基于CSE的微服務工程實踐-多微服務框架演進
開發團隊選擇同樣的開發框架能夠更好的進行經驗積累和知識共享，從而提高開發效率。在實際項目中，這個過程經常被打破。團隊需要根據用戶需求的變化，選擇更好的開發框架來解決面對的新問題。每個開發團隊都不得不采取“持續迭代演進”的方法，來改造舊系統，開發新系統。
在[單體應用微服務改造實踐]( https://bbs.huaweicloud.com/blogs/17ad483f325f11e9bd5a7ca23e93a891)中，分享了一種單體應用“持續迭代”改造微服務的方法。本文結合在改造過程中多微服務框架并存問題，描述一下使用CSE的開發實踐。
本文假設應用已經采用網關搭建可持續演進的架構，如下圖。這個架構由多種開發框架構建的基于REST的微服務組成。
本文提供的示例項目代碼托管在[github](https://github.com/huaweicse/cse-java-chassis-samples/tree/master/multi-framework) 。
1????? 網關轉發規則開發
CSE提供的edge service默認提供的轉發規則對于采用CSE開發的微服務最簡單，功能也最強大。根據配置的URL規則，將請求轉發到對應的微服務，只是網關核心功能之一。當edge service將請求轉發到CSE的微服務的時候，還具備如下功能：
·???????? 實例發現和動態更新。網關可以通過微服務名稱從服務中心發現實例列表，并在實例列表變化的時候，自動更新。
·???????? 實例隔離和重試。當微服務存在多個實例的時候，如果一個實例出現故障，那么可以進行一次重試，將請求轉發到其他實例；如果一個實例多次出現故障，需要在后續請求中將該實例隔離一段時間，避免頻繁失敗。
·???????? 支持灰度發布。網關可以結合請求參數規則，或者版本規則，將請求轉發到符合規則的實例上面去。比如將請求參數count>20的請求轉發給v2版本的實例，count<=20的請求轉發給v1版本的實例。
·???????? 支持AZ親和。網關需要結合微服務部署的數據中心信息，將請求轉發給就近的數據中心，以提高效率。
·???????? 支持流量控制。可以針對微服務、微服務的某個接口進行流量控制。
·???????? 自動按照接口兼容性轉發。這個場景指的是如果微服務存在多個版本，比如v1存在接口/a/b/c，v2新增了接口/x/y/z，那么當用戶請求/x/y/z的時候，能夠自動將請求轉發給v2，而不需要做任何配置。
·???????? 支持故障注入。故障注入用于模擬故障，這個在開發測試階段比較有用。通過模擬延時等情況，能夠測試網關在異常情況下是否正常工作。
上面列的功能是edge service的部分功能，這些功能都是開箱即用，無需用戶開發的。此外，CSE提供handler的機制，還實現了其他大量的開箱即用功能，在上述列表中沒有給出。下面的例子實現了一個edge service轉發給CSE服務的Dispatcher，CSE也默認提供了幾個Dispatcher，本例子參考了默認的Dispatcher代碼，定制了轉發的URL。
public?class?DefaultCseDispatcher?extends?AbstractEdgeDispatcher?{ ??@Override ??public?void?init(Router?router)?{ ????//?Dispatcher?patterns.?This?dispatcher?only?forward?requests?to?store. ????router.routeWithRegex("/store/(.*)").handler(CookieHandler.create()); ????router.routeWithRegex("/store/(.*)").handler(createBodyHandler()); ????router.routeWithRegex("/store/(.*)").failureHandler(this::onFailure).handler(this::onRequest); ??} ? ??protected?void?onRequest(RoutingContext?context)?{ ????Map
Edge service可以通過Dispatcher擴展，將請求轉發給非CSE開發的REST服務。并且提供了一些擴展API供開發者使用，使用這些擴展API，能夠使用CSE提供的部分功能。
其中：
·???????? DiscoveryTree 集成了實例發現和動態更新、實例隔離、AZ親和等功能。
·???????? LoadbalanceHandler 集成了重試、灰度發布等功能。
下面例子展示了將請求轉發給auth服務。
public?class?GenericHttpWithDiscoveryDispatcher?extends?AbstractEdgeDispatcher?{ ??private?static?Logger?LOGGER?=?LoggerFactory.getLogger(GenericHttpWithDiscoveryDispatcher.class); ? ??private?static?Vertx?vertx?=?VertxUtils.getOrCreateVertxByName("transport",?null); ? ??private?static?HttpClient?httpClient?=?vertx.createHttpClient(new?HttpClientOptions()); ? ??private?DiscoveryTree?discoveryTree?=?new?DiscoveryTree(); ? ??private?LoadbalanceHandler?loadbalanceHandler; ? ??class?RetriableHandler?implements?Handler?{ ????private?RoutingContext?context; ? ????private?String?path; ? ????private?Buffer?data; ? ????private?boolean?isRetry?=?false; ? ????public?RetriableHandler(RoutingContext?context,?String?path)?{ ??????this.context?=?context; ??????this.path?