使用nameko框架实现Python项目微服务化

一.微服务架构

微服务架构有众多的优点，在现在的企业级项目中被广泛的应用。本文主要讨论如何使用Python相关技术实现微服务架构，不就微服务做过多的解释，如果想要了解更多微服务概念相关的知识，可以移步理解微服务

微服务架构的实现方式

微服务架构最重要的就是使用什么方式进行服务间通信（也称作服务调用），按照通信方式的不同，主要可以分为同步通信和异步通信两种方式：

同步通信

同步调用比较简单，一致性强，但是容易出调用问题，性能体验上也会差些。同步通信最常用的两种协议是RESTful和RPC，而目前使用最广泛，最有名的两种微服务框架Spring Cloud和Dubbo分别使用了RESTful和RPC协议。RESTful和RPC两种协议各有优势，具体使用要看业务场景。

异步通信

异步通信一般通过消息中间件来进行服务间通信，消息中间件能为调用之间提供的缓冲，确保消息积压不会冲垮被调用方，同时能保证调用方的服务体验，继续干自己该干的活，不至于被后台性能拖慢。不过需要付出的代价是一致性的减弱。

二.nameko微服务框架

Python框架nameko就是一种采用了异步通信实现的微服务框架。它使用RabbitMQ消息队列作为消息中间件，实现服务远程调用。

2.1 入门案例–使用nameko框架实现微服务程序

1 ) 安装注册中心

nameko采用RabbitMQ作为注册中心，所以使用nameko必须要先安装RabbitMQ

以docker容器的方式运行RabbitMQ是最为简便快捷的方式，两行命令就搞定了，这里介绍如何使用docker运行RabbitMQ。

第一步：从DockerHub拉取rabbitmq镜像

docker pull rabbitmq:management

第二部：运行RabbitMQ容器

docker run -d --hostname my-rabbit --name rabbit -p 15672:15672 -p 5672:5672 rabbitmq:management

如果需要设置用户名和密码，则使用这条命令

docker run -d --hostname my-rabbit --name rabbit -e RABBITMQ_DEFAULT_USER=user -e RABBITMQ_DEFAULT_PASS=password -p 15672:15672 -p 5672:5672 rabbitmq:management

我运行容器时没有设置用户名和密码，所以使用用户名guest，密码guest登录。http://localhost:15672/

登录成功界面

2 ) 服务生产者和服务消费者

演示程序的项目结构（没有用到app.py，忽略该文件）

hello_service.py发布服务，服务名称为“hello_service”

from nameko.rpc import rpc

class hello_service:
    name = "hello_service"

    @rpc
    def hello(self):
        print("hello world")

service.py调用服务

from nameko.standalone.rpc import ClusterRpcProxy

CONFIG = {'AMQP_URI': "amqp://guest:[email protected]"}


def compute():
    with ClusterRpcProxy(CONFIG) as rpc:
        rpc.hello_service.hello()


if __name__ == '__main__':
    compute()

3 ) 启动微服务

使用nameko框架的run命令启动微服务

nameko run hello_service --broker amqp://guest:[email protected]

如果注册中心rabbitmq没有成功启动，会显示如下信息

如果现实信息如下则表示服务成功启动

运行service.py调用服务后在命令行打印出“hello world”，服务被成功调用

2.2 nameko框架实现原理

nameko框架主要是依靠RabbitMQ实现异步通信，远程服务调用的，如果想要了解nameko的实现细节，则需要先了解RabbitMQ的工作原理，可以参考：消息队列与RabbitMQ，或者直接去RabbitMQ官网看官方文档，RabbitMQ官方文档写的非常的详细

RabbitMQ主要有六种工作模式，而nameko默认情况下使用的就是第六种RPC模式

还是上面的例子，我在hello_service这个服务之后，又启动了三个服务，在RabbitMQ的图形化界面里可以看到nameko是如何工作的（理解下面的内容要求读者必须对RabbitMQ有一定的了解）

打开Exchanges交换机界面，可以看到有一个交换机，名为nameko-rpc，可以看出，nameko框架发布的服务都是通过这个名为nameko-rpc的交换机进行消息转发的

点击nameko-rpc这个交换机，可以看到它的匹配规则，我们的hello_service服务的匹配规则是hello_service.*，这表明了以hello_service为第一个字段的所有消息都可以被我们的hello_service服务接收

打开Queues队列界面，可以看到hello_service服务有一个专门的队列rpc-hello_service。除此之外还可以观察到nameko已经帮我们做了消息持久化，Feature那一栏里显示的是D状态

三.总结

以上只是nameko框架最简单的一个使用的例子，使用者可以通过设置nameko框架的很多参数实现自己理想中的调用方式，具体可以看Nameko的文档：Nameko中文文档(翻译)