface  IUserService
   {
       Task< string > GetUserName( int  id);
       Task< bool > Exists( int  id);
       Task< int >  GetUserId( string  userName);
       Task<DateTime> GetUserLastSignInTime( int  id);
       Task<UserModel> GetUser( int  id);
       Task< bool > Update( int  id, UserModel model);
       Task<IDictionary< string ,  string >> GetDictionary();
      
       Task TryThrowException();
   }

 创建领域对象

 UserModel:
[ProtoContract]
  public  class  UserModel
  {
      [ProtoMember(1)]
      public  string  Name {  get ;  set ; }
      [ProtoMember(2)]
      public  int  Age {  get ;  set ; }
  }

 

 AssemblyInfo.cs，扩展AssemblyModuleType来标识模块，根据AssemblyModuleType进行相关规则的反射注册
[assembly: AssemblyTitle( "Surging.IModuleServices.Common" )]
[assembly: AssemblyDescription( "业务模块接口" )]
[assembly: AssemblyModuleType(ModuleType.InterFaceService)]
// 如果此项目向 COM 公开，则下列 GUID 用于类型库的 ID
[assembly: Guid( "2103624d-2bc2-4164-9aa5-1408daed9dee" )]

 

创建Domain Service

PersonService.cs
[ModuleName( "Person" )]   //标识实例化名称
     public  class  PersonService : ServiceBase,IUserService
     {
         #region Implementation of IUserService
         private  readonly  UserRepository _repository;
         public  PersonService(UserRepository repository)
         {
             this ._repository = repository;
         }
         
         public  Task< string > GetUserName( int  id)
         {
             return  GetService<IUserService>( "User" ).GetUserName(id);
         }
         public  Task< bool > Exists( int  id)
         {
             return  Task.FromResult( true );
         }
         public  Task< int > GetUserId( string  userName)
         {
             return  Task.FromResult(1);
         }
         public  Task<DateTime> GetUserLastSignInTime( int  id)
         {
             return  Task.FromResult(DateTime.Now);
         }
         public  Task<UserModel> GetUser( int  id)
         {
             return  Task.FromResult( new  UserModel
             {
                 Name =  "fanly" ,
                 Age = 18
             });
         }
         public  Task< bool > Update( int  id, UserModel model)
         {
             return  Task.FromResult( true );
         }
         public  Task<IDictionary< string ,  string >> GetDictionary()
         {
             return  Task.FromResult<IDictionary< string ,  string >>( new  Dictionary< string ,  string > { {  "key" ,  "value"  } });
         }
         public  async Task Try()
         {
             Console.WriteLine( "start" );
             await Task.Delay(5000);
             Console.WriteLine( "end" );
         }
         public  Task TryThrowException()
         {
             throw  new  Exception( "用户Id非法！" );
         }
         #endregion Implementation of IUserService
     }
}

 UserService.cs
[ModuleName( "User" )] //标识实例化名称
    public  class  UserService: IUserService
     {
         #region Implementation of IUserService
         private  readonly  UserRepository _repository;
         public  UserService(UserRepository repository)
         {
             this ._repository = repository;
         }
         public  Task< string > GetUserName( int  id)
         {
             return  Task.FromResult($ "id:{id} is name fanly." );
         }
         public  Task< bool > Exists( int  id)
         {
             return  Task.FromResult( true );
         }
         public  Task< int > GetUserId( string  userName)
         {
             return  Task.FromResult(1);
         }
         public  Task<DateTime> GetUserLastSignInTime( int  id)
         {
             return  Task.FromResult(DateTime.Now);
         }
         public  Task<UserModel> GetUser( int  id)
         {
             return  Task.FromResult( new  UserModel
             {
                 Name =  "fanly" ,
                 Age = 18
             });
         }
         public  Task< bool > Update( int  id, UserModel model)
         {
             return  Task.FromResult( true );
         }
         public  Task<IDictionary< string ,  string >> GetDictionary()
         {
             return  Task.FromResult<IDictionary< string ,  string >>( new  Dictionary< string ,  string > { {  "key" ,  "value"  } });
         }
         public  async Task Try()
         {
             Console.WriteLine( "start" );
             await Task.Delay(5000);
             Console.WriteLine( "end" );
         }
         public  Task TryThrowException()
         {
             throw  new  Exception( "用户Id非法！" );
         }
         #endregion Implementation of IUserService
     }
}

