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微库(Go每日一库之微服务开发框架)

  • 公司招聘
  • 2023-10-31 06:00
  • 龙泉小编

概述

DMicro 中的 drpc 组件的思想是参考 erpc 实现,甚至可以说是它的继承者。

drpc 组件是 DMicro 框架的一部分,为了适配 DMicro 框架,在 erpc 的基础上做了深入的扩展开发。

整个 DMicro 大量使用 goframe 中的组件,如果业务使用 goframe 框架,可以无缝接入。

DRpc 特性列表:

  • 对等通信 , 对等Api
  • 高性能 , 非阻塞异步IO
  • 自定义Proto ,, 兼容http协议 , 自定义Codec
  • Hook点 , 插件系统 ,
  • Push消息 , session管理Socket抽象 ,
  • 断线重连 , 过载保护 , 负载均衡 , 心跳机制 ,
  • 平滑重启 ...

DServer 特性列表:

  • 快速构建 , 平滑重启 , 多进程支持 , 单/多进程一致
  • 预定义命令行 , ctrl命令管理服务
  • 可观测 , 可控制 , 应用沙盒

DMicro 已经内置组件:

  • [x] Registry 服务注册
  • [x] Selector 服务发现
  • [x] Eventbus 事件总线
  • [x] Supervisor 进程管理
  • [ ] Code gen 代码生成
  • [ ] Tracing 链路追踪
  • [ ] Metrics 统计告警
  • [ ] Broker 限流熔断
  • [ ] OpenAPI 文档自动生成

架构

微库(Go每日一库之微服务开发框架)

设计理念

DMicro 框架的设计,从设计之初就是在追求灵活性,适应性。在保证微服务的稳定性前提下,追求项目的开发效率。

  • 面向接口设计,保证代码稳定,提供灵活定制。
  • 抽象各组件的接口,高内聚,低耦合。
  • 分层设计,自上而下逐层封装,利于稳定和维护。
  • 高性能,高可用,低消耗。
  • 对开发友好,封装复杂度。
  • 提供丰富的组件及功能,让开发专注业务。

无数个写 DMicro 的日夜,我都谨记开发三原则:

  • Clarity(清晰)
  • Simplicity(简单)
  • Productivity(生产力)

无论工作,还是做开源项目,都应该保持这三个原则,养成良好的习惯。

面向接口设计

DMicro 秉承着万物皆接口的原则,提供框架无与伦比的扩展性.

下图展示的是消息的发送的流转流程,可以看到,所有的功能点都被抽象成了接口,每个功能点都提供了不同的实现.

微库(Go每日一库之微服务开发框架)

会话 Session

大多数的 Rpc 框架并不强调会话 ( session ) 的概念,因其应用场景不需要用到会话 ( session ). 那么 drpc 为什么需要抽象出会话 ( session ) 呢?

  • Endpoint 融合了 ClientServer , 需要提供相同的 Api .
  • 服务端 需要主动向 客户端 发送消息,并且获取客户端的响应.
  • 服务端 支持对 多个客户端 批量发送消息.
  • 异步主动断开 一个多个 会话.
  • 获取会话底层的 文件描述符 , 对其进行性能调优.
  • 可以为每个会话绑定特殊的 数据/属性 .

Session 抽象了整个 drpc 框架的会话,把 Socket , Message , Context 都融合到一起。开发者只需要对 session 进行操作,就能实现大多数需求.

  • 获取连接信息
  • 控制连接的生命周期 (超时时间)
  • 控制单次请求的生命周期 (超时时间)
  • 接收消息
  • 发送消息
  • 创建消息的上下文
  • 绑定会话的相关信息 (如用户信息)
  • 断线重连
  • 主动断开会话.
  • 健康检查
  • 获取连接关闭事件
  • 为会话设置单独的 id

Session 接口可以细分为 4 个 interface{} , 分别是 EarlySession , BaseSession , CtxSession , Session . 对应的是应用的不同生命阶段会话 ( Session ) 拥有的不同属性.

  • EarlySession 表示刚生成会话,尚未启动 goroutine 读取数据的阶段.
  • BaseSession 只有最基础的方法,用于关闭连接时候的插件参数.
  • CtxSession 在处理程序上下文中传递的会话对象.
  • Session 全功能的会话对象.

