云原生电商微服务实战1：搭建基础框架

2024-09-07 22:29:37

	一直以来想专心写一个基于云原生的微服务案例，但总角色要写的内容太多了。电商案例本身并不会太难，而要搭建好一整套云原生和微服务的基础设施，并不是一项轻松的工作。随着.Net Asprise的推出，再集成Dapr，开发和生产几乎可以保持一样的环境了。这让我惊喜，曾经我们手动搭建k8s，手动配置集群以及可以成为历史，我们需要的就是使用这些工具，重新把核心回归到业务上来。

正好新公司也是做电商业务的，于是我终于决定开始写一套云原生电商微服务的案例。一方面可以学习Asprise和Dapr的相关知识，也是一次属性电商核心业务的机会。

这次的内容会写得比较细，目标是把这个项目当成一个培训项目来写。让不了解云原生、不了解微服务和不了解电商业务的人，也能看得懂该项目。

一、DDD

DDD相关的文章以及很多了，我在几年前也写过一个DDD的学习系列，本文就只是做个总结，毕竟微服务是离不开DDD的。

解决什么问题

问题域
需求分析
分析理解复杂业务领域问题
准确反映业务语言

领域分析概念

领域
子域
核心域、通用域和支撑域
限界上下文

领域建模概念

实体与值对象
聚合与聚合根
领域事件
领域服务
仓储
工作单元模式
规约
应用服务
防腐层

领域驱动设计

CQRS： 命令与查询分离，作为一种战术办法，是实现DDD建模领域的最佳途径之一。

充血模型： 让模型自带业务逻辑，业务属性的改变只有模型自身可以操作。

二、整洁架构

核心原则

独立于框架：整洁架构的系统核心业务逻辑不依赖于具体的软件框架，业务逻辑部分都能够独立运行。这样在框架更新或者替换时，对核心业务的影响最小。
可测试性：架构设计使得业务规则可以很方便地被测试。因为业务逻辑是独立于外部组件（如数据库、用户界面等）的，所以可以使用单元测试来验证业务规则的正确性。比如，在一个电商系统中，“计算商品折扣”的业务规则可以通过提供模拟的商品价格数据来进行单元测试，而不需要真正地连接数据库或者启动整个用户界面。
独立于UI（用户界面）：业务逻辑与用户界面相互独立。这意味着可以方便地替换用户界面，比如从一个命令行界面转换为图形界面，或者从Web界面转换为移动应用界面，而不会影响到业务逻辑。
独立于数据库：系统的核心不依赖于数据库的类型和实现。不管是使用关系型数据库（如MySQL）还是非关系型数据库（如MongoDB），业务逻辑部分都能保持稳定。

洋葱架构

依赖原则：上图的同心圆代表软件的不同部分。总的来说，越往里面，代码级别越高。外面的圆是实现机制，而内层的圆是原则。

Entities：Entities封装了企业级的业务规则。一个Entity可以是一个带方法的对象，也可以是一个数据结构和方法集。Entities可以被用于企业的其他应用。

Use Cases: 这一层包含了应用特有的业务规则。它封装和实现了系统的所有用例。这些用例协调数据从entities的流入和流出，并且指导entities使用它们的企业级业务规则来达到用例的目标。

三、项目框架

上图是本电商项目每个微服务实现使用的分层架构，在具体实现每个微服务前，先为项目打好地基，编写一些通用类库。

上图是目前搭好的电商项目整体架构，其中：

aspire：.net 8开始提供的开发工具，用于构建和运行云原生应用程序
gateways：网关项目
services：各个微服务的实现
app：存放非核心域服务
works：后台作业
pakages：项目需要用到独立的可以打包的nuget包，可以拿到其他项目中使用
shared：项目的共享类库，为实现各个微服务提供共享的基础类。

