【字节青训营-7】：初探 Kitex 字节微服务框架（使用ETCD进行服务注册与发现）

本文目录

  • 一、Kitex概述
  • 二、第一个Kitex应用
  • 三、IDL
  • 四、服务注册与发现

一、Kitex概述

长话短说，就是字节跳动内部的 Golang 微服务 RPC 框架，具有高性能、强可扩展的特点，在字节内部已广泛使用。

如果对微服务性能有要求，又希望定制扩展融入自己的治理体系，Kitex 会是一个不错的选择。

可以看到下面是Kitex的架构设计。

在这里插入图片描述
这个框架有一些特点，比如：

  • 高性能

使用自研的高性能网络库 Netpoll，性能相较 go net 具有显著优势。

  • 扩展性

提供了较多的扩展接口以及默认扩展实现，使用者也可以根据需要自行定制扩展，具体见下面的框架扩展。

  • 多消息协议

RPC 消息协议默认支持 Thrift、Kitex Protobuf、gRPC。Thrift 支持 Buffered 和 Framed 二进制协议，与支持原生 Thrift 协议的多语言框架都能互通； Kitex Protobuf 是 Kitex 自定义的 Protobuf 消息协议，协议格式类似 Thrift；gRPC 是对 gRPC 消息协议的支持，可以与 gRPC 互通。除此之外，使用者也可以扩展自己的消息协议，目前社区也提供了 Dubbo 协议的支持，可以与 Dubbo 互通。

  • 多传输协议

传输协议封装消息协议进行 RPC 互通，传输协议可以额外透传元信息，用于服务治理，Kitex 支持的传输协议有 TTHeader、HTTP2。TTHeader 可以和 Thrift、Kitex Protobuf 结合使用；HTTP2 目前主要是结合 gRPC 协议使用，后续也会支持 Thrift。

  • 多种消息类型

支持 PingPong、Oneway、双向 Streaming。其中 Oneway 目前只对 Thrift 协议支持，双向 Streaming 只对 gRPC 支持，后续会考虑支持 Thrift 的双向 Streaming。

  • 服务治理

支持服务注册/发现、负载均衡、熔断、限流、重试、监控、链路跟踪、日志、诊断等服务治理模块，大部分均已提供默认扩展，使用者可选择集成。

  • 代码生成

Kitex 内置代码生成工具，可支持生成 Thrift、Protobuf 以及脚手架代码。

二、第一个Kitex应用

首先我们创建一个新的Go项目，然后安装对应的插件：kitex和thriftgo。

然后在终端输入对应的安装命令：

go install github.com/cloudwego/kitex/tool/cmd/kitex@latest

go install github.com/cloudwego/thriftgo@latest

然后等待对应的安装即可。

在项目路径下安装新建thrift文件，然后输入如下代码：

在这里插入图片描述

namespace go apistruct Request{1:string message
}struct Response{1:string message
}service Echo{Response echo(1:Request req)
}

简单来说，这段代码定义一个简单的服务 Echo，它包含一个方法 echo。这个方法接收一个 Request 类型的对象作为输入，处理后返回一个 Response 类型的对象。Request 和 Response 都包含一个字符串字段 message，分别用于传递请求消息和响应消息。这种定义方式使得 Thrift 可以生成不同语言的代码（例如 Go、Java、Python 等），方便跨语言的服务调用。

然后在命令行输入命令：

kitex -module exampleKitex -service exampleKitex echo.thrift

来生成基本的代码。

在这里插入图片描述
等待一会后，可以看到目录已经更新了。

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在main.go中输入如下代码：

package mainimport (api "exampleKitex/kitex_gen/api/echo""log"
)
/*api.NewServer 是一个函数，用于创建一个新的服务实例。new(EchoImpl) 创建了一个 EchoImpl 类型的实例，并将其传递给 api.NewServer。调用 svr.Run() 方法启动服务。
*/
func main() {svr := api.NewServer(new(EchoImpl))err := svr.Run()if err != nil {log.Println(err.Error())}
}