 

AssemblyInfo.cs，扩展AssemblyModuleType来标识模块，根据AssemblyModuleType进行相关规则的反射注册
[ModuleName( "User" )] //标识实例化名称
    public  class  UserService: IUserService
     {
         #region Implementation of IUserService
         private  readonly  UserRepository _repository;
         public  UserService(UserRepository repository)
         {
             this ._repository = repository;
         }
         public  Task< string > GetUserName( int  id)
         {
             return  Task.FromResult($ "id:{id} is name fanly." );
         }
         public  Task< bool > Exists( int  id)
         {
             return  Task.FromResult( true );
         }
         public  Task< int > GetUserId( string  userName)
         {
             return  Task.FromResult(1);
         }
         public  Task<DateTime> GetUserLastSignInTime( int  id)
         {
             return  Task.FromResult(DateTime.Now);
         }
         public  Task<UserModel> GetUser( int  id)
         {
             return  Task.FromResult( new  UserModel
             {
                 Name =  "fanly" ,
                 Age = 18
             });
         }
         public  Task< bool > Update( int  id, UserModel model)
         {
             return  Task.FromResult( true );
         }
         public  Task<IDictionary< string ,  string >> GetDictionary()
         {
             return  Task.FromResult<IDictionary< string ,  string >>( new  Dictionary< string ,  string > { {  "key" ,  "value"  } });
         }
         public  async Task Try()
         {
             Console.WriteLine( "start" );
             await Task.Delay(5000);
             Console.WriteLine( "end" );
         }
         public  Task TryThrowException()
         {
             throw  new  Exception( "用户Id非法！" );
         }
         #endregion Implementation of IUserService
     }
}

 

3.服务端
using  Autofac;
using  Autofac.Extensions.DependencyInjection;
using  Microsoft.Extensions.Configuration;
using  Microsoft.Extensions.DependencyInjection;
using  Microsoft.Extensions.Logging;
using  Surging.Core.Caching.Configurations;
using  Surging.Core.CPlatform;
using  Surging.Core.CPlatform.Runtime.Server;
using  Surging.Core.DotNetty;
using  Surging.Core.ProxyGenerator.Utilitys;
using  Surging.Core.System.Ioc;
using  Surging.Core.Zookeeper;
using  Surging.Core.Zookeeper.Configurations;
using  System;
using  System.Net;
using  System.Text;
using  System.Threading.Tasks;
namespace  Surging.Services.Server
{
     public  class  Program
     {
         static  void  Main( string [] args)
         {
             Encoding.RegisterProvider(CodePagesEncodingProvider.Instance);
             var  services =  new  ServiceCollection();
             var  builder =  new  ContainerBuilder();
             ConfigureLogging(services);
             builder.Populate(services);
             ConfigureService(builder);
             ServiceLocator.Current = builder.Build();
             ConfigureCache();
             ServiceLocator.GetService<ILoggerFactory>()
                    .AddConsole((c, l) => ( int )l >= 3);
             StartService();
             Console.ReadLine();
         }
         /// <summary>
         /// 配置相关服务
         /// </summary>
         /// <param name="builder"></param>
         /// <returns></returns>
         private  static  void  ConfigureService(ContainerBuilder builder)
         {
             builder.Initialize();
             builder.RegisterServices();
             builder.RegisterRepositories();
             builder.RegisterModules();
             builder.AddCoreServce()
                  .AddServiceRuntime()
                  .UseSharedFileRouteManager( "c:\\routes.txt" ) //配置本地路由文件路径
                  .UseDotNettyTransport() //配置Netty
                 .UseZooKeeperRouteManager( new  ConfigInfo( "192.168.1.6:2181" ,
                     "/dotnet/unitTest/serviceRoutes" )); //配置ZooKeeper
             builder.Register(p =>  new  CPlatformContainer(ServiceLocator.Current));
         }
         /// <summary>
         /// 配置日志服务
         /// </summary>
         /// <param name="services"></param>
         public  static  void  ConfigureLogging(IServiceCollection services)
         {
             services.AddLogging();
         }
         /// <summary>
         /// 配置缓存服务
         /// </summary>
         public  static  void  ConfigureCache()
         {
             new  ConfigurationBuilder()
            .SetBasePath(AppContext.BaseDirectory)
            .AddCacheFile( "cacheSettings.json" , optional:  false );
         }
         /// <summary>
         /// 启动服务
         /// </summary>
         public  static  void  StartService()
         {
             var  serviceHost = ServiceLocator.GetService<IServiceHost>();
             Task.Factory.StartNew(async () =>
             {
                 await serviceHost.StartAsync( new  IPEndPoint(IPAddress.Parse( "127.0.0.1" ), 98));
                 Console.WriteLine($ "服务端启动成功，{DateTime.Now}。" );
             }).Wait();
         }
     }
}