四、领域层模型规范

本项目使用.NET 9开发，现在我们先从shared开始。

在shared文件夹创建DDD.DHT.SharedKernel类库项目，修改默认命名空间为DDD.DHT

创建文件夹Domain，分别实现如下3个类

IEntity.cs

namespace DDM.DHT.Domain;
 
public interface IEntity;
 
public interface IEntity<TId> : IEntity
{
    TId Id { get; set; }
}

IAggregateRoot.cs

namespace DDM.DHT.Domain;
 
public interface IAggregateRoot;

BaseEntity.cs

using System.ComponentModel.DataAnnotations;
using System.ComponentModel.DataAnnotations.Schema;
 
namespace DDM.DHT.Domain;
 
public abstract class BaseEntity<TId> : IEntity<TId>
{
    private readonly List<BaseEvent> _domainEvents = [];
 
    [NotMapped] 
    public IReadOnlyCollection<BaseEvent> DomainEvents => _domainEvents.AsReadOnly();
 
    [Key]
    public virtual TId Id { get; set; } = default!;
 
    public void AddDomainEvent(BaseEvent domainEvent)
    {
        _domainEvents.Add(domainEvent);
    }
 
    public void RemoveDomainEvent(BaseEvent domainEvent)
    {
        _domainEvents.Remove(domainEvent);
    }
 
    public void ClearDomainEvents()
    {
        _domainEvents.Clear();
    }
}

在shared文件夹创建DDM.DHT.Core.Common类库项目，也修改默认命名空间为DDD.DHT。这个类库与SharedEvent的区别是，该类库实现主要是针对本项目的。而SharedEvent实际上可以做出nuget包供其他项目使用

在DDM.DHT.Core.Common项目中创建Domain文件夹，实现如下3个类：

BaseEntity.cs

namespace DDM.DHT.Domain;
 
public abstract class BaseEntity : BaseEntity<long>;

BaseAuditEntity.cs

namespace DDM.DHT.Domain;
 
public abstract class BaseAuditEntity : BaseEntity
{
    public DateTime? CreatedAt { get; set; }
    public DateTime? LastModifiedAt { get; set; }
}

AuditWithUserEntity.cs

namespace DDM.DHT.Domain; 
 
public abstract class AuditWithUserEntity : BaseAuditEntity
{
    public long? CreatedBy { get; set; }
    public long? LastModifiedBy { get; set; }
}

五、通用仓储规范

仓储要重点说一下，按照DDD的要求，所有聚合的属性都是通过聚合根来操作的，而仓储是用来实现数据持久化的。因此根据DDD的要求，只有聚合根才会有仓储接口和具体实现。然而在具体开发中，这种约束会使得代码变得复杂，有些简单的，可能仅仅只有CRUD的实体，因为不是聚合根，没有自己的仓储实现，设计者可能被迫把这类实体也设计成聚合根了。

读过ABP源码的朋友应该清楚，ABP的仓储就不是直接约束的IAggregateRoot，而是改成了IEntity。这样完全放开，又存在未来开发者随便修改聚合属性，破坏聚合根的管辖职责。

结合这些情况，本项目对仓储基类的设计做了一些特别的约束。见代码分析：

在DDM.DHT.SharedKernel项目添加Repository文件夹，创建IReadRepository.cs

public interface IReadRepository<T> where T : class, IEntity
{
    Task<T?> GetByIdAsync<TKey>(TKey id, CancellationToken cancellationToken = default);
 
    Task<List<T>> GetListAsync(ISpecification<T>? specification = null, CancellationToken cancellationToken = default);
 
    Task<T?> GetSingleOrDefaultAsync(ISpecification<T>? specification = null,
        CancellationToken cancellationToken = default);
 
    Task<int> CountAsync(ISpecification<T>? specification = null, CancellationToken cancellationToken = default);
 
    Task<bool> AnyAsync(ISpecification<T>? specification = null, CancellationToken cancellationToken = default);
}

注意看，这个接口的泛型约束是IEntity，而接口方法只是定义了一些读方法。如果只是读数据，该仓储是不会破坏到聚合内部的数据的，因此约束可以放开到IEntity。

