Go云原生学习笔记一

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github: https://github.com/anneheartrecord

下文中我说的可能对，也可能不对，鉴于笔者水平有限，请君自辨。有问题欢迎大家找我讨论

基本概念

架构演变

用架构历史

1.单体架构 堆机子 高耦合 一改动就需要重新部署 而且编译时间很长，不容易拓展，不支持多语言技术栈

2.分层架构 典型的有MVC和MSC架构 当访问量逐渐增大，单体架构扛不住了，把单体项目进行垂直划分，耦合还是很大，项目之间的接口多为数据同步，比如不同项目之间的数据库同步。

架构简单，成本低开发周期短，经过垂直拆分之后原来的单体项目不至于太大，每一层可以用不同的技术，但还是不易拓展和维护

3.SOA面向服务架构 ：当垂直架构的应用越来越多，就会出现多个应用都依赖的业务组件，比如数据库，而且各个应用交互越来越频繁，此时就需要把部分通用的组件拆分独立处理，于是SOA面向服务架构诞生了，它带来了模块化开发、分布式拓展部署和服务接口定义等概念

实时SOA需要建立企业服务总线，外部应用通过总线调用服务，有以下特征：可从企业外部访问、随时可用、标准化的服务接口等

优点：

• 已经具有微服务的影子了，将重复的功能抽离出来，提高开发效率
• 减少接口耦合

SOA架构适用于大型软件服务企业对外提供服务的场景，并不适合一般的业务场景，其服务的定义、注册和调用都需要繁琐的配置，业务总线的吞吐量决定了整个系统的上限，因为整个系统都是通过总线进行任务分配的。并且业务总线也容易导致系统崩掉、影响性能。

4.微服务架构：

特点

1.服务层完全独立出来 并将服务层抽取为一个一个的微服务

2.微服务遵循单一原则

3.微服务之间采用RESTful等轻量协议通信

4.微服务一般用容器技术部署 运行在自己的独立进程中

微服务架构下服务的拆分粒度更细，有利于资源重复利用，提高开发效率，采用去中心化思想，更轻量级

缺点：如果服务实例过多，治理成本就会很大，不利于维护；服务之间相互依赖，可能形成复杂的依赖链条，往往单个服务异常，其他服务也会受到影响，出现服务雪崩效应。

微服务与SOA的区别：

微服务继承了SOA的众多优点和理念

SOA更适合与许多其他应用程序继承的大型复杂企业应用程序环境，小型的应用并不适合SOA，微服务则更适合于较小和良好的分割式web业务系统

微服务不再强调SOA架构中比较重要的ESB企业服务总线，而是通过轻量级通信机制相互沟通

SOA注重的是系统继承，而微服务关注的则是完全分离，SOA尝试采用中心化管理来确保各个应用能够协同运作，微服务则尝试部署新功能，快速有效地拓展开发团队，它着重于分散管理、代码再利用和自动化执行。

微服务的优势和劣势

微服务的优势

1.快：更注重CI/CD 敏捷开发、持续交付

2.准：服务粒度小、服务质量精准可控

3.狠：适用于互联网时代、产品迭代周期更短

微服务的劣势

1.系统的复杂性

2.服务依赖管理

3.数据的一致性保障

4.测试更加艰难

5.对于DevOps等基础设施的高要求

如何划分微服务界限

如何进行服务划分？

1.按照业务职能进行划分

由公司内部不同部门提供的只能。例如客户服务部门提供客户服
务的职能，财务部门提供财务相关的职能

2.按照DDD的限界上下文划分

限界上下文是DDD中用来划分不同业务边界的元素

这里业务边界的含义是“解决不同业务问题”的问题域和对应的解决方案域

为了解决某种类型的业务问题，贴近领域，也就是业务

CQRS将系统中的操作划分为两类，即【命令】Command和【查询】Query

命令则是对会引起数据发生变化操作的总称，即我们常说的新增、更新、删除的这些操作，都是命令。

而查询则和字面意思一样，即不会对数据产生变化的操作，只是按照某些条件查询数据。

CQRS的核心思想是将两类不同的操作进行分离，然后在两个独立的【服务】中实现。这里的服务一般指的是两个独立部署的应用，在某些特殊情况下，也可以部署在同一个应用内的不同接口上。

微服务的迭代

1.第一代

2.第二代

把那些服务监控、服务管理作为基础服务提供给我们的业务
架构分层

核心组件

• API网关
• 服务注册中心
• 配置中心
• 服务通信
• 服务治理
• 服务监控

net/rpc

RPC出现的原因

RPC需要解决三个问题

1.如何要确定要执行的函数？

在本地调用中，函数主体通过函数指针函数指定，然后调用add函数，编译器通过函数指针函数确定add函数在内存中的位置。

但是在RPC中，调用不能通过函数指针完成，因为他们的内存地址可能完全不同。

因此，调用方和被调用方都需要维护一个{fuction<->ID}映射表，以确保调用正确的函数

2.如何表达参数？

本地过程调用中传递的参数是通过堆栈结构实现的，但是RPC不能直接使用内存传递参数，因此参数或返回值需要在传输期间转换成字节流，反之亦然

3.如何通过网络传输？

函数的调用方和被调用方通常是通过网络连接的，也就是说 function ID和序列化字节流需要通过网络传输，因此，只要能够完成传输，调用方和被调用方就不受某个网络协议的限制。例如，一些RPC框架使用TCP协议，一些使用HTTP。

