如何低成本玩转微服务敏捷开发

微服务敏捷开发不简单

安得环境千万套，大庇开发小哥俱欢笑

微服务给大家带来了敏捷开发的特性，基于敏捷开发带来的便利，让我们可以在同一个时间内多个迭代/feature 并行开发。但微服务架构本身也给开发环境带来了一定的复杂性：每个 feature 的修改点都可能会被分散在多个应用中，需要多个应用互相配合才能完成整体的逻辑。这些应用既需要互相配合好，又不能让他们互相影响，所以敏捷开发有时候也不是那么容易。

相信实践过微服务敏捷开发的同学都曾经遇到过以下情况：
a. 开发接口时，应用无法独立地联调测试，需要依赖于下游的返回，所以一般都需要一个完整的开发环境，这个环境需要包含所有的其他应用。
b. A 同学辛辛苦苦，终于开发好了一个接口，但是部署到开发环境后，发现返回值一直是错的，就是不符合预期，百思不得其解。最终根据日志、arthas 层层跟踪下去，发现原来是另一个同事更新了下游应用的代码，导致原有逻辑发生了变更。
c. A 同学准备开始联调测试了，这时候他要找到开发 B 和 C 吼一嗓子确认：“我要开始测试了哈兄弟们，你们都别动环境，不要重启和 debug 哈”。B 同学和 C 同学一脸懵逼：“我自己这还有个逻辑没理清楚呢，刚改完代码准备测一发，你这一测试联调我就不能动环境了，我这功能得等到什么时候才能开发好”。
d. 排查问题好麻烦啊，要不直接 debug 一下吧，这 IDEA 远程 debug 刚连上去呢，立马就传来了同事的声音：“谁 XX 又在瞎动环境啊，怎么刚刚还能跑的接口现在就出错了”。
以上这些问题显然会影响项目的进度，非常容易造成项目延期。对于此刻的开发小哥哥而言，拥有一套属于自己的独立环境，带来的幸福感也许比有一套属于自己的小房子还大。

流量闭环是微服务敏捷开发的基础

上文中提到的问题，其实都是因为没有在开发环境中，精准地控制流量在 feature 环境内流转。

为什么精准地控制流量如此重要？举个最简单的微服务架构图来说明，这里假设应用的调用链路为 A ---> B ---> C ---> D ，现在同时开发两个 feature， feature1 和 feature2 。feature1 需要修改 A 和 C 的代码， feature2 需要修改 B、C 和 D 的代码。

为了方便表述，我们用 A、B、C、D 来代指 A、B、C、D 的线上稳定版本，也叫做基线版本；A1、C1 来代指 feature1 环境中的 A 和 C ；B2、C2、D2 来来代指 feature2 环境中 B、C、D。

那么开发测试 feature1 的同学会要求他的请求，准确地在 A1 ---> B ---> C1 ---> D 中流转。为什么一定要这样，我们来简单分析一下：
a. 如果流量走到 A 或者 C 的基线环境，因为他们都没有包含 feature1 相关的代码，所以肯定是无法正常测试和联调 feature1 对应的功能。
b. 如果流量走到 B2、D2 环境，大多数情况下是可以正常工作的，因为正常情况下 B2 和 D2 中的修改是不会影响 feature1 的。但是因为 feature1 和 feature2 可能是由不同的同学开发的，或者有不同的开发排期和节奏，他们有自己的开发、重启、debug 节奏，所以大概率还是会出现上文中提到的场景。

综上所述，让流量在 feature 环境内流转非常重要，是微服务敏捷开发的基础。

如何准确地让请求在 feature 环境内流转呢？最简单的办法是每个迭代/Feature 的都享有一套独立的完整环境，这套独立的环境包含了整个微服务应用集所有的应用，包含注册中心和接入层，这样就能确保流量在 feature 环境里闭环，不用担心应用之间互相影响。

这个解决方案虽然简单，但是问题也很显而易见，成本比较大。我们假设微服务应用有10 个，每个应用只部署一台，以 java 为例，部署一个 java 应用按 2C4G 的共享标准型 ECS 进行计算，维护一套环境一年的成本是 10 × 140 × 12 = 16800 元，如果同时有 4 套环境，即只支持两个迭代并行开发，每个迭代只有 2 个 feature，这样一年的成本就是 67200 元，而且我们可以发现，这里面计算公式使用的是乘法，当应用增加和环境增加时，成本的增加是成倍的。