另外ISpecification这个接口是一个规约接口，为仓储提供非id属性的条件查询实现。

Specification.cs实现如下

public abstract class Specification<T> : ISpecification<T> where T : class, IEntity
{
    public Expression<Func<T, bool>>? FilterCondition { get; protected init; }
    public List<Expression<Func<T, object>>> Includes { get; } = [];
    public List<string> IncludeStrings { get; } = [];
    public Expression<Func<T, object>>? OrderBy { get; private set; }
    public Expression<Func<T, object>>? OrderByDescending { get; private set; }
    public Expression<Func<T, object>>? GroupBy { get; private set; }
    public int Take { get; private set; }
    public int Skip { get; private set; }
    public bool IsPagingEnabled { get; private set; }
 
    protected void AddInclude(Expression<Func<T, object>> includeExpression)
    {
        Includes.Add(includeExpression);
    }
 
    protected void AddInclude(string includeString)
    {
        IncludeStrings.Add(includeString);
    }
 
    protected void SetPaging(int skip, int take)
    {
        Skip = skip;
        Take = take;
        IsPagingEnabled = true;
    }
 
    protected void SetOrderBy(Expression<Func<T, object>> orderByExpression)
    {
        OrderBy = orderByExpression;
    }
 
    protected void SetOrderByDescending(Expression<Func<T, object>> orderByDescExpression)
    {
        OrderByDescending = orderByDescExpression;
    }
 
    protected void SetGroupBy(Expression<Func<T, object>> groupByExpression)
    {
        GroupBy = groupByExpression;
    }
}

接着我们继续创建IRepository.cs类

//该仓储操作的聚合根实体类型
public interface IRepository<T> : IReadRepository<T> where T : class, IEntity, IAggregateRoot
{
    T Add(T entity);
 
    void Update(T entity);
 
    void Delete(T entity);
 
    Task<int> BatchDeleteAsync(ISpecification<T>? specification = null, CancellationToken cancellationToken = default);
 
    Task<int> SaveChangesAsync(CancellationToken cancellationToken = default);
}

这个仓储接口继承IReadRepository，同时它的泛型约束添加了IAggregateRoot，也就是说它既拥有了能灵活查询实体对象的优势，又提供了仅聚合根能操作实体属性变更的约束。

我们继续添加一个IGenericRepository仓储，代码如下：
```
//该仓储操作的通用实体类型
public interface IGenericRepository<T> : IReadRepository<T> where T : class, IEntity
{
    Task<int> SaveChangesAsync(CancellationToken cancellationToken = default);
}
```
这个接口很有意思，它继承IReadRepository仓储后，多了一个SaveChangesAsync方法。也就是说这个仓储可以把查询获取的实体对象属性变更后，重新持久化。

再看这个仓储接口的约束是IEntity，也就是说它为那些简单的只需要做CRUD的实体提供了简单了仓储实现，而不依赖与聚合根。
在shared文件夹，创建DDM.DHT.Infrastructure.EFCore项目。添加Pomelo.EntityFrameworkCore.MySql 9.0.0引用，注意目前该版本是preview的版本。
创建Repositories文件夹，分别去实现IReadRepository、IRepository和IGenericRepository接口。代码我这类不贴了，可下载完整的项目文件来查看。

六、通用数据返回对象

一般我们在开发项目时，每个接口要返回数据类型是不一样的，比如有些接口返回的是整数、有的返回的是List等等，那么前端在解析不同的返回数据类型时就会很麻烦，为了解决这个问题，需要对返回结果进行统一的封装。

不仅仅是前端访问接口，即使是后端程序各个服务之间，或者各个层次之间都会有数据返回。

因此需要规范一个通用的数据返回对象。

在DDD.DHT.SharedKernel项目添加Return文件夹，创建统一的IResult接口和实现，代码如下。

public enum ResultStatus
{
    Ok,
    Error,
    Forbidden,
    Unauthorized,
    NotFound,
    Invalid
}
 
public interface IResult
{
    IEnumerable<string>? Errors { get; }
 
    bool IsSuccess { get; }
 
    ResultStatus Status { get; }
 
    object? GetValue();
}
 
public class Result<T> : IResult
{
    public Result() : this(default(T))
    {
    }
 