也就是说，RPC是一种软性的规定，而不是硬性的协议，只要能解决这三个问题的远程调用，我们都称之为"RPC"

以往实现跨服务调用的时候，我们会采用restful api的方式，被调用方会对外提供一个HTTP接口，调用方按要求发起HTTP请求并接收API接口返回的响应数据。

下面是通过HTTP API实现本地调用的一个栗子

本地调用，通过HTTP的API的方式

server.go

//定义参数和响应  
type addParam struct {
    X int `json:"x"`
    Y int `json:"y"`
}
type addResult struct {
    Code int `json:"code"`
    Data int `json:"data"`
}

func add(x, y int) int {
    return x + y
}
// addHandler 解析参数+调用add+响应写回
func addHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    // parse parameters
    b, _ := ioutil.ReadAll(r.Body)
    var param addParam
    json.Unmarshal(b, ¶m)
    // use the add func
    ret := add(param.X, param.Y)
    // return the response
    respBytes, _ := json.Marshal(addResult{Code: 0, Data: ret})
    w.Write(respBytes)
}

func main() {
    http.HandleFunc("/add", addHandler)
    log.Fatal(http.ListenAndServe(":9090", nil))
}

client.go

type addParam struct {
    X int `json:"x"`
    Y int `json:"y"`
}
type addResult struct {
    Code int `json:"code"`
    Data int `json:"data"`
}

func main() {
    url := "http://127.0.0.1:9090/add"
    param := addParam{
        X: 10,
        Y: 20,
    }
    // marshal to json

    paramBytes, _ := json.Marshal(param)
    // call
    resp, _ := http.Post(url, "application/json", bytes.NewReader(paramBytes))
    defer resp.Body.Close()
    respBytes, _ := ioutil.ReadAll(resp.Body)
    var respData addResult
    json.Unmarshal(respBytes, &respData)
    fmt.Println(respData.Data)
}

而RPC调用则不需要如此，下面是一个使用go原生net/rpc库的栗子

service.go

type Args struct {
    X, Y int
}

type ServiceA struct{}

// Add is an out method
// has two args and a return 
// two params must be out 
// and the return value must be error type 
func (s *ServiceA) Add(args *Args, reply *int) error {
    *reply = args.X + args.Y
    return nil
}

server.go

func main() {
  //new service instance   
    service := new(yunyuansheng.ServiceA)
  //register rpc service   
    rpc.Register(service) 
  //botton on http  
    //rpc.HandleHTTP()      
  //botton on tcp   
    l, e := net.Listen("tcp", ":9091")
    if e != nil {
        log.Fatal("listen error:", e)
    }
    //http.Serve(l, nil)
    for {
      // accpet the request and serve   
        conn, _ := l.Accept()
        rpc.ServeConn(conn)
    }
}

client.go

func main() {
    //因为服务端是HTTP请求 所以要建立HTTP连接
    client, err := rpc.Dial("tcp", "127.0.0.1:9091")
    if err != nil {
        fmt.Println(err)
    }
    // 同步调用 Call
    args := &yunyuansheng.Args{10, 20}
    reply := new(int)
    err = client.Call("ServiceA.Add", args, reply)
    if err != nil {
        log.Fatal("ServiceA.Add error:", err)
    }
    fmt.Printf("ServiceA.Add %d+%d=%d\n", args.X, args.Y, *reply)

    //异步调用 Go
    var reply2 int
    divCall := client.Go("ServiceA.Add", args, &reply2, nil)
    replyCall := <-divCall.Done //Done是一个调用结果的通知 有值了就说明调用完成了
    fmt.Println(replyCall.Error)
    fmt.Println(reply2)
}

RPC的最终目的：让调用远程方法更加简单，并且速度更快

Go原生net/rpc库需要注意的几点

1.可以支持很多种协议，包括但不限于HTTP和TCP，如果使用HTTP的话，那么客户端就使用DialHTTP，服务端通过HandleHTTP进行HTTP连接的处理，使用TCP的话，客户端使用Dial，服务端就应该for循环监听连接，一旦有就处理连接

2.客户端支持同步调用和异步调用两种方式，对应的分别是Call和Go

3.暴露出的服务必须满足两个条件，两个参数，一个返回值，返回值必须要是error类型，第二个参数必须是指针

RPC原理

1. client以本地调用方式调用服务
2. client stub接收到调用后负责将方法、参数等组装成能够进行网络传输的消息体
3. client stub找到服务地址，并将服务发送到服务端
4. server 接收到消息之后，通过server stub对消息进行解码
5. server stub根据解码的结果调用本地服务
6. 本地服务执行并把消息返回给server stub
7. server stub将结果打包成能够进行网络传输的结构体，发送到消息方
8. client 收到消息并进行解码，得到最终结果