云原生 go-zero 微服务框架

0. go-zero介绍

go-zero是一个集成了各种工程实践的web和rpc框架。通过弹性设计保障了大并发服务端的稳定性，经受了充分的实战检验。

go-zero包含极简的API定义和生成工具goctl，可以根据定义的api文件一键生成Go, iOS, Android, Kotlin, Dart, TypeScript, JavaScript代码，并可直接运行。

使用go-zero的好处：

• 轻松获得支撑千万日活服务的稳定性
• 内建级联超时控制、限流、自适应熔断、自适应降载等微服务治理能力，无需配置和额外代码
• 微服务治理中间件可无缝集成到其它现有框架使用
• 极简的API描述，一键生成各端代码
• 自动校验客户端请求参数合法性
• 大量微服务治理和并发工具包

1. go-zero框架背景

18年初，晓黑板后端在经过频繁的宕机后，决定从Java+MongoDB的单体架构迁移到微服务架构，经过仔细思考和对比，我们决定：

• 基于Go语言
  • 高效的性能
  • 简洁的语法
  • 广泛验证的工程效率
  • 极致的部署体验
  • 极低的服务端资源成本
• 自研微服务框架
  • 个人有过很多微服务框架自研经验
  • 需要有更快速的问题定位能力
  • 更便捷的增加新特性

2. go-zero框架设计思考

对于微服务框架的设计，我们期望保障微服务稳定性的同时，也要特别注重研发效率。所以设计之初，我们就有如下一些准则：

• 保持简单
• 高可用
• 高并发
• 易扩展
• 弹性设计，面向故障编程
• 尽可能对业务开发友好，封装复杂度
• 尽可能约束做一件事只有一种方式

我们经历不到半年时间，彻底完成了从Java+MongoDB到Golang+MySQL为主的微服务体系迁移，并于18年8月底完全上线，稳定保障了晓黑板后续增长，确保了整个服务的高可用。

3. go-zero项目实现和特点

go-zero是一个集成了各种工程实践的包含web和rpc框架，有如下主要特点：

• 强大的工具支持，尽可能少的代码编写
• 极简的接口
• 完全兼容net/http
• 支持中间件，方便扩展
• 高性能
• 面向故障编程，弹性设计
• 内建服务发现、负载均衡
• 内建限流、熔断、降载，且自动触发，自动恢复
• API参数自动校验
• 超时级联控制
• 自动缓存控制
• 链路跟踪、统计报警等
• 高并发支撑，稳定保障了晓黑板疫情期间每天的流量洪峰

如下图，我们从多个层面保障了整体服务的高可用：

4. go-zero近期开发计划

• 自动生成API mock server，便于客户端开发
• 自动生成服务端功能测试

5. Installation

在项目目录下通过如下命令安装：

   go get -u github.com/tal-tech/go-zero

6. Quick Start

1. 编译goctl工具

   go build tools/goctl/goctl.go

   把goctl放到$PATH的目录下，确保goctl可执行

2. 定义API文件，比如greet.api，可以在vs code里安装goctl插件，支持api语法

   type Request struct {
     Name string `path:"name,options=you|me"` // 框架自动验证请求参数是否合法
   }
   
   type Response struct {
     Message string `json:"message"`
   }
   
   service greet-api {
     @server(
       handler: GreetHandler
     )
     get /greet/from/:name(Request) returns (Response);
   }

   也可以通过goctl生成api模本文件，命令如下：

   goctl api -o greet.api

3. 生成go服务端代码

   goctl api go -api greet.api -dir greet

   生成的文件结构如下：

   ├── greet
   │   ├── etc
   │   │   └── greet-api.json        // 配置文件
   │   ├── greet.go                  // main文件
   │   └── internal
   │       ├── config
   │       │   └── config.go         // 配置定义
   │       ├── handler
   │       │   ├── greethandler.go   // get/put/post/delete等路由定义文件
   │       │   └── routes.go         // 路由列表
   │       ├── logic
   │       │   └── greetlogic.go     // 请求逻辑处理文件
   │       ├── svc
   │       │   └── servicecontext.go // 请求上下文，可以传入mysql, redis等依赖
   │       └── types
   │           └── types.go          // 请求、返回等类型定义
   └── greet.api                     // api描述文件

   生成的代码可以直接运行：

   cd greet
   go run greet.go -f etc/greet-api.json

默认侦听在8888端口（可以在配置文件里修改），可以通过curl请求：

   ➜  go-zero git:(master) curl -w "\ncode: %{http_code}\n" http://localhost:8888/greet/from/kevin
   {"code":0}
   code: 200

编写业务代码：

• 可以在servicecontext.go里面传递依赖给logic，比如mysql, redis等
  • 在api定义的get/post/put/delete等请求对应的logic里增加业务处理逻辑

4. 可以根据api文件生成前端需要的Java, TypeScript, Dart, JavaScript代码

   goctl api java -api greet.api -dir greet
   goctl api dart -api greet.api -dir greet
   ...

7. Benchmark

测试代码见这里

8. 项目地址

https://github.com/tal-tech/go-zero

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