不看后悔，一文入门Go云原生微服务
Posted 王中阳Go
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了不看后悔，一文入门Go云原生微服务相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
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Go云原生开发有着天然的优势，云原生系统需要可扩展、耦合、弹性可管理。Go微服务框架很多，包括：go-micro、go-zero、go-kit、go-kratos、tars-go、dubbo-go、jupiter等等…
Go 的设计就是为云原生时代构建的语言：简单高效、快速编译、支持现代网络和多核计算、支持高并发、内存安全,帮助用户专注于解决问题而不是受限于语言的复杂性。
打好基础
要想一文入门Go微服务还是需要有些前提条件的，打好基础：
-
已经掌握了Golang的基础知识，如果基础薄弱，欢迎学习的我的Go语言学习专栏，查漏补缺。
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了解Protobuf，知晓相关知识点。
补课可以阅读这篇文章：# 一文带你玩转ProtoBuf -
了解RPC的概念，知晓gRPC如何使用。可以阅读这2篇文章快速入门：# Go RPC入门指南：RPC的使用边界在哪里？如何实现跨语言调用？和 # 开发gRPC总共分三步。
微服务框架对比
我简单整理了一下，让大家先有个整体的认识：
简单横评各个框架
| 框架 | 作者 | 开源时间 | 一句话概述 | 优势 | 缺点 | 最新star数 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| go-micro | 国外大佬Asim团队 | 2015年 | 是最早，最经典的Go微服务框架之一 | 轻量级框架，入门简单，文档清晰 | 版本兼容性差，社区活跃度一般 | 19.4k |
| go-zero | 国内大佬万俊峰团队 | 2020 | 提供了微服务框架需要具备的通用能力 | 社区生态非常好，无论是文档更新还是技术群都很活跃 | 相比于go-micro比较重，同时也只带一部分的强约束，学习门槛比go-micro略高 | 20.8k |
| go-kit | 国外大佬 | 2015 | Go-kit将自己描述为微服务的标准库。像Go一样，go-kit为您提供可用于构建应用程序的单独包。 | 极度轻量级框架 | 社区建设一般 | |
| tars-go | 腾讯开源 | 2018 | tarsgo是tars这个大的C++重量级微服务框架下的go语言服务框架 | 优势在于很多能力不用从头开始做起，直接依托母体tars | 缺点是独立性较差，要选用这个tarsgo的前提，就是要先选用tars这个C++的框架 | 3.1k |
| dubbo-go | 阿里开源 | 2019 | dubbogo是dubbo这个Java重量级微服务框架下的go语言服务框架 | 和腾讯开源项目类似 | 和腾讯开源项目类似 | 4.2k |
| go-kratos | B站开源 | 2019 | 轻量级的微服务框架，框架定位于解决微服务的核心诉求。 | 暂无，后续补充 | 暂无，后续补充 | 19k |
| jupiter | 斗鱼开源 | 2020 | 面向服务治理的Golang微服务框架 | 暂无，后续补充 | 暂无，后续补充 | 3.9K |
我计划系统的介绍2个微服务框架的入门和实战教程：“go-micro”和“go-zero”。
之所以选择这两个框架是因为：
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我司使用的go-micro，发现这个框架开发微服务够经典，够纯粹，非常适合入门学习微服务。
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通过和有经验的小伙伴交流，go-zero也是一个非常优秀的框架，在国内社区生态建设和维护上，完美适配国内开源的现状，社区非常活跃，使用率会越来越高。
go-zero的入门指南，在后面会为大家做分享，欢迎关注我。
微服务
概念
微服务是一种软件架构模式，用于将大型整体应用程序分解为更小的可管理独立服务，这些独立服务通过跨语言的协议进行通信，每个服务都专注于做好一件事情。
软件架构演进史
如果你对上面这段定义表示晦涩难懂，可以阅读这篇文章：# 给想转Go或者Go进阶同学的一些建议：
我结合自己的经历聊了聊软件架构演进史：从单机架构到集中式架构，再到当前主流的分布式微服务架构，介绍了微服务和领域驱动设计DDD的知识点。
