Kratos 微服务框架入门与实践

一. Kratos 简介

Kratos 是 B 站基于 Golang 实现的一个开源的面向微服务的框架. 使用 Kratos 可以很方便地构建一个规范的服务.

开源 GitHub 地址: https://github.com/go-kratos/kratos

文档地址: https://go-kratos.dev/docs/

二. Kratos 特点

  • 简单易用
  • 高效
  • 稳定
  • 高性能
  • 可扩展
  • 容错性好
  • 丰富的工具链

以上特点, 还都是从 Readme 文档翻译出来的, 后面将逐一验证和体验.

三. Kratos 实现一个 Helloworld

安装

go get github.com/go-kratos/kratos/cmd/kratos/v2@latest

根据文档

# create project template
kratos new helloworld

cd helloworld
# download modules
go mod download

# generate Proto template
kratos proto add api/helloworld/helloworld.proto
# generate Proto source code
kratos proto client api/helloworld/helloworld.proto
# generate server template
kratos proto server api/helloworld/helloworld.proto -t internal/service

# generate all proto source code, wire, etc.
go generate ./...

编译并执行

mkdir bin
# compile
go build -o ./bin/ ./...
# run
./bin/helloworld -conf ./configs

就以上这么一顿操作, 就一起完成一个服务的构建.

四. 目录结构分析

tree -d 查看目录结构

.
├── api
│   └── helloworld
│       └── v1
├── cmd
│   └── helloworld
├── configs
└── internal
    ├── biz
    ├── conf
    ├── data
    ├── server
    └── service

1. /api

这个文件夹下面, 包含 proto 文件和编译 proto 文件生成的 go 文件.

之所以把目录命名为 api, 是因为可以把 proto 当作 api 文档, 生成的 go 文件就相当于 api.

2. /cmd

这个文件夹下的代码, 主要负责程序的启动、关闭、配置初始化等.

cmd 大概率是 command 的缩写, 下面的文件夹是一个 helloworld 应用并且包含 main.go文件.

在执行 go build 的时候, 就会以文件夹的名称来命名应用.

一般不建议在 /cmd 这个文件夹下放置过多的代码和文件夹.

如果代码不是可重用的, 或者你不希望其他人重用它, 请将该代码放到 /internal 目录中.

3. /configs

放置配置文件模板, 或默认配置, 一般是 yaml 文件.

比如注册的服务的地址, 各种数据库的连接配置等.

4. /internal

这个文件夹下面, 一般都放置不希望作为第三包给他人使用的, 即是当作私有库.

  • /biz 目录: 业务逻辑的组装层, 类似于 DDD (领域驱动设计) 的 domain 层.
  • /conf 目录: 这里会有 proto 文件和编译 proto 得到的 go 代码, 而且 proto 会与上面的 /configs 下的 yaml 文件对应.
  • /data 目录: 业务数据访问, 包含 cache、db 等封装, 实现了 biz 的 repo 接口. 类似于 DDD 的 repo.
  • /server 目录: gRPC 和 HTTP 服务的注册.
  • /service 目录: 这里是实现上层的 /api 的 interface. 类似于 DDD 的 application 层.

更多参考: https://github.com/golang-standards/project-layout/blob/master/README_zh.md

五. 关键代码分析

helloworld/cmd/helloworld/main.go

func main() {
    flag.Parse()
    logger := log.NewStdLogger(os.Stdout)

    c := config.New(
        config.WithSource(
            file.NewSource(flagconf),
        ),
        config.WithDecoder(func(kv *config.KeyValue, v map[string]interface{}) error {
            return yaml.Unmarshal(kv.Value, v)
        }),
    )
    if err := c.Load(); err != nil {
        panic(err)
    }

    var bc conf.Bootstrap
    if err := c.Scan(&bc); err != nil {
        panic(err)
    }

    app, cleanup, err := initApp(bc.Server, bc.Data, logger)
    if err != nil {
        panic(err)
    }
    defer cleanup()

    // start and wait for stop signal
    if err := app.Run(); err != nil {
        panic(err)
    }
}

这里使用 "github.com/go-kratos/kratos/v2/config" 这个包, 它的作用是将解析 /configs/config.yaml 文件解析为 protobuf, 内部隐藏的操作是, 将 yaml 文件转为 json, 然后再转为 protobuf.

六. 结合 Kratos 实现 gRPC 客户端

想法: 前面学习了 gRPC, 这里学习了 Kratos, 而 Kratos 里也有 gRPC, 已经实现了 gRPC 的服务端. 所以, 不如结合 Kratos 实现一个 gRPC 客户端, 以作 Kratos 实战.