如果有报错，可以输入go mod tidy来补充对应需要的库。

然后在handler.go中来输入逻辑代码。

(s *EchoImpl)：这是方法的接收者，表示这个方法属于 EchoImpl 类型的指针 s。
EchoImpl 是一个结构体类型，通常是由 Thrift 生成的接口的具体实现。
echo是方法名称，对应 Thrift 定义中的 echo 方法。
ctx context.Context：这是方法的第一个参数，类型为 context.Context。
context 是 Go 标准库中的一个包，用于在程序中传递上下文信息，例如超时、取消信号等。
req *api.Request：这是方法的第二个参数，类型为 *api.Request，表示这是一个指向 api.Request 类型的指针。
api.Request 是 Thrift 定义的 Request 结构体，通过 Thrift 生成的 Go 代码中的 api 包来访问。&api.Response{}：创建了一个 api.Response 类型的实例，并取其地址（返回一个指针）。
Message: req.Message：将 req 参数中的 Message 字段值赋给新创建的 Response 实例的 Message 字段。这是一个简单的回显服务，即客户端发送一个消息，服务端原样返回这个消息。

package mainimport ("context"api "exampleKitex/kitex_gen/api"
)// EchoImpl implements the last service interface defined in the IDL.
type EchoImpl struct{}// Echo implements the EchoImpl interface.
func (s *EchoImpl) Echo(ctx context.Context, req *api.Request) (resp *api.Response, err error) {// TODO: Your code here...return &api.Response{Message: req.Message}, nil
}

然后我们来启动main.go和handler.go. 启动之后会默认在监听端口进行对应的监听。

在这里插入图片描述

然后我们新建一个客户端，并且写入对应的客户端代码。

package mainimport ("context""github.com/cloudwego/kitex/client/callopt""log""exampleKitex/kitex_gen/api""exampleKitex/kitex_gen/api/echo""time"
)import "github.com/cloudwego/kitex/client"func main() {//下面的destService对应服务名称是我们在启动kitex代码生成工具命令中的service名称// kitex -moudle exampleKitex -service exampleKitex(服务名称) echo.thriftc, err := echo.NewClient("exampleKitex", client.WithHostPorts("0.0.0.0:8888"))if err != nil {log.Fatal(err)}req := &api.Request{Message: "my request"}resp, err := c.Echo(context.Background(), req, callopt.WithRPCTimeout(3*time.Second))if err != nil {log.Fatal(err)}log.Println(resp)
}

然后运行客户端，新开一个终端，输入命令go run .\client.go即可。

然后可以看到返回的Response如下：

在这里插入图片描述

所以总结一下，就是，先在echo.thrift中编写接口，定义发送什么样的请求，请求里边有什么样的一个信息，然后就是继续定义一个响应，以及服务的逻辑。

在这里插入图片描述

三、IDL

IDL（Interface Definition Language，接口定义语言）是一种用于定义软件组件之间交互接口的规范语言。它允许开发者以一种语言无关的方式描述服务接口、数据结构和通信协议，从而实现不同编程语言之间的互操作性。IDL 的核心目的是提供一种标准化的方式来定义服务的接口和数据结构，使得这些接口和数据结构可以在多种编程语言中被实现和使用。

IDL就是我们刚刚定义的这个thrift文件。

如果进行PRC，那么就需要知道对方的接口是什么，需要传什么参数，也需要知道返回值是什么样子的。这个时候就需要通过IDL来约定双方的协议。就像调用某个函数，需要知道函数签名一样。

定义好thrift文件之后，就可以使用命令生成代码了。
kitex -module example -service example echo.thrift生成代码。

