雲原生微服務框架之go-zero

kevwan發表於2020-12-04
微服務框架Go
系列文章：
雲原生微服務框架之go-zero 基於gRPC的註冊發現與負載均衡的原理和實戰

0. go-zero介紹

go-zero是一個整合了各種工程實踐的web和rpc框架。通過彈性設計保障了大併發服務端的穩定性，經受了充分的實戰檢驗。

go-zero包含極簡的API定義和生成工具goctl，可以根據定義的api檔案一鍵生成Go, iOS, Android, Kotlin, Dart, TypeScript, JavaScript程式碼，並可直接執行。

使用go-zero的好處：

  • 輕鬆獲得支撐千萬日活服務的穩定性
  • 內建級聯超時控制、限流、自適應熔斷、自適應降載等微服務治理能力，無需配置和額外程式碼
  • 微服務治理中介軟體可無縫整合到其它現有框架使用
  • 極簡的API描述，一鍵生成各端程式碼
  • 自動校驗客戶端請求引數合法性
  • 大量微服務治理和併發工具包

架構圖

1. go-zero框架背景

18年初，曉黑板後端在經過頻繁的當機後，決定從Java+MongoDB的單體架構遷移到微服務架構，經過仔細思考和對比，我們決定：

  • 基於Go語言
    • 高效的效能
    • 簡潔的語法
    • 廣泛驗證的工程效率
    • 極致的部署體驗
    • 極低的服務端資源成本
  • 自研微服務框架
    • 個人有過很多微服務框架自研經驗
    • 需要有更快速的問題定位能力
    • 更便捷的增加新特性

2. go-zero框架設計思考

對於微服務框架的設計，我們期望保障微服務穩定性的同時，也要特別注重研發效率。所以設計之初，我們就有如下一些準則：

  • 保持簡單
  • 高可用
  • 高併發
  • 易擴充套件
  • 彈性設計，面向故障程式設計
  • 儘可能對業務開發友好，封裝複雜度
  • 儘可能約束做一件事只有一種方式

我們經歷不到半年時間，徹底完成了從Java+MongoDB到Golang+MySQL為主的微服務體系遷移，並於18年8月底完全上線，穩定保障了曉黑板後續增長，確保了整個服務的高可用。

3. go-zero專案實現和特點

go-zero是一個整合了各種工程實踐的包含web和rpc框架，有如下主要特點：

  • 強大的工具支援，儘可能少的程式碼編寫
  • 極簡的介面
  • 完全相容net/http
  • 支援中介軟體，方便擴充套件
  • 高效能
  • 面向故障程式設計，彈性設計
  • 內建服務發現、負載均衡
  • 內建限流、熔斷、降載，且自動觸發，自動恢復
  • API引數自動校驗
  • 超時級聯控制
  • 自動快取控制
  • 鏈路跟蹤、統計報警等
  • 高併發支撐，穩定保障了曉黑板疫情期間每天的流量洪峰

如下圖，我們從多個層面保障了整體服務的高可用：

彈性設計

4. go-zero近期開發計劃

  • 自動生成API mock server，便於客戶端開發
  • 自動生成服務端功能測試

5. Installation

在專案目錄下通過如下命令安裝：

go get -u github.com/tal-tech/go-zero

6. Quick Start

  1. 編譯goctl工具

    go build tools/goctl/goctl.go

    把goctl放到$PATH的目錄下，確保goctl可執行

  2. 定義API檔案，比如greet.api，可以在vs code裡安裝goctl外掛，支援api語法

    type Request struct {
  Name string `path:"name,options=you|me"` // 框架自動驗證請求引數是否合法
}

type Response struct {
  Message string `json:"message"`
}

service greet-api {
  @server(
    handler: GreetHandler
  )
  get /greet/from/:name(Request) returns (Response);
}

```:clap::clap::clap:
![](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAPABAP///wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==)![](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAPABAP///wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== "Click and drag to move")

也可以通過goctl生成api模本檔案，命令如下：

    goctl api -o greet.api

    
![](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAPABAP///wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==)![](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAPABAP///wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw== "Click and drag to move")

  3. 生成go服務端程式碼

    goctl api go -api greet.api -dir greet

    生成的檔案結構如下：

    ├── greet
│   ├── etc
│   │   └── greet-api.json        // 配置檔案
│   ├── greet.go                  // main檔案
│   └── internal
│       ├── config
│       │   └── config.go         // 配置定義
│       ├── handler
│       │   ├── greethandler.go   // get/put/post/delete等路由定義檔案
│       │   └── routes.go         // 路由列表
│       ├── logic
│       │   └── greetlogic.go     // 請求邏輯處理檔案
│       ├── svc
│       │   └── servicecontext.go // 請求上下文，可以傳入mysql, redis等依賴
│       └── types
│           └── types.go          // 請求、返回等型別定義
└── greet.api                     // api描述檔案

    生成的程式碼可以直接執行：

   cd greet
   go run greet.go -f etc/greet-api.json

預設偵聽在8888埠（可以在配置檔案裡修改），可以通過curl請求：

   ➜  go-zero git:(master) curl -w "\ncode: %{http_code}\n" http://localhost:8888/greet/from/kevin
   {"code":0}
   code: 200

編寫業務程式碼：

  • 可以在servicecontext.go裡面傳遞依賴給logic，比如mysql, redis等
    • 在api定義的get/post/put/delete等請求對應的logic裡增加業務處理邏輯

  1. 可以根據api檔案生成前端需要的Java, TypeScript, Dart, JavaScript程式碼

    goctl api java -api greet.api -dir greet
goctl api dart -api greet.api -dir greet
...

7. Benchmark

benchmark

測試程式碼見這裡

8. 專案地址

github.com/tal-tech/go-zero

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