注意，这里只是单纯地计算了应用使用的 ECS 的成本，其他周边的配套设施我们还没有计算，因为我们的开发、联调、测试是需要确保端到端的全流程都是足够顺利的，那这里就还会涉及到域名/SLB/网关/注册中心这些资源，这些资源一般比较固定，不会需要进行大的修改，但是在多套环境的方案下这些资源也需要维护多套，成本还会进一步上升。

那么，有没有一个比较优雅地方式，既能享受到微服务架构带来的敏捷开发的便利，又不会给日常开发环境的搭建带来很大的成本呢？基于 MSE（微服务引擎 MSE，以下简称 MSE）标签路由功能使用开发环境隔离方案是您的不二之选。

如何低成本玩转敏捷开发

什么是 MSE 开发环境隔离，简单地说就是将 feature 环境的隔离方式从简单的物理隔离转为逻辑隔离。借助于 MSE 提供的逻辑隔离，您只需要维护一套完整的基线环境，在增加 feature 环境时，只需要单独部署这个 feature 所涉及到改动的应用即可，而不需要在每个 feature 环境都部署整套的微服务应用及其配套设施。

我们称这唯一的一套完整的环境为基线环境。基线环境包含了所有微服务应用，也包含了服务注册中心、域名、SLB、网关等其他设施，而 feature 环境中只包含了这个 feature 中需要修改的应用。这样维护 n 套 feature 环境的成本，就变成了加法，而不是原来的乘法，由 n × m 变成了 n ＋ m。差不多相当于零成本增加 feature 环境，这样我们就可以放心地扩容出多套 feature 环境，每个开发小哥哥都可以轻松拥有属于自己的独立环境，尽情地享受微服务敏捷开发。

从上图中我们可以看到，feature1 对应的流量，在发现 feature1 中存在 A1 应用时，一定会去往 A1 节点，A1在调用B的时候发现 feature1 环境中不存在 B1 ，则会将请求发到基线版本的 B 中；B在调用C时，发现 feature1 环境存在 C1 应用，又会返回到 feature1 环境中，依次类推，确保了流量会在 feature1 环境中闭环。

注意，在这个过程中，您不需要修改任何代码和配置，直接接入 MSE 微服务治理即可使用，不会给您增加任何开发成本。

如何使用 MSE 开发环境隔离

场景分析

在描述如何使用开发环境隔离之前，我们先分析一下目前常用的开发环境具体的场景，这里选了三种典型的场景。

场景一
所有的开发环境都在本地，或者说公司内自建的 IDC ，这类场景下开发环境的所有应用都部署在本地的机房。

场景二
公司通过专线打通了办公网与阿里云上的 VPC ，两边的网络实现了互联互通。
开发、测试环境主要部署在阿里云，但是正在开发的工程，有一部分是跑在本地办公网的，甚至是直接跑在开发同事的个人电脑上。

场景三
公司内并没有专线来打通了办公网与阿里云上的 VPC。
但是希望能让本地启动的应用，连接上阿里云上的开发测试集群，并且实现精准的流量隔离。

首先说一下结论，这上面的三个场景，目前都是可以完整的支持的。其中场景一和场景二都不涉及到网络打通这部分的内容，其实只需要根据基本的 MSE 接入方式和 MSE 打标方式即可直接使用起来。

场景三比场景一和场景二多了一个网络打通的功能，所以会多一个端云互联的步骤，这里面会要求注册中心需要使用 MSE 提供的 Nacos。

在这个最佳实践中，我们会以场景三来实操。如果您的使用场景不是场景三，那么您可以忽略，同时也不需要关注端云互联相关的操作。

一、开通 MSE 微服务治理专业版
登录MSE治理中心控制台，如果您尚未开通 MSE 微服务治理，请根据提示开通专业版。如果您已经开通了MSE 微服务治理基础版，请根据概览页中右侧的提示，升级到专业版。

二、完成基线环境接入
1. 接入 MSE 治理

首先，您需要将基线环境的所有应用接入到 MSE 中，接入方式与您开发环境中应用部署环境有关。这里我们使用的是阿里云容器服务 ACK。更多接入场景请参考 MSE 帮助文档 MSE 微服务治理快速入门。

在ACK中安装MSE治理中心组件
a. 登录容器服务控制台。
b. 在左侧导航栏单击市场 > 应用目录。
c. 在应用目录页面搜索并单击ack-mse-pilot。
d. 在ack-mse-pilot页面右侧集群列表中选择集群，然后单击创建。