简单理解
用我的话解释微服务就是：
把复杂的项目拆成微(小的)服务，明确服务与服务之间的边界，服务内部高内聚，服务之间松耦合。
微服务的好处
- 降低开发难度：微服务架构使得团队各个成员只需要关注自己的业务，管理好自己的服务；
- 独立部署：各个微服务之间可以分开部署，不影响其他服务的使用，上线部署不需要其他团队的配合支持。
- 提高容错和容灾能力：微服务之间独立，最大程度降低一个服务对另外一个服务的影响；
- 提高团队执行效率：各个团队独立开发、部署、维护项目，不需要等待其他团队的支持。
- 提高项目复用性：微服务的架构设计，能将高复用利用到极致，不同的服务不会做同一件事情，避免资源浪费。
- 降低企业成本：微服务支持跨语言、跨团队开发，不需要大规模的替换单体架构或者集中式架构中的工程师。
我们在了解微服务的好处之后，继续探究一下go-micro的特点，了解一下go-micro是如何实现微服务开发的：
go-micro概述
go-micro是一个简化分布式开发的微服务生态系统。它为开发分布式应用程序提供了基本的构建模块。
go-miro的设计哲学是：通过提供组件工具，明确微服务开发的边界，让我们专注于开发业务本身。
下面就重点介绍一下构成组件：
构成组件
Go Micro
- 用于在Go中编写微服务的插件式RPC框架。它提供了用于服务发现、客户端负载平衡、编码、同步和异步通信库。
- 这是我们学习go-micro最重要的库，我们开发微服务的重点也是编写RPC服务。
API
- 提供并将HTTP请求路由到对应微服务的API网关。它充当单个入口点，可以用作反向代理或将HTTP请求转换为RPC。
- 我们开发微服务项目，说到底是编写RPC服务，如何让外部请求可以访问到RPC服务呢？就是通过API
Sidecar
- 一种对语言透明的RPC代理（也就是和语言无关），具有go-micro作为HTTP端点的所有功能。虽然Go是构建微服务的优选语言，但商业项目中也经常使用其他语言一起开发微服务。因此Sidecar提供了一种将其他语言应用程序集成到Micro世界的方法。
- Sidecar又被称为服务网格，其作用是：第一，微服务治理与业务逻辑的解耦。第二，异构系统的统一治理。
Web
- 用于Micro Web应用程序的仪表板和反向代理。官方认为基于微服务建立web应用是通用场景，因此Web被视为微服务领域的一等公民。它的行为非常像API反向代理，另外也包括对web sockets的支持。
- 我们可以通过仪表盘直观的观察到微服务项目的运行情况，后面会重点介绍。
CLI
- 提供命令行界面让我们和微服务进行交互。CLI还可以使我们利用Sidecar作为代理。
- CLI是microservices toolkit micro的命令行界面，包括获取服务、查看服务、查询服务健康状态等功能；我们还可以通过Sidecar代理CLI。
Bot
- Hubot风格的bot。在我们的微服务平台中，可以通过Slack，HipChat，XMPP等进行交互。它通过消息传递提供CLI的功能。可以添加其他命令来自动执行常见的操作任务。
- 微型机器人Bot是一个位于微服务环境中的机器人，机器人是如何工作的呢？
- Bot使用它的命名空间监视服务注册中心的服务。默认名称空间是
go.micro.bot。该名称空间内的任何服务都将自动添加到可用命令列表中。执行命令时，机器人将使用Command.Exec方法调用该服务。
总结
相比于GoFrame、Gin这类Web框架，我们发现微服务框架的组件构成更为复杂。
Go Micro是我们用于编写微服务的RPC框架，入门阶段重点理解Go Micro组件即可，其他的组件会在后续文章中详细介绍。
下面我们重点看一下Go Micro组件的架构：
Go Micro组件架构
Go Micro为微服务提供了基本的构建模块，其目标是简化分布式系统开发。
因为微服务是一种架构模式，Micro的架构思路是通过工具组件进行拆分，简化我们开发微服务项目的难度；Micro的设计哲学是可插拔的插件化架构。
Go-micro是微服务的独立RPC框架，也是我们学习go-micro的核心。
我们看下面的架构图：
- 最顶层是service，代表一个微服务
- 服务下面是两个端：客户端和服务端。（注意区分Service和Server，我在刚接触的时候混淆了这两个概念，service指的是服务；server服务端包含在service中，和client客户端一起作为service的底层支撑）
- 服务端Server：用于构建微服务的接口，提供用于RPC请求的方法。
- 客户端Client：提供RPC查询方法，它结合了注册表，选择器，代理和传输。它还提供重试机制，超时机制，使用上下文等，是我们入门阶段的重点。