    protected internal Result(T? value)
    {
        Value = value;
    }
 
    protected internal Result(ResultStatus status)
    {
        Status = status;
    }
 
    public T? Value { get; init; }
 
    public bool IsSuccess => Status == ResultStatus.Ok;
 
    public IEnumerable<string>? Errors { get; protected set; }
 
    public ResultStatus Status { get; protected set; } = ResultStatus.Ok;
 
    public object? GetValue()
    {
        return Value;
    }
 
    public static implicit operator Result<T>(Result result)
    {
        return new Result<T>(default(T))
        {
            Status = result.Status,
            Errors = result.Errors
        };
    }
}
 
public class Result : Result<Result>
{
    public Result() : base(null)
    {
    }
 
    protected internal Result(Result value) : base(value)
    {
    }
 
    protected internal Result(ResultStatus status) : base(status)
    {
    }
 
    public static Result From(IResult result)
    {
        return new Result(result.Status)
        {
            Errors = result.Errors
        };
    }
 
    public static Result Success()
    {
        return new Result(ResultStatus.Ok);
    }
 
    public static Result<T> Success<T>(T value)
    {
        return new Result<T>(value);
    }
 
    public static Result Failure()
    {
        return new Result(ResultStatus.Error);
    }
 
    public static Result Failure(params string[] errors)
    {
        return new Result(ResultStatus.Error)
        {
            Errors = errors.AsEnumerable()
        };
    }
 
    public static Result NotFound()
    {
        return new Result(ResultStatus.NotFound);
    }
 
    public static Result NotFound(params string[] error)
    {
        return new Result(ResultStatus.NotFound)
        {
            Errors = error.AsEnumerable()
        };
    }
 
    public static Result Forbidden()
    {
        return new Result(ResultStatus.Forbidden);
    }
 
    public static Result Unauthorized()
    {
        return new Result(ResultStatus.Unauthorized);
    }
 
    public static Result Invalid()
    {
        return new Result(ResultStatus.Invalid);
    }
 
    public static Result Invalid(params string[] errors)
    {
        return new Result(ResultStatus.Invalid)
        {
            Errors = errors.AsEnumerable()
        };
    }
}

有了通用的泛型返回对象，我们再补偿一个通用的分页数据返回对象

public class PagedMetaData
{
    public int CurrentPage { get; set; }
    public int TotalPages { get; set; }
    public int PageSize { get; set; }
    public long TotalCount { get; set; }
 
    public bool HasPrevious => CurrentPage > 1;
 
    public bool HasNext => CurrentPage < TotalPages;
}
 
public class Pagination
{
    private const int MaxPageSize = 100;
 
    public int PageNumber { get; set; } = 1;
 
    private int _pageSize = 10;
 
    public int PageSize
    {
        get => _pageSize;
        set => _pageSize = value > MaxPageSize ? MaxPageSize : value;
    }
}
 
public class PagedList<T> : List<T>
{
    public PagedList(IEnumerable<T> items, long count, Pagination pagination)
    {
        MetaData = new PagedMetaData
        {
            TotalCount = count,
            PageSize = pagination.PageSize,
            CurrentPage = pagination.PageNumber,
            TotalPages = (int)Math.Ceiling(count / (double)pagination.PageSize)
        };
 
        AddRange(items);
    }
 
    public PagedMetaData MetaData { get; set; }
}

进一步，我们再为仓储编写一个分页对象的扩展方法。在DDM.DHT.Infrastructure.EFCore项目创建QueryableExtensions.cs文件

public static class QueryableExtensions
{
    public static async Task<PagedList<T>?> ToPageListAsync<T>(this IQueryable<T> queryable, Pagination pagination) where T : class
    {
        var count = queryable.Count();
        var items = await queryable
            .Skip((pagination.PageNumber - 1) * pagination.PageSize)
            .Take(pagination.PageSize)
            .ToListAsync();
        return items.Count == 0 ? null : new PagedList<T>(items, count, pagination);
    }
}