安装MSE微服务治理组件大约需要2分钟，请耐心等待。
创建成功后，会自动跳转到目标集群的发布页面，检查安装结果。如果出现以下页面，展示相关资源，则说明安装成功。

为ACK命名空间中的应用开启MSE微服务治理
a. 登录MSE治理中心控制台。
b. 在左侧导航栏选择微服务治理中心 > K8s集群列表。
c. 在K8s集群列表页面搜索框列表中选择集群名称或集群ID，然后输入相应的关键字，单击图标。
d. 单击目标集群操作列的管理。
e. 在集群详情页面命名空间列表区域，单击目标命名空间操作列下的开启微服务治理。(如果您的基线环境部署在 default 这个 namespace 中，则目标命名空间为 default)
f. 在开启微服务治理对话框中单击确认

2. 部署基线应用

首先，我们将分别部署 spring-cloud-zuul、spring-cloud-a、spring-cloud-b、spring-cloud-c 这四个业务应用，模拟出一个真实的调用链路。

Demo 应用的结构图下图，应用之间的调用，既包含了 Spring Cloud 的调用，也包含了 Dubbo 的调用，覆盖了当前市面上最常用的两种微服务框架。这些应用都是最简单的 Spring Cloud 、 Dubbo 的标准用法，您也可以直接在 https://github.com/aliyun/ali... 项目上查看源码。

您可以使用 kubectl 或者直接使用 ACK 控制台来部署应用。部署所使用的 yaml 文件如下。
注意，上文中提到，使用端云互联的前提是注册中心使用的是 MSE 中的 Nacos，所以请您在部署之前修改 yaml 文件中的 spring.cloud.nacos.discovery.server-addr 和 dubbo.registry.address 为您自己购买的 MSE Nacos 地址，否则应用是无法正常运行的。若您使用的是 MSE Nacos 域名为公网域名，还需要确保开启了白名单。

# 部署业务应用
# 部署业务应用
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: spring-cloud-zuul
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: spring-cloud-zuul
  template:
    metadata:
      annotations:
        msePilotCreateAppName: spring-cloud-zuul
      labels:
        app: spring-cloud-zuul
    spec:
      containers:
        - env:
            - name: JAVA_HOME
              value: /usr/lib/jvm/java-1.8-openjdk/jre
            - name: spring.cloud.nacos.discovery.server-addr
              value: 'mse-xxxxxxx-nacos-ans.mse.aliyuncs.com:8848'
          image: registry.cn-shanghai.aliyuncs.com/yizhan/spring-cloud-zuul:1.0.0
          imagePullPolicy: Always
          name: spring-cloud-zuul
          ports:
            - containerPort: 20000
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  annotations:
    service.beta.kubernetes.io/alibaba-cloud-loadbalancer-spec: slb.s1.small
    service.beta.kubernetes.io/alicloud-loadbalancer-address-type: internet
  name: zuul-slb
spec:
  ports:
    - port: 80
      protocol: TCP
      targetPort: 20000
  selector:
    app: spring-cloud-zuul
  type: LoadBalancer
status:
  loadBalancer: {}
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: spring-cloud-a
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: spring-cloud-a
  template:
    metadata:
      annotations:
        msePilotCreateAppName: spring-cloud-a
      labels:
        app: spring-cloud-a
    spec:
      containers:
        - env:
            - name: JAVA_HOME
              value: /usr/lib/jvm/java-1.8-openjdk/jre
            - name: spring.cloud.nacos.discovery.server-addr
              value: 'mse-xxxxxxx-nacos-ans.mse.aliyuncs.com:8848'
            - name: dubbo.registry.address
              value: 'nacos://mse-xxxxxxx-nacos-ans.mse.aliyuncs.com:8848'
          image: registry.cn-shanghai.aliyuncs.com/yizhan/spring-cloud-a:1.0.0
          imagePullPolicy: Always
          name: spring-cloud-a
          ports:
            - containerPort: 20001
          livenessProbe:
            tcpSocket:
              port: 20001
            initialDelaySeconds: 10
            periodSeconds: 30
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: spring-cloud-b
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: spring-cloud-b
  template:
    metadata:
      annotations:
        msePilotCreateAppName: spring-cloud-b
      labels:
        app: spring-cloud-b
    spec:
      containers:
        - env:
            - name: JAVA_HOME
              value: /usr/lib/jvm/java-1.8-openjdk/jre
            - name: spring.cloud.nacos.discovery.server-addr
              value: 'mse-xxxxxxx-nacos-ans.mse.aliyuncs.com:8848'
            - name: dubbo.registry.address
              value: 'nacos://mse-xxxxxxx-nacos-ans.mse.aliyuncs.com:8848'
          image: registry.cn-shanghai.aliyuncs.com/yizhan/spring-cloud-b:1.0.0
          imagePullPolicy: Always
          name: spring-cloud-b
          ports:
            - containerPort: 20002
          livenessProbe:
            tcpSocket:
              port: 20002
            initialDelaySeconds: 10
            periodSeconds: 30
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: spring-cloud-c
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: spring-cloud-c
  template:
    metadata:
      annotations:
        msePilotCreateAppName: spring-cloud-c
      labels:
        app: spring-cloud-c
    spec:
      containers:
        - env:
            - name: JAVA_HOME
              value: /usr/lib/jvm/java-1.8-openjdk/jre
            - name: spring.cloud.nacos.discovery.server-addr
              value: 'mse-xxxxxxx-nacos-ans.mse.aliyuncs.com:8848'
            - name: dubbo.registry.address
              value: 'nacos://mse-xxxxxxx-nacos-ans.mse.aliyuncs.com:8848'
          image: registry.cn-shanghai.aliyuncs.com/yizhan/spring-cloud-c:1.0.0
          imagePullPolicy: Always
          name: spring-cloud-c
          ports:
            - containerPort: 20003
          livenessProbe:
            tcpSocket:
              port: 20003
            initialDelaySeconds: 10
            periodSeconds: 30

