云原生电商微服务实战3：Asprise和Dapr集成

2024-09-28 13:27:01

一、云原生介绍

概念

什么是云原生：云原生是一种软件开发的方法论，通俗来说就是在云计算环境中构建和运行应用程序云计算的特点：弹性、可扩展、高可用云原生关键点：
- 容器化
- 微服务
- 动态管理
- CI/CD
- 弹性（容错机制）
- 服务网格
- 容器编排工具
- 监控平台（指标、链路、日志）
云原生开发与微服务开发理念（云原生：云计算为基础；传统：固定的硬件）架构（云原生：微服务、Serverless；传统：单机架构）开发流程（云原生：CI/CD；传统：瀑布模型（没有自动化)）基础设施（云原生：通过代码管理依赖资源、自动配置；传统：事先准备、手动配置）服务发现通信（云原生：环境中自带服务发现；传统：Consul、自己实现、提前准备、依赖硬编码、配置文件）监控和日志（云原生：环境中准备好了各种监控、日志、链路追踪；传统：过于依赖外部组件）资源利用率（云原生：动态调整资源；传统：资源分配不灵活）
开发环境和生产环境

云原生概要已经提出很久了，k8s可以说就是上就是一个云原生环境。

我在2019年的时候就开始带团队成员来是公司的微服务转型，那个时候都是自己手撸k8s环境，各种中间件集群也是自己搭建的。

那个时候云原生环境确实不好，虽然各大云平台都提供直接的paas产品，但很多收费都较贵，最终还是自己搭建。

更重要的时候本地开发时虽然安装的docker版本，提供了mini k8s环境，但是开发和部署的环境还是不一样的。

二、Asprise介绍

如果能有一个让开发和部署都是云原生的，开发的时候不需要自己去安装mysql，redis；同时开发的时候也不需要知道最终部署的是阿里云，还是微软云。只要开发环境是基于云原生的，开发环境拥有云原生的特性，比如监控、日志、链路追踪。部署的时候只需要提供对应的云产品的产品就能让系统跑起来，这种跑起来的方式，可能就是提供一个连接字符串就可以了。如果有这样的环境，那云原生开发将变得简单很多。

对的，这就是我们当前的明星出场的时候了。

.NET Aspire是NET 8.0 LTS提出的一套开发工具，它的作用就是构建和运行云原生应用程序。

特点：

Dashboard - 中心化的应用监控和探查：F5 启动 .NET Aspire可显示服务的统一视图以及它们的日志、指标和跟踪。
组件 Component：开发Asprise应用时，我们无需再在本地安装需要用到的组件环境了，比如mysql、redis。只需要为启动的服务体提供配置，告诉Asprise该服务需要用到MongoDb、RabbitMQ等。
Azure 专用组件：这里我们用不到，但还是介绍一下，Asprise提供了专用的Azure组件，可以将应用直接部署到Azure，并且本地开发也能直接只用Azure云服务，比如Blob、Cosmos DB等
服务发现：使用Asprise后，开发人员不需要在配置服务发现，而且每一个服务Asprise还提供一个代理，这样我们启动某个服务的时候可以直接生成集群，跨服务的请求通过代理来访问集群
生成k8s部署清单，当然这个目前还存在bug，但生成出来的清单稍做修改基本就可以用了。

Asprise它很新，每天都在变化，目前我只研究到这里。还有很多特点我可能还不知道，期待Asprise更好的发展。

三、创建Asprise项目

环境：.NET 8.0、Docker桌面版、VS 2022最新

创建aspire文件夹，再创建名为DDM.DHT.AppHost的.NET Asprise应用主机项目。添加下列引用

    <PackageReference Include="Aspire.Hosting.AppHost" Version="9.2.0" />
    <PackageReference Include="Aspire.Hosting.MongoDB" Version="9.2.0" />
    <PackageReference Include="Aspire.Hosting.MySql" Version="9.2.0" />
    <PackageReference Include="Aspire.Hosting.RabbitMQ" Version="9.2.0" />
    <PackageReference Include="Aspire.Hosting.Redis" Version="9.2.0" />

添加DDM.DHT.UserService.HttpApi和DDM.DHT.UserService.MigrationWorker项目引用

在Program.cs中添加下列代码，用于创建组件：

var mysql = builder.AddMySql("dht-mysql")
    .WithPhpMyAdmin(resourceBuilder => resourceBuilder.WithLifetime(ContainerLifetime.Persistent))
    .WithLifetime(ContainerLifetime.Persistent);

var mongo = builder.AddMongoDB("dht-mongo")
    .WithMongoExpress()
    .WithLifetime(ContainerLifetime.Persistent);

var redis = builder.AddRedis("dht-redis")
    .WithRedisInsight(resourceBuilder => resourceBuilder.WithLifetime(ContainerLifetime.Persistent))
    .WithLifetime(ContainerLifetime.Persistent);

var username = builder.AddParameter("username", secret: true);
var password = builder.AddParameter("password", secret: true);
var rabbitmq = builder.AddRabbitMQ("rabbitmq", username, password, 5672)
    .WithManagementPlugin()
    .WithLifetime(ContainerLifetime.Persistent);