=?path; ??????this.context.response().setChunked(true); ????} ? ????@Override ????public?void?handle(Invocation?invocation,?AsyncResponse?asyncResponse)?throws?Exception?{ ??????URIEndpointObject?endpoint?=?(URIEndpointObject)?invocation.getEndpoint().getAddress(); ??????HttpClientRequest?clietRequest?= ??????????httpClient.request(context.request().method(), ??????????????endpoint.getPort(), ??????????????endpoint.getHostOrIp(), ??????????????"/"?+?path?+?"?"?+?context.request().query(), ??????????????clientResponse?->?{ ????????????????context.response().setStatusCode(clientResponse.statusCode()); ????????????????VertxHttpHeaders?headers?=?new?VertxHttpHeaders(); ????????????????clientResponse.headers().forEach(entry?->?{ ??????????????????headers.add(entry.getKey(),?entry.getValue()); ????????????????}); ????????????????context.response().headers().setAll(headers); ????????????????clientResponse.handler(data?->?{ ??????????????????context.response().write(data); ????????????????}); ????????????????clientResponse.endHandler((v)?->?{ ??????????????????context.response().end(); ??????????????????asyncResponse.success("OK"); ????????????????}); ??????????????}); ??????clietRequest.headers().setAll(context.request().headers()); ??????clietRequest.exceptionHandler(e?->?{ ????????asyncResponse.consumerFail(e); ??????}); ? ??????if?(!isRetry)?{ ????????//?data?can?not?be?read?twice,?so?cache?it?in?retry? ????????this.context.request().handler(d?->?{ ??????????clietRequest.write(d); ??????????data?=?d; ????????}); ? ????????context.request().endHandler((v)?->?{ ??????????clietRequest.end(); ????????}); ? ????????isRetry?=?true; ??????}?else?{ ????????if?(data?!=?null)?{ ??????????clietRequest.write(data); ????????} ????????clietRequest.end(); ??????} ????} ??} ? ??public?GenericHttpWithDiscoveryDispatcher()?{ ????discoveryTree.addFilter(new?IsolationDiscoveryFilter()); ????discoveryTree.addFilter(new?ServerDiscoveryFilter()); ????discoveryTree.sort(); ????loadbalanceHandler?=?new?LoadbalanceHandler(discoveryTree); ??} ? ??@Override ??public?int?getOrder()?{ ????return?10001; ??} ? ??@Override ??public?void?init(Router?router)?{ ????//?Dispatcher?patterns.?This?dispatcher?only?forward?requests?to?auth. ????String?regex?=?"/auth/(.*)"; ????router.routeWithRegex(regex).failureHandler(this::onFailure).handler(this::onRequest); ??} ? ??protected?void?onRequest(RoutingContext?context)?{ ????Map
由于auth服務采用Spring MVC開發，該服務在注冊的時候，不會生成契約信息。因此上面列出的幾個功能是不具備的：
·???????? 不支持流量控制。
·???????? 不支持自動按照接口兼容性轉發。
·???????? 不支持故障注入。
此外，CSE通過Handler擴展提供的其他開箱即用功能，也是不具備的。
最后一個服務就是將請求轉發給user了。user服務沒有向服務中心注冊，因此沒有微服務信息，也沒有契約信息。需要在代碼里面寫上實例列表和自己定義負載均衡。