 

4.客户端
using  Autofac;
using  Autofac.Extensions.DependencyInjection;
using  Microsoft.Extensions.DependencyInjection;
using  Microsoft.Extensions.Logging;
using  Surging.Core.CPlatform;
using  Surging.Core.DotNetty;
using  Surging.Core.ProxyGenerator;
using  Surging.Core.ProxyGenerator.Utilitys;
using  Surging.Core.System.Ioc;
using  System.Text;
namespace  Surging.Services.Client
{
     public  class  Program
     {
         static  void  Main( string [] args)
         {
             Encoding.RegisterProvider(CodePagesEncodingProvider.Instance);
             var  services =  new  ServiceCollection();
             var  builder =  new  ContainerBuilder();
             ConfigureLogging(services);
             builder.Populate(services);
             ConfigureService(builder);
             ServiceLocator.Current = builder.Build();
             ServiceLocator.GetService<ILoggerFactory>()
                 .AddConsole((c, l) => ( int )l >= 3);
            
         }
         /// <summary>
         /// 配置相关服务
         /// </summary>
         /// <param name="builder"></param>
         /// <returns></returns>
         private  static  void  ConfigureService(ContainerBuilder builder)
         {
             builder.Initialize();
             builder.RegisterServices();
             builder.RegisterRepositories();
             builder.RegisterModules();
             var  serviceBulider = builder
                  .AddClient()
                  .UseSharedFileRouteManager( "c:\\routes.txt" )
                  .UseDotNettyTransport();
         }
         /// <summary>
         /// 配置日志服务
         /// </summary>
         /// <param name="services"></param>
         public  static  void  ConfigureLogging(IServiceCollection services)
         {
             services.AddLogging();
         }
         /// <summary>
         /// 配置服务代理
         /// </summary>
         /// <param name="builder"></param>
         /// <returns></returns>
         public  static  IServiceProxyFactory RegisterServiceProx(ContainerBuilder builder)
         {
             var  serviceProxyFactory = ServiceLocator.GetService<IServiceProxyFactory>();
             serviceProxyFactory.RegisterProxType(builder.GetInterfaceService().ToArray());
             return  serviceProxyFactory;
         }
         
     }
}

 

远程服务调用
ServiceLocator.GetService<IServiceProxyFactory>().CreateProxy<T>(key)

 

本地模块和服务调用
ServiceLocator.GetService<IServiceProxyFactory>().CreateProxy<T>(key)

 

5.负载均衡

surging提供3种负载均衡方式:

Random:随机，调用量越大分布越均匀，默认是这种方式

Polling:轮询，存在比较慢的机器容易在这台机器的请求阻塞较多

HashAlgorithm:一致性哈希，对于相同参数的请求路由到一个服务提供者上。

6.其他功能

surging还会提供分布式缓存，AOP数据拦截，基于rabbitmq订阅发布, 监控服务，后续完善后再来讲解。

6.性能测试

测试环境

CPU:Intel Core i7-4710MQ

内存：16G

硬盘：1T SSD+512G HDD

网络：局域网

测试结果如下：

1万次调用，也就2290MS，平均单次也就0.229毫秒，性能不错。

7.总结

surging 0.0.0.1版本的发布意味着分布式微服务已经走出了第一步，以后还有很多工作需要完善。我会花很多空余时间去完善它。如果大家还有任何疑问或者感兴趣的话，可以加入QQ群：615562965

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