架构图中最底层的组件对于初学微服务的同学肯定不熟悉，下面来重点介绍一下：
Registry注册中心
注册中心提供可插入的服务发现库，来查找正在运行的服务。 默认的实现方式是consul。
我们也可以很方便的修改为etcd，kubernetes等。毕竟可插拔是go-micro重要特性。
Selector负载均衡
Selector选择器实现go-micro的负载均衡机制。
原理是这样的：当客户端向服务器发出请求时，首先查询服务的注册中心，注册中心会返回一个正在运行服务的节点列表，选择器将选择这些节点中的其中一个用于查询请求。
多次调用选择器将使用平衡算法。目前的方法是循环法、随机哈希、黑名单。go-micro就是通过这种机制实现负载均衡的。
Broker事件驱动：发布订阅
Broker是发布和订阅的可插入接口。
微服务是一个事件驱动的架构，发布和订阅事件应该是一流的公民。目前的实现包括nats，rabbitmq和http。
Transport消息传输
传输是通过点对点传输消息的可插拔接口。
目前的实现是http，rabbitmq和nats。通过提供这种抽象，运输可以无缝地换出。
总结
以上这些就是go-micro RPC框架的底层支持组件。
我们了解微服务和go-micro的知识点后可能还是有些懵，这很正常，毕竟知识点过于密集。
快速入门
下面和我一起动手实践吧：
注意：go-micro版本不兼容的问题最被大家吐槽，下面我演示的依赖安装和示例代码，均以我司使用的go-micro v2版本。
我决定使用# 和大象装冰箱一样：开发gRPC总共分三步的示例，编写go-micro的入门示例：
通过原生开发gRPC和使用go-micro开发做个对比，你会发现使用go-micro开发微服务多么的简单。
我们参考go-micro的官方示例，实现一个问候服务，实现经典的Hello World：
准备工作
1. 安装micro v2
#安装go-micro
go get github.com/micro/go-micro/v2
#安装工具集
go get github.com/micro/micro/v2
2. 安装protobuf插件
#安装protobuf
go get github.com/golang/protobuf/proto,protoc-gen-go
#指定版本安装生成micro代码的工具集
go get github.com/micro/micro/v2/cmd/protoc-gen-micro
我们在编写proto文件之后，使用protoc-gen-go自动生成代码，所以需要提前安装好依赖。
3. 创建项目结构
我们在合适的目录创建项目目录，比如我选择在我的Go安装目录/Users/wangzhongyang/go/src/
新建go-micro目录，用于统一管理go-micro相关的项目。
cd /Users/wangzhongyang/go/src/
mkdir go-micro
在go-micro目录下创建helloworld目录，用于编写本次的演示项目。
cd go-micro
mkdir helloworld
cd helloworld
在helloworld目录下新建proto目录用于编写proto文件，另外创建main.go文件作为服务的入口文件：
touch main.go
mkdir proto
准备工作做好之后，下面开发微服务的步骤和“开发gRPC总共分三步”是一样的：
- 写proto文件定义服务和消息
- 使用protoc工具生成代码
- 编写业务逻辑代码提供服务
1. 编写proto文件
我们在helloword/proto目录下 新建greeter.proto文件
编写proto文件和用什么微服务框架没有关系，我们都需要定义syntax、service和message
syntax = "proto3";
//pb是protoc 生成go文件的包名
option go_package ="./;pb";
service Greeter
rpc Hello(Request) returns (Response)
message Request
string name = 1;
message Response
string greeting = 1;
2. 使用protoc工具生成代码
我们打开控制台，切换到proto目录下，比如我的目录是：
cd /Users/wangzhongyang/go/src/go-micro/helloworld/proto
执行自动生成代码命令：
注意：我们必须使用带有 micro plugin 的 protoc 编译它。
protoc --proto_path=. --micro_out=. --go_out=. greeter.proto