在这里插入图片描述

服务是默认监听8888端口的。

四、服务注册与发现

目前Kitex的服务注册与发现已经对接了主流的服务注册与发现中心，如ETCD、Nacos、zookeeper、Eureka等。

接下来我们进行一个简单的实战。

首先我们下载etcd：https://github.com/etcd-io/etcd/releases，找到对应的电脑的版本。

在这里插入图片描述

下载好之后找个文件夹进行解压缩，然后打开，双击打开即可。

在这里插入图片描述

运行起来之后可以看到对应的2380和2379两个端口。

在这里插入图片描述
到这一步，服务器已经启用成功了。

接下来我们需要把服务注册到etcd注册中心去。修改handler.go的相关代码。

简单说明下作用：实现一个 Kitex 服务端程序，通过 ETCD 注册中心将自身注册为一个可发现的服务，并提供了一个简单的 Echo 方法。程序的主要功能包括：

package mainimport ("context"api "exampleKitex/kitex_gen/api""exampleKitex/kitex_gen/api/echo""github.com/cloudwego/kitex/pkg/rpcinfo""github.com/cloudwego/kitex/server"etcd "github.com/kitex-contrib/registry-etcd""log"
)// EchoImpl implements the last service interface defined in the IDL.EchoImpl：定义了一个结构体，用于实现服务接口。
type EchoImpl struct{}// Echo implements the EchoImpl interface.
// ctx context.Context：上下文对象，用于传递超时和取消信号。
// req *api.Request：请求对象，包含客户端发送的数据。
func (s *EchoImpl) Echo(ctx context.Context, req *api.Request) (resp *api.Response, err error) {// TODO: Your code here...return &api.Response{Message: req.Message}, nil}func main() {//etcd.NewEtcdRegistry：创建一个 ETCD 注册中心实例。//参数 []string{"127.0.0.1:2379"} 指定了 ETCD 服务的地址。r, err := etcd.NewEtcdRegistry([]string{"127.0.0.1:2379"})if err != nil {log.Fatal(err)}//echo.NewServer：创建一个服务实例。//new(EchoImpl)：创建一个 EchoImpl 实例，作为服务的具体实现。//server.WithRegistry(r)：指定使用 ETCD 注册中心实例 r，将服务注册到 ETCD 中。//server.WithServerBasicInfo：设置服务的基本信息，例如服务名称。ServiceName: "Hello"：将服务名称设置为 "Hello"，客户端可以通过这个名称找到服务。server := echo.NewServer(new(EchoImpl), server.WithRegistry(r), server.WithServerBasicInfo(&rpcinfo.EndpointBasicInfo{ServiceName: "Hello",}))err = server.Run()if err != nil {log.Fatal(err)}}

同时我们修改client.go的代码如下：

一句话概括下作用，就是：使用 Kitex 框架的客户端程序，通过 ETCD 注册中心动态发现服务，并调用名为 Hello 的服务的 Echo 方法。代码的主要功能是定期发送请求到服务端，并打印响应结果。

package mainimport ("context""exampleKitex/kitex_gen/api""exampleKitex/kitex_gen/api/echo""github.com/cloudwego/kitex/client"etcd "github.com/kitex-contrib/registry-etcd""log""time"
)func main() {//etcd.NewEtcdResolver：创建一个 ETCD 解析器实例，用于从 ETCD 服务注册中心获取服务实例的地址。//参数 []string{"127.0.0.1:2379"} 指定了 ETCD 服务的地址。r, err := etcd.NewEtcdResolver([]string{"127.0.0.1:2379"})if err != nil {log.Fatal(err)}//echo.MustNewClient：创建一个服务客户端实例。//"Hello" 是服务名称，与服务端在 ETCD 中注册的名称一致。//client.WithResolver(r)：指定使用 ETCD 解析器 r 来动态发现服务实例。这意味着客户端会从 ETCD 中获取服务实例的地址，而不是直接指定服务地址。client := echo.MustNewClient("Hello", client.WithResolver(r))//创建一个带有超时时间的上下文，超时时间为 3 秒。for {ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), time.Second*3)//调用服务端的 Echo 方法，传递一个请求对象，其中 Message 字段为 "hello"。resp, err := client.Echo(ctx, &api.Request{Message: "hello"})cancel() //调用 cancel() 释放上下文资源。if err != nil {log.Fatal(err)}log.Println(resp)time.Sleep(time.Second)}
}

来捋顺一下步骤：

实现一个 Kitex 客户端程序，通过 ETCD 注册中心动态发现服务，并调用名为 Hello 的服务的 Echo 方法：

创建 ETCD 解析器实例，用于从 ETCD 注册中心获取服务实例的地址。然后创建服务客户端实例，指定使用 ETCD 解析器。并且在一个无限循环中，每隔 1 秒调用一次服务的 Echo 方法。打印服务端返回的响应。

这种设计适用于微服务架构，其中服务实例可能动态变化，通过 ETCD 注册中心可以实现服务发现和负载均衡。

通过命令 go run .\handler.go来启动服务端，会将我们的服务注册到etcd里面去。

在这里插入图片描述
然后运行client，会看到如下的消息。

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