正常情况下,开发者用到的都是 Session , CtxSession 这两个接口,其他 2 个接口是在插件中使用.

消息Message

消息 Message 包含消息头 Header , 消息体 Body , 是客户端与服务端之间通信的实体.

Message interface{} 抽象了对通信实体的操作.

  • Size 消息的长度
  • Transfer-Filter-Pipeline 报文数据过滤处理管道
  • Seq 序列号
  • MType 消息类型
  • ServiceMethod 资源标识符
  • Meta 消息的元数据
  • BodyCodec 消息体编码格式
  • Body 消息体

微库(Go每日一库之微服务开发框架)

协议 Proto

协议是对 消息Message 对象的序列化和反向序列化,框架提供 Proto 接口。只需要实现该接口,开发者就能定制符合业务需求的自定义协议,从而提升了框架的灵活性.

接口的定义如下:

type Proto interface { Version() (byte, string) Pack(Message) error Unpack(Message) error}

  • Version() 返回该协议的 id 和名字,两个组成唯一的版本号.
  • Pack 对消息 Message 对象进行序列化.
  • Unpack 对字节流反序列化,生成一个消息 Message 对象.

目前框架已支持 Http , Json , Raw , Protobuf , JsonRpc 这 5 个协议.

RAW 协议组成如下:

微库(Go每日一库之微服务开发框架)

其他协议可以参考代码.

编码 Codec

作为一个通用性的框架,支持的协议可以有多种,消息体的编解码也可以有多少种. drpc 使用 Codec 接口对消息体 Body 进行编解码.

接口的定义如下:

type Codec interface { ID() byte Name() string Marshal(interface{}) ([]byte, error) Unmarshal([]byte, interface{}) error }

  • ID 返回编 Codec 的 id
  • Name 返回编 Codec 的名字,名字是为了开发者更容易识别.
  • Marshal 对消息内容进行编码
  • Unmarshal 对消息内容进行解码

目前框架已支持 Form , Json , plain , Protobuf , XML 这 5 个编解码.

连接 Socket

Socket 扩展了 net.Conn , 并且抽象出接口,方便框架对底层网络协议的集成.

Socket 接口实现了一部分 Session 接口的功能, Session 接口调用的一些方法,实际上是转发调用了 Socket 中的方法.

这样的分层实现,让 Socket 拥有的集成其他协议的能力.

  • TCP V4 , TCP V6
  • Unix Socket
  • KCP
  • QUIC

支持对连接的性能调优.

  • SetKeepAlive 开启链接保活
  • SetKeepAlivePeriod 链接保活间隔时间
  • SetReadBuffer 设置链接读缓冲区 size
  • SetWriteBuffer 获取链接写缓冲区 size
  • SetNoDelay 开启关闭 no delay 算法
  • ControlFD 支持操作链接的原始句柄

有机的组合

前面讲到, DMicro 框架万物皆接口,分层 + 接口的设计,让 DMicro 有了灵活的组成高效且符合业务实际情况的能力.

接下来我们要讲到实现这些能力的基础。插件系统.

插件 Plugin

插件系统给框架带来了极大的扩展性和灵活性,是整个框架的一个灵魂模块,有了它,框架就有了无限可能。

什么样的插件系统才能算是优雅呢?我能想到的有以下几点:

  • 合理且丰富的 hook 位置,能够覆盖整个框架的生命周期,贯穿通讯的各个环节。
  • 每个 hook 位置的入参和出参都是经过精心设计。
  • 每个插件都能够使用多个 hook 位置,每个 hook 位置都能被多个插件使用。
  • 设计的足够简洁,优雅。能方便的进行二次开发定制。

drpc 中,钩子贯穿与整个 Endpoint 的生命周期,是它不可或缺的重要一环。

微库(Go每日一库之微服务开发框架)

通过这些 钩子 Hook 点,赋予了插件无限可能.

组件

有了插件,就能通过插件的组合,编写综合功能的组件,目前框架提供一些内置的组件,

  • 服务端 Rpc Server
  • 客户端 Rpc Client
  • 服务注册 Registry
  • 服务发现 Selector
  • 事件总线 EventBus
  • 进程管理 Supervisor

即将提供:

  • 链路追踪 Tracing
  • 统计告警 Metrics
  • 限流熔断 Broker .
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