我们发现执行上述命令后，生成了pb.go文件和pb.micro.go文件。
但是有报错，不用担心，接着往下看：
2.1 解决报错
报错原因是因为没有导入依赖，我们在项目根目录下执行：
go mod init
go mod tidy
同步依赖后，发现报错消失了：
3. 编写业务逻辑代码提供服务
3.1 编写服务端
- 我们直接在main.go中编写服务
- import中的 proto 对应的目录改成自己的。你自己的module名称可以在go.mod中查看：
- 关键代码已加注释，逻辑和# 开发gRPC总共分三步 的入门实践部分非常像。
package main
import (
"context"
"fmt"
micro "github.com/micro/go-micro/v2"
proto "go-micro/helloworld/proto" //注意这里：修改成你自己的
)
//定义结构体 作为方法调用方
type Greeter struct
//实现 .pb.micro.go中的Hello方法 定义rsp的返回值
func (g *Greeter) Hello(ctx context.Context, req *proto.Request, rsp *proto.Response) error
rsp.Greeting = "Hello " + req.Name
return nil
func main()
//定义服务
service := micro.NewService(
micro.Name("greeter"),
)
//服务初始化
service.Init()
// 注册handler
err := proto.RegisterGreeterHandler(service.Server(), new(Greeter))
if err != nil
return
//启动服务
if err := service.Run(); err != nil
fmt.Println(err)
服务端编写好之后我们再编写客户端：
3.2 编写客户端
在项目根目录下，新建client目录，新建client.go文件，用于编写客户端代码
创建目录和文件：
mkdir client
cd client
touch client.go
编写代码：
- 关键逻辑已经添加注释
- NewGreeterService()和Hello()都是proto文件自动生成的的，定义在.pb.micro文件中
package main
import (
"context"
"fmt"
micro "github.com/micro/go-micro/v2"
proto "go-micro/helloworld/proto"
)
func main()
//创建一个新的服务 命名
service := micro.NewService(micro.Name("greeter.client"))
//服务初始化
service.Init()
//创建服务 绑定客户端 这个方法是在proto生成的文件中定义的
greeter := proto.NewGreeterService("greeter", service.Client())
//调用Hello方法 Hello方法同样是在proto生成的文件中定义的
rsp, err := greeter.Hello(context.TODO(), &proto.RequestName: "World")
if err != nil
fmt.Println(err)
//打印结果
fmt.Println(rsp.Greeting)
我们来看一下 .pb.micro.go文件的源码，
重点看一下Hello方法：
到这里我们就编码完毕，看下执行效果：
3.3 启动服务，进行调用
1.先启动服务端
我们打开控制台，切换到项目根目录下，执行命令：
go run main.go
执行效果如下，服务端已经启动：
2.再启动客户端
我们另外打开一个控制台，启动客户端服务：
cd go-micro/helloworld/client/
go run client.go
执行效果如下，和我们预期的效果一样，成功的打印出了Hello World：
总结
分布式微服务架构已成趋势，越来越多的公司在从单体应用或集中式应用向分布式应用转型。开篇类比了主流Go微服务框架的特点，Go的微服务生态可以说是百家争鸣。
本文也介绍了微服务的特点和优势，go-micro的架构和构成组件；类比原生开发rpc项目，用go-micro实现了经典的Hello World问候服务，带大家入门了微服务开发。
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