七、实现审计属性自动赋值

还记得我们在DDM.DHT.Core.Common项目中创建的3个抽象实体类吗？BaseEntity、BaseAuditEntity和AuditWithUserEntity。从这3个类中我们可以发现BaseEntity基类中我们把该项目的Id属性设置成了long类型，因为我们这个项目的默认Id就都用的long，所以AuditWithUserEntity中的创建和修改人Id也设置成了long。

现在有一个问题，在仓储层做数据持久化的时候能不能自动保存这些审计对象的值了，因为他们与业务无关，仅仅是审计时需要用到。我们不想在业务代码中去设置这些属性值。

答案肯定是可以做到的，现在我们来看一下如何实现。

在实现之前我们需要先定义一个IUser接口，用来保存系统的当前登录用户。而审计数据赋的值，就是IUser接口的用户Id。

在DDM.DHT.Core.Common项目中创建Interfaces文件夹，再创建IUser.cs文件，代码如下

public enum UserType
{
    User,
    Worker
}
 
public interface IUser
{
    long? Id { get; }
 
    string? UserName { get; }
 
    UserType UserType { get; }
}

UserType枚举值是用来区分操作是正常登录用户，还是后台作业用户。

接着在DDM.DHT.Infrastructure.EFCore项目创建Interceptors文件夹，创建AuditEntityInterceptor.cs类，代码如下：

public class AuditEntityInterceptor(IUser currentUser) : SaveChangesInterceptor
{
    public override InterceptionResult<int> SavingChanges(DbContextEventData eventData, InterceptionResult<int> result)
    {
        UpdateEntities(eventData.Context);
 
        return base.SavingChanges(eventData, result);
    }
 
    public override ValueTask<InterceptionResult<int>> SavingChangesAsync(DbContextEventData eventData,
        InterceptionResult<int> result, CancellationToken cancellationToken = default)
    {
        UpdateEntities(eventData.Context);
 
        return base.SavingChangesAsync(eventData, result, cancellationToken);
    }
 
    public void UpdateEntities(DbContext? context)
    {
        if (context == null) return;
 
        foreach (var entry in context.ChangeTracker.Entries<BaseAuditEntity>())
        {
            if (entry.State is not (EntityState.Added or EntityState.Modified)) continue;
 
            var now = DateTime.Now;
 
            if (entry.State == EntityState.Added)
            {
                entry.Entity.CreatedAt = now;
                entry.Entity.LastModifiedAt = now;
            }
            else
            {
                entry.Entity.LastModifiedAt = now;
            }
        }
 
        foreach (var entry in context.ChangeTracker.Entries<AuditWithUserEntity>())
        {
            if (entry.State is not (EntityState.Added or EntityState.Modified)) continue;
 
            if (currentUser.Id is null) continue;
 
            if (entry.State == EntityState.Added)
                entry.Entity.CreatedBy = currentUser.Id;
            else
                entry.Entity.LastModifiedBy = currentUser.Id;
        }
    }
}

SaveChangesInterceptor是EFCore提供的实体在SaveChange时的拦截器，我们可以提供一个基于该拦截器的实现，在实体类型是继承BaseAuditEntity时，自动保存当前时间属性。如果实现是继承AuditWithUserEntity，则自动保存当前用户为操作记录人。

八、实现命令查询职责模式

命令查询职责分离（CQRS，Command Query Responsibility Segregation）是一种架构模式，它将系统中的写操作与读操作分离开来。CQRS 模式能够提升系统的可伸缩性、性能和可维护性，尤其适用于复杂的业务场景和高并发的系统。在传统的 CRUD（增、删、改、查）架构中，读写操作通常共享同一数据模型，而 CQRS 将这两者彻底分开，让它们有独立的模型、接口和存储方式。

CQRS 模式特别适合与事件溯源（Event Sourcing）一起使用，可以通过事件追溯系统的状态变化，确保数据的一致性。

该系统使用MediatR来提供CQRS的支持，我们先来看接口，在DDM.DHT.Core.Common项目创建Messaging，再创建4个类，代码如下：

//ICommand.cs
public interface ICommand<out TResponse> : IRequest<TResponse>;
 