根据上面的目录结构分析, 客户端的实现逻辑代码, 应当放在 /internal/client 文件夹下.

另外 main.go 文件, 应该放在 /cmd/helloworld_client 文件夹下.

如果先前没有的文件夹则创建.

以下主要结合了 Kratos 的 log 和 config 两个工具, 以及 wire (github.com/google/wire).

1./internal/client/grpc.go

为了使用 wire , 在 NewGrpcClient 函数的返回值的第二个参数, 必须是 func() 类型, 用于 cleanup.

NewGrpcClient 函数主要有两步, 第一步是建立 gRPC 服务连接并连接 greeter RPC, 第二步是 cleanup 处理.

GrpcClient 结构体主要是实现 RPC 的通信.

package client

import (
    "context"
    "time"

    "helloworld/internal/conf"

    "google.golang.org/grpc"

    "github.com/go-kratos/kratos/v2/log"

    v1 "helloworld/api/helloworld/v1"

    "github.com/pkg/errors"
)

type GrpcClient struct {
    logger *log.Helper
    cli    v1.GreeterClient
}

func (gc *GrpcClient) DoSay(name string) error {
    ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), time.Second*3)
    defer cancel()
    reply, err := gc.cli.SayHello(ctx, &v1.HelloRequest{Name: name})
    if err != nil {
        return errors.Wrap(err, "could not greet")
    }
    gc.logger.Infof("Greeting: %s", reply.GetMessage())
    return nil
}

func NewGrpcClient(confServer *conf.Server, logger log.Logger) (*GrpcClient, func(), error) {
    addr := confServer.Grpc.Addr
    conn, err := grpc.Dial(addr, grpc.WithInsecure(), grpc.WithBlock())
    if err != nil {
        return nil, nil, errors.Wrap(err, "did not dail gRPC server")
    }
    gc := &GrpcClient{
        logger: log.NewHelper("client/greeter", logger),
        cli:    v1.NewGreeterClient(conn),
    }
    cleanup := func() {
        if err := conn.Close(); err != nil {
            gc.logger.Errorf("hanppend a little wrongs when close gRPC server:\n %v", err)
        }
    }
    return gc, cleanup, nil
}

2./internal/client/client.go

wire.NewSet 可以放多个函数, 不分顺序.

package client

import "github.com/google/wire"

var ProviderSet = wire.NewSet(NewGrpcClient)

3./cmd/helloworld_client/wire.go

这个文件主要是通过 wire 命令来生成 wire_gen.go, 关键函数是 wire.Build , 同时不要删掉这行代码 //+build wireinject .

//+build wireinject

package main

import (
    "helloworld/internal/client"
    "helloworld/internal/conf"

    "github.com/go-kratos/kratos/v2/log"
    "github.com/google/wire"
)

func initClient(confServer *conf.Server, logger log.Logger) (*client.GrpcClient, func(), error) {
    panic(wire.Build(client.ProviderSet))
}

4./cmd/helloworld_client/main.go

这里也主要学习了 helloworld 应用中的 conf 的使用, 以及发了 100 次的 SayHello.

package main

import (
    "flag"
    "os"
    "strconv"

    "helloworld/internal/conf"

    "github.com/go-kratos/kratos/v2/config"
    "github.com/go-kratos/kratos/v2/config/file"
    "github.com/go-kratos/kratos/v2/log"
    "gopkg.in/yaml.v2"
)

var (
    flagconf string
    logger   log.Logger
)

func init() {
    flag.StringVar(&flagconf, "conf", "../../configs", "config path, eg: -conf config.yaml")
    logger = log.NewStdLogger(os.Stdout)
}

func main() {
    flag.Parse()

    // yaml 先转 json,
    // json 再转 protobuf
    cfg := config.New(
        config.WithSource(
            file.NewSource(flagconf),
        ),
        config.WithDecoder(func(kv *config.KeyValue, v map[string]interface{}) error {
            return yaml.Unmarshal(kv.Value, v)
        }),
    )
    if err := cfg.Load(); err != nil {
        panic(err)
    }

    var bc conf.Bootstrap
    if err := cfg.Scan(&bc); err != nil {
        panic(err)
    }

    gcli, cleanup, err := initClient(bc.Server, logger)
    if err != nil {
        panic(err)
    }
    defer cleanup()

    lg := log.NewHelper("client/main", logger)

    for i := 0; i < 100; i++ {
        if err := gcli.DoSay("fango" + strconv.Itoa(i+1)); err != nil {
            lg.Error(err)
        }
    }
    lg.Info("finished")
}

5.编译 helloworld_client

go build -o ./bin/ ./cmd/helloworld_client

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