3. 验证基线环境接入成功

完成上述步骤后，您的基线环境就已经部署好了。您可以在 MSE 控制台中找到对应的 Region 查看应用列表，以及应用详情页的节点情况。
在本地配置好 K8s 集群对应的 kubeconfig 文件，执行命令，结果如下

➜  ~ kubectl get svc,deploy
NAME                 TYPE           CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP    PORT(S)        AGE
service/kubernetes   ClusterIP      192.168.0.1              443/TCP        7d
service/zuul-slb     LoadBalancer   192.168.87.95   47.94.143.53   80:31983/TCP   9m30s
NAME                                READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
deployment.apps/spring-cloud-a      1/1     1            1           9m30s
deployment.apps/spring-cloud-b      1/1     1            1           9m30s
deployment.apps/spring-cloud-c      1/1     1            1           9m30s
deployment.apps/spring-cloud-zuul   1/1     1            1           9m30s

在这里我们执行一下 curl http://47.94.143.53:80/A/a 发起调用，并查看返回结果

➜  ~ curl http://47.94.143.53:80/A/a
A[10.242.0.90] -> B[10.242.0.91] -> C[10.242.0.152]%

三、 IDEA 启动的应用接入 feature 环境

在这一步中，我们将演示如何在网络没有打通的情况下，将你本机启动的应用接入到 feature 环境。首先您需要将您 K8s 集群的 kubeconfig 文件保存到本机，并进行如下操作。

下载源码
本工程所有源码都在 https://github.com/aliyun/ali... 中，将代码 git clone 到本地，并且找到 mse-simple-demo 文件夹中的 A、B、C、gateway 四个应用，就是本次最佳实践所使用的公测。
安装 CloudToolkit 插件
安装最新版本的 Cloud Toolkit，安装详情请参考官网 https://www.aliyun.com/produc...。
填写阿里云 AK、SK
由于使用端云互联功能的时候，需要访问您 MSE 的资源，所以这里需要您填写您的 AK、SK，并确保此 AK、SK拥有访问 MSE 资源的权限。
点击 IDEA 的 Tools 中找到 Preference ，找到 Alibaba Cloud Toolkit 中 Accounts ，配置 Access Key ID 和 Access Key Secret 信息，并点击保存。
配置 MSE 参数
点击 IDEA 的 Tools 中找到 Preference ，找到 Alibaba Cloud Toolkit 中 Microservice 下的 MSE ，点击开启微服务治理，并安装下图的方式进行配置即可。

对图中的几个参数做一下说明

LicenseKey
您阿里云账号对应的 MSE 产品的 LicenseKey ，请在https://mse.console.aliyun.co... 中的选择 ECS 集群，在安装 MSE Agent 章节找到 LicenseKey 的值。
注意：请您做好 LicenseKey 的保密工作。
注意：各个 Region 的 LicenseKey 值可能不一致，请选择对应的 Region，并和基线环境接入的 Region 保持一致。
App Name
应用在接入 MSE 时所使用的应用名，请根据实际业务情况进行配置，注意这个值需要和本次所启动的应用保持一致。
Tag
此应用所属的环境 Tag，基线不用填，其他请根据实际业务情况进行填写。如果此应用属于 feature1 环境，请填写 feature1。
Agent 地址
选择自己应用所在的地域，需要和 LienseKey 所在的地域、以及基线环境接入的地域都保持一致。
开启 RPC 灰度 ✅
支持对 Spring Cloud 和 Dubbo 近5年内的所有版本的流量进行精准控制。默认情况下请开启，除非您明确知道关闭此选项的使用场景，否则请勿关闭此选项。
开启标签染色 ✅
推荐开启，开启后经过此应用的流量就只会在对应的 Tag 环境中流转。
开启消息灰度 ✅
请根据业务实际情况选择是否开启，目前仅支持 RocketMQ 4.5 及以上版本。更多消息灰度相关的信息，请参考全链路灰度，消息部分。