//ICommandHandler.cs
public interface ICommandHandler<in TCommand, TResponse> : IRequestHandler<TCommand, TResponse> where TCommand : ICommand<TResponse>;
 
//IQuery.cs
public interface IQuery<out TResponse> : IRequest<TResponse>;
 
//IQueryHandler.cs
public interface IQueryHandler<in TQuery, TResponse> : IRequestHandler<TQuery, TResponse> where TQuery : IQuery<TResponse>;

MediatR中介者模式：这是一种旨在解耦对象之间通信的策略，MediatR是实现中介模式一种成熟的实现。我们只需要知道怎么使用它即可。从本质上讲，MediatR 在三种主要模式下运行：

Request：涉及具有服务响应的单个接收方。
Notification：在没有服务响应的情况下与多个接收方接合。
StreamRequest：利用单个接收器进行具有服务响应的流操作。

就该项目而言，我们主要关注Request行为，尤其是探索MediatR的管道。

MediatR Pipeline

在中介请求流中，发布者（发送_操作_）和订阅者（处理程序）之间存在明显的区别。

通过利用 MediatR 管道，我们可以有效地拦截此流程，并将自定义逻辑引入流程。

要实现管道，需要从接口继承IPipelineBehavior。接下来我们添加一个命令日志收集器，在DDM.DHT.Infrastructure.EFCore项目Interceptors文件夹添加LoggingBehavior.cs：

public class LoggingBehavior<TRequest, TResponse> : IPipelineBehavior<TRequest, TResponse> where TRequest : ICommand<TResponse>
{
    private readonly ILogger<LoggingBehavior<TRequest, TResponse>> _logger;
    public LoggingBehavior(ILogger<LoggingBehavior<TRequest, TResponse>> logger) => _logger = logger;
 
    public async Task<TResponse> Handle(TRequest request, RequestHandlerDelegate<TResponse> next, CancellationToken cancellationToken)
    {
        _logger.LogInformation("----- Handling command {CommandName} ({@Command})", GetGenericTypeName(request!), request);
        var response = await next();
        _logger.LogInformation("----- Command {CommandName} handled - response: {@Response}", GetGenericTypeName(request!), response);
 
        return response;
    }
}

上面的代码所示，我们可以看到此方法允许在调用ICommand的管道的后续步骤之前和之后插入逻辑。假设这些命令的日志都被记录到CommandEvent的数据库，或者其他持久化存储中。我们后续时候可以对分析这些日志，实现事件溯源。

九、实现领域事件

我们再来看一下MediatR的一种模式，Notification模式，它可以与零个或多个接受放通信，这种模式特别适合做事件发布。不让用户实体更新了，同时发出一个用户更新已经更新的事件。至于该事件被多少其他程序订阅，那是以后的事，这样事件发布者和订阅者就实现了解耦。

现在我们回到DDM.DHT.SharedKernel项目，在Domain文件夹添加BaseEvent.cs类

public abstract class BaseEvent : INotification
{
    /// <summary>
    /// 发生日期
    /// </summary>
    public DateTime DateOccurred { get; protected set; } = DateTime.Now;
}

该类继承INotification接口，因此领域事件可以有零或者多个订阅者实现。

接着我们在DDM.DHT.Infrastructure.EFCore项目的Interceptors文件夹添加DispatchDomainEventsInterceptor.cs类

public class DispatchDomainEventsInterceptor(IPublisher publisher) : SaveChangesInterceptor
{
    public override int SavedChanges(SaveChangesCompletedEventData eventData, int result)
    {
        DispatchDomainEvents(eventData.Context).GetAwaiter().GetResult();
        return base.SavedChanges(eventData, result);
    }
 
    public override async ValueTask<int> SavedChangesAsync(SaveChangesCompletedEventData eventData, int result,
        CancellationToken cancellationToken = default)
    {
        await DispatchDomainEvents(eventData.Context);
        return await base.SavedChangesAsync(eventData, result, cancellationToken);
    }
 