public?class?GenericHttpDispatcher?extends?AbstractEdgeDispatcher?{ ??private?static?Logger?LOGGER?=?LoggerFactory.getLogger(GenericHttpDispatcher.class); ? ??private?static?Vertx?vertx?=?VertxUtils.getOrCreateVertxByName("transport",?null); ? ??private?static?HttpClient?httpClient?=?vertx.createHttpClient(new?HttpClientOptions()); ? ??public?GenericHttpDispatcher()?{ ??} ? ??@Override ??public?int?getOrder()?{ ????return?10001; ??} ? ??@Override ??public?void?init(Router?router)?{ ????//?Dispatcher?patterns.?This?dispatcher?only?forward?requests?to?user. ????String?regex?=?"/user/(.*)"; ????router.routeWithRegex(regex).failureHandler(this::onFailure).handler(this::onRequest); ??} ? ??protected?void?onRequest(RoutingContext?context)?{ ????Map
網關給user服務轉發的過程中，沒有上面列舉的所有服務治理能力，只是一個單純的HTTP轉發器。
2????? CSE訪問第三方服務
在edge service轉發給CSE服務的過程中，介紹了一組治理能力。這組治理能力在CSE服務調用其他CSE的服務的時候，也是具備的，而且這組能力不僅體現在調用者(consumer)，提供者(provider)處理請求的時候，也會走handler鏈，從而具備流控、隔離等能力。 CSE之間的微服務調用非常簡單，包括RestTemplate和RPC兩種開發模式，這里不詳細介紹，開發者可以參考開發指南進行學習。
CSE也提供了調用第三方服務的能力，通過使用CSE提供的第三方能力，這些治理能力對于調用者(consumer)一端，也是全部具備的。因此在CSE服務中調用其他第三方服務的時候，應該盡可能使用CSE提供的第三方訪問能力，而不是使用普通的HTTP client。
使用CSE的http client的原理是首選通過接口的方式聲明需要訪問的服務端的契約。
@RequestMapping(path?=?"/") public?interface?AuthService?{ ??@GetMapping(path?=?"/oauth/token") ??Token?auth(@RequestParam(name?=?"username")?String?username,?@RequestParam(name?=?"password")?String?password, ??????@RequestParam(name?=?"grant_type")?String?grant_type, ??????@RequestParam(name?=?"scope")?String?scope, ??????@RequestParam(name?=?"client_id")?String?clientId, ??????@RequestParam(name?=?"client_secret")?String?clientSecret); }
然后本地模擬注冊一個在服務中心注冊的實例。
@Component public?class?ThirdPartyRegistry?implements?BootListener?{ ? ??@Override ??public?void?onBootEvent(BootEvent?event)?{ ????if?(event.getEventType()?==?EventType.AFTER_REGISTRY)?{ ??????DiscoveryTree?discoveryTree?=?new?DiscoveryTree(); ??????discoveryTree.addFilter(new?IsolationDiscoveryFilter()); ??????discoveryTree.addFilter(new?ServerDiscoveryFilter()); ??????discoveryTree.sort(); ? ??????DiscoveryContext?context?=?new?DiscoveryContext(); ??????Invocation?invocation?= ??????????new?NonSwaggerInvocation("default",?"auth",?"0+",?null); ??????context.setInputParameters(invocation); ??????VersionedCache?serversVersionedCache?=?discoveryTree.discovery(context, ??????????"default", ??????????"auth", ??????????"0+"); ??????List
最后就可以按照CSE訪問CSE服務一樣訪問這個第三方服務。
@RpcReference(microserviceName?=?"authStub",?schemaId="authStub") ??private?AuthService?authService; ? ??@GetMapping("/auth") ??public?Token?auth()?{ ????return?authService.auth("user_1",?"123456",?"password",?"read",?"client_2",?"123456"); ??}
3????? 第三方服務訪問CSE
第三方訪問CSE可以按照原生的第三方HTTP Client API來訪問。 這個治理能力等同于第三方提供的功能，通常不包含治理能力。 這里不在詳細描述。
4????? 總結
通過上面的例子，看到了CSE在處理多種REST開發框架并存情況下，網關轉發和服務之間調用需要采用的技術。這些技術在微服務持續演進過程中會經常用到。但是微服務演進的最終目的是選擇一套技術來解決問題，應該避免架構選型的多樣化，這無疑會增加學習和維護的成本。同時可以看到CSE在服務治理能力方面的優勢，這些優勢對于微服務的可靠運行提供了非常強大的保障，這個才是CSE作為一個微服務框架核心重要的部分。
CSE Edge Service
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