5.配置端云互联参数

我们已经知道，在网络未打通的时候，联通本机环境和云上 K8s 集群需要使用端云互联功能，所以这里我们需要配置一下端云互联。
首先需要配置一下代理模式为 K8s，点击 IDEA 的 Tools 中找到 Preference ，找到 Alibaba Cloud Toolkit 中 Microservice 下的 Proxy ，点击 AddProfile 增加一个名称为 k8s 的代理。然后点击右侧的 Add 按钮，选择代理类型为 Kubernetes，并选择正确的配置文件地址和命名空间。

 然后，点击 IDEA 的 Tools 中找到 Preference ，找到 Alibaba Cloud Toolkit 中 Microservice 下的 MicroService ，找到 端云互联 功能打 ✅。选择产品为 微服务引擎 MSE，并选择与上面部署时一致的 Region 、 实例 和 命名空间 ，代理选择刚刚配置好的 k8s，如果您的应用是 Spring Cloud 应用，还必须在  本地 Spring Cloud 服务端口中 配置 Tomcat 的启动端口。
 ![在这里插入图片描述](/img/bVcXOsQ)

四启动应用，轻松开始联调和测试

验证接入成功
完成上述配置之后，我们启动应用。首先，启动应用的时候，您会看到这两个提示，证明端云互联功能已经生效。

同时为了验证 MSE 微服务治理是否接入成功，我们可以登录 MSE 控制台的应用列表界面进行查看。在控制台中我们也可以看到，我的本机应用已经成功接入到 MSE ，并且成功打上了 feature1 的标签。

发起流量调用
假设我们发往网关的请求是 http 请求，希望这个请求再 feature1 中完成闭环，只需要在请求的 header 中添加 x-mse-tag=feature1 即可，流量会自动在 feature1 环境内完成闭环。注意这里的 key 为 x-mse-tag 为固定值，feature1 则需要和环境的标签(即上文中配置的 alicloud.service.tag)保持一致。
如果您的请求来源为 Dubbo，则需要在 RpcContext 中增加 Attachment ，内容也是 x-mse-tag=feature1。

➜  ~ curl http://47.94.143.53:80/A/a
A[10.242.0.90] -> B[10.242.0.91] -> C[10.242.0.152]%
➜  ~ curl http://47.94.143.53:80/A/a
A[10.242.0.90] -> B[10.242.0.91] -> C[10.242.0.152]%
➜  ~ curl -H"x-mse-tag:feature1" http://47.94.143.53:80/A/a
Afeature1[xx.xxx.12.118] -> B[10.242.0.91] -> C[10.242.0.152]%
➜  ~ curl -H"x-mse-tag:feature1" http://47.94.143.53:80/A/a
Afeature1[xx.xxx.12.118] -> B[10.242.0.91] -> C[10.242.0.152]%
➜  ~ curl -H"x-mse-tag:feature1" http://47.94.143.53:80/A/a
Afeature1[xx.xxx.12.118] -> B[10.242.0.91] -> C[10.242.0.152]%

如果您不方便在请求中增加 header 的话，还可以在 MSE 控制台配置规则，比如设置成 name=xiaohong 或 xiaohua 的流量进入到 feature1 环境。如下图所示。

开启流量规则之后，我们继续验证，可以看到，满足条件的请求会被转发到 feature1 环境。

➜  ~ curl http://47.94.143.53:80/A/a
A[10.242.0.90] -> B[10.242.0.91] -> C[10.242.0.152]%
➜  ~ curl http://47.94.143.53:80/A/a\?name\=xiaohong
Afeature1[30.225.12.118] -> B[10.242.0.91] -> C[10.242.0.152]%
➜  ~ curl http://47.94.143.53:80/A/a\?name\=xiaohua
Afeature1[30.225.12.118] -> B[10.242.0.91] -> C[10.242.0.152]%

如果您的网关应用不属于Java体系，则需要在网关层配置规则，目前已经支持MSE云原生网关，Nginx和K8s Ingress等，详细的接入方式，请参见基于MSE云原生网关实现全链路灰度、基于Ingress-nginx网关实现全链路灰度等文档。

如何低成本玩转微服务敏捷开发

微服务敏捷开发不简单

如何使用 MSE 开发环境隔离

四 启动应用，轻松开始联调和测试

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