    private async Task DispatchDomainEvents(DbContext? context)
    {
        if (context == null) return;
 
        var entities = context.ChangeTracker
            .Entries<BaseEntity>()
            .Where(e => e.Entity.DomainEvents.Any())
            .Select(e => e.Entity)
            .ToList();
 
        var domainEvents = entities
            .SelectMany(e => e.DomainEvents)
            .ToList();
 
        entities.ForEach(e => e.ClearDomainEvents());
 
        foreach (var domainEvent in domainEvents)
            await publisher.Publish(domainEvent);
    }
}

上面代码的核心语句就是最后那句

await publisher.Publish(domainEvent)

，publisher对象是通过依赖注入的IPublisher实例，这是一个MediatR框架提供的对象，它的功能就是发布事件。

这段代码同时继承SaveChangesInterceptor抽象类，因此在实体执行SavedChange时，可以确保同时执行了DispatchDomainEvents方法，实现工作单元模式。

十、实现集成事件

上一部分内容中，领域事件的实现中我们可以知道一个领域事件可以实现多个订阅者，并且同时实现了工作单元模式。看起来好像很厉害，但实际上受到EFCore的事务特性的限制，领域事件只能在一个DbContext上下文中实现事务。如果是跨微服务的事件订阅，怎么办呢？

分布式事务的实现并不是一件容易的事情，我们的项目通过DotNetCore.CAP库来实现。

首先重温一下CAP的概念：

CAP定理是分布式系统中的一个重要理论，主要由埃里克·布鲁尔在2000年提出，并在2002年由塞思·吉尔伯特和南希·林奇正式证明。CAP定理指出，在一个分布式系统中，最多只能同时满足以下三项中的两项：

一致性（Consistency）：所有节点在同一时间看到相同的数据。
可用性（Availability）：每个请求都会在有限的时间内得到响应。
分区容错性（Partition Tolerance）：系统在网络分区的情况下仍能继续工作。因此，设计者在面对网络分区时，必须在一致性和可用性之间做出选择，无法同时保证这三项特性。

DotNetCore CAP通常运用在分布式事务的场景，主要解决的是不同程序之间远程调用的事务一致性。

集成CAP的实现：

在shared文件夹创建新的项目DDM.DHT.Infrastructure.CAP，需要实现CAP的微服务单独引用该项目。

创建EFDbContext类，实现开启事务的逻辑：

public class EFDbContext(DbContextOptions options) : DbContext(options)
{
    private IDbContextTransaction? _currentTransaction;
    public IDbContextTransaction? GetCurrentTransaction() => _currentTransaction;
    /// <summary>
    /// 事务是否开启
    /// </summary>
    public bool HasActiveTransaction => _currentTransaction != null;
 
    public Task<IDbContextTransaction> BeginTransactionAsync()
    {
        if (_currentTransaction != null) return null;
        
        _currentTransaction = Database.BeginTransaction();
        return Task.FromResult(_currentTransaction);
    }
 
    public async Task CommitTransactionAsync(IDbContextTransaction transaction)
    {
        if (transaction == null) throw new ArgumentNullException(nameof(transaction));
        if (transaction != _currentTransaction) throw new InvalidOperationException($"传入的事务{transaction.TransactionId}并不是当前事务");
 
        try
        {
            await SaveChangesAsync();
            transaction.Commit();
        }
        catch
        {
            RollbackTransaction();
            throw;
        }
        finally
        {
            if (_currentTransaction != null)
            {
                _currentTransaction.Dispose();
                _currentTransaction = null;
            }
        }
    }
 
    public void RollbackTransaction()
    {
        try
        {
            _currentTransaction?.Rollback();
        }
        finally
        {
            if (_currentTransaction != null)
            {
                _currentTransaction.Dispose();
                _currentTransaction = null;
            }
        }
    }
}