上面代码分别创建了mysql、mongodb、redis和rabbit MQ组件，开发者本地不需要安装这些。

创建UserServiceBuilder.cs文件，代码如下：

public static class UserServiceBuilder
{
    private const string MasterDb = nameof(MasterDb);
    private const string SlaveDb = nameof(SlaveDb);

    public static void AddUserService(this IDistributedApplicationBuilder builder,
        IResourceBuilder<MySqlServerResource> mysql,
        IResourceBuilder<RedisResource> redis,
        IResourceBuilder<RabbitMQServerResource> rabbitmq)
    {
        var db = mysql.AddDatabase("dht-user");

        var appId = builder.Configuration["AppId:UserService"];
        ArgumentNullException.ThrowIfNull(appId);

        var migration = builder.AddProject<DDM_DHT_UserService_MigrationWorker>("user-service-migration")
            .WithReference(db, MasterDb)
            .WaitFor(mysql);

        builder.AddProject<DDM_DHT_UserService_HttpApi>(appId)
            .WithReference(db, MasterDb)
            .WithReference(db, SlaveDb)
            .WaitFor(mysql)
            .WithReference(redis)
            .WaitFor(redis)
            .WaitFor(rabbitmq)
            .WaitForCompletion(migration);
    }
}

这个文件是用户微服务的配置，以后每个微服务都单独创建一个Builder类来配置。

文件中我们可以看到，参数分别传入了mysql、redis、rabbitmq，这是用户服务需要用到的中间件。

创建的migration对象是DDM.DHT.UserService.MigrationWorker项目的实例，这是用来在Asprise的mysql组件中，自动去实现迁移。

最后就是builder的链式代码，分别添加了mysql写库、读库、redis、rabbitmq等资源后，再自动启动项目。

在Program.cs添加UserServiceBuilder方法的调用
```
builder.AddUserService(mysql, redis, rabbitmq);
```
设置DDM.DHT.AppHost为启动项目
创建名为DDM.DHT.ServiceDefaults的Aspire服务默认值项目，这个项目创建后什么都不用管，也不用写代码
让DDM.DHT.UserService.HttpApi和DDM.DHT.UserService.MigrationWorker引用Aspire服务默认值项目

我们看项目的Program类，里面有代码 builder.AddServiceDefaults(); 这个就是Aspire服务默认值项目提供的。
集成下一个主题Dapr后，就可以使用AppHost F5启动项目了。

四、集成Dapr

Dapr 是一个便携的事件驱动运行时环境，帮助开发者轻松构建在云端和边缘运行的高可用、无状态和有状态应用程序，并支持多种编程语言和开发框架。通过利用 sidecar 架构的优势，Dapr 帮助您解决构建微服务时的挑战，并保持代码与平台无关。
安装：
- Dapr CLI运行时，我们项目安装的是 Dapr CLI v1.15.1.msi
  
  https://github.com/dapr/cli/releases
- C盘会自动有个dapr的文件夹
- dapr init，执行后可以看到docker里面出现4个容器
- dapr --version 验证一下
- 双击dapr.exe启动

User微服务集成Dapr

在DDM.DHT.AppHost项目添加文件夹DaprComponents，我们先添加一个configuration.yaml文件

apiVersion: dapr.io/v1alpha1
kind: Component
metadata:
  name: redis-config
spec:
  type: configuration.redis
  version: v1
  metadata:
    - name: redisHost
      value: localhost:6379
    - name: redisPassword
      value: ""

这个文件启动一个Dapr的配置构建块，使用redie来存储配置

在Program类，添加Dapr文件目录

var daprSidecarOptions = new DaprSidecarOptions
{
    ResourcesPaths = ["./DaprComponents"]
};

在UserServiceBuilder类启动User项目时，启动Dapr

        builder.AddProject<DDM_DHT_UserService_HttpApi>(appId)
            .WithReference(db, MasterDb)
            .WithReference(db, SlaveDb)
            .WaitFor(mysql)
            .WithReference(redis)
            .WaitFor(redis)
            .WithEnvironment("APP_API_TOKEN", appApiToken)
            .WithDaprSidecar(daprSidecarOptions)
            .WaitFor(rabbitmq)
            .WaitForCompletion(migration);

这里的参数daprSidecarOptions是通过方法参数传进来的

builder.AddUserService(mysql, redis, rabbitmq, appApiToken, daprSidecarOptions);

五、项目演示

项目启动展示

图中我们可以看到，Asprise为不仅项目启动了mongdb、mysql、redis和rabbit MQ中间件，还同时启动了phpmyadmin、redis-insight等管理工具。
同时启动了user-service-httpapi项目，生成了https和http两个访问端口。
并且还生成了该api项目的 dapr-cli代理，可以用这个代理来访问api集群，只不过我们目前只生成了一个userapi项目。
项目user-service-migration的状态是Finished，说明启动api项目时同时也启动了数据库迁移项目，并且在完成项目迁移后关闭了该项目，所以状态是Finished。

点击api项目5196端口访问进去，输入/scalar/v1。我们可以看到api接口页面，这个页面是取代swagger的。.net 9 swagger ui不支持了，本项目使用来代替。我们已经在DDM.DHT.HttpApi.Common功能项目集成Scalar了，下图是访问效果。

我们再选择创建用户，点击右边的Test按钮，输入json传入参数，即可调试接口
项目左侧菜单，我们可以看到还有控制台、结构化、跟踪、指标等页面，这些是Asprise为项目生成的查看日志、链路追踪、系统指标等功能，这些功能无需开发者再去实现了，让本地开发变得更容易。