创建TransactionBehavior.cs类，通过拦截器开启事务

public class TransactionBehavior<TDbContext, TRequest, TResponse> : IPipelineBehavior<TRequest, TResponse> where TDbContext : EFDbContext where TRequest : ICommand<TResponse>
{
    ILogger _logger;
    TDbContext _dbContext;
    ICapPublisher _capBus;
    public TransactionBehavior(TDbContext dbContext, ICapPublisher capBus, ILogger logger)
    {
        _dbContext = dbContext ?? throw new ArgumentNullException(nameof(dbContext));
        _capBus = capBus ?? throw new ArgumentNullException(nameof(capBus));
        _logger = logger ?? throw new ArgumentNullException(nameof(logger));
    }
 
 
    public async Task<TResponse> Handle(TRequest request, RequestHandlerDelegate<TResponse> next, CancellationToken cancellationToken)
    {
        var response = default(TResponse);
        var typeName = request.GetGenericTypeName();
 
        try
        {
            if (_dbContext.HasActiveTransaction)
            {
                return await next();
            }
            //定义数据库操作执行的策略，比如可以在里面嵌入一些重试的逻辑
            var strategy = _dbContext.Database.CreateExecutionStrategy();
 
            await strategy.ExecuteAsync(async () =>
            {
                using (var transaction = await _dbContext.BeginTransactionAsync(_capBus))
                {
                    using (_logger.BeginScope("TransactionContext:{TransactionId}", transaction.TransactionId))
                    {
                        _logger.LogInformation("----- 开始事务 {TransactionId} {CommandName}({@Command})", transaction.TransactionId, typeName, request);
                        response = await next();
                        _logger.LogInformation("----- 提交事务 {TransactionId} {CommandName}", transaction.TransactionId, typeName);
 
                        await _dbContext.CommitTransactionAsync(transaction);
                        //Guid transactionId = transaction.TransactionId;
                    }
                }
            });
            return response;
        }
        catch (Exception ex)
        {
            _logger.LogError(ex, "处理事务出错 {CommandName} ({@Command})", typeName, request);
            throw;
        }
    }
}

创建DependencyInjection.cs类，注入CAP实例和配置

public static class DependencyInjection
{
    public static IServiceCollection AddCAP<TMasterDbContext>(
        this IServiceCollection services, IConfiguration configuration)
        where TMasterDbContext : DbContext
    {
        var masterDbConn = configuration.GetConnectionString("MasterDb");
 
        services.AddCap(x =>
        {
            x.UseEntityFramework<TMasterDbContext>();
            x.UseMySql(masterDbConn!);
            x.UseRabbitMQ(options =>
            {
                configuration.GetSection("RabbitMQ").Bind(options);
            });
            x.UseDashboard();
        });
 
        return services;
    }
}

要使用CAP还需要2个步骤，目前还在框架阶段，后面两个步骤在使用的时候具体介绍，下面内容只是先把后续3个步骤写出来。

在要使用CAP的微服务项目中，让微服务的DbContext对象继承EFDbContext类，用来继承事务逻辑。

创建新的拦截器，注入，如

public class UserDbContextTransactionBehavior<TRequest, TResponse> : TransactionBehavior<UserDbContext, TRequest, TResponse> where TRequest : ICommand<TResponse>
{
    public UserDbContextTransactionBehavior(UserDbContext dbContext, ICapPublisher capBus, ILogger<UserDbContextTransactionBehavior<TRequest, TResponse>> logger) : base(dbContext, capBus, logger)
    {
    }
}

这个类主要目的是把ICapPublisher注入进来

添加依赖注入

services.AddTransient(typeof(IPipelineBehavior<,>), typeof(UserDbContextTransactionBehavior<,>));

ps：这里CAP是实现还依赖了RabbitMQ中间件，具体的使用效果以后遇到真实需求了再详细介绍。

到目前已经把领域层规范和EFCore基础设施搭建好了，还有一些其他基础设施层的通用封装，如Cache、Quartz、MessageBus等，这些也等以后再展开介绍。

分类: 项目实战
标签: 云计算 , 微服务

XIAOSUO 记录个人学习的足迹