Membina Microservices dengan C# .NET: Panduan Praktikal untuk Arkitek

C# .NET adalah pilihan yang popular untuk membina microservices kerana ekosistem yang kuat dan sokongan yang kaya. 1) Buat API RESTful menggunakan teras ASP.NET untuk memproses penciptaan pesanan dan pertanyaan. 2) Gunakan GRPC untuk mencapai komunikasi yang cekap antara microservices, menentukan dan melaksanakan perkhidmatan pesanan. 3) Memudahkan penggunaan dan pengurusan melalui microservices kontena Docker.

Pengenalan

Dalam pembangunan perisian moden, arsitektur mikroservis telah menjadi cara pilihan untuk membina aplikasi berskala, fleksibel dan cekap. Sebagai arkitek, anda mungkin menyedari bahawa memilih timbunan teknologi yang betul adalah penting untuk melaksanakan seni bina mikroservis. Dengan ekosistem yang kuat dan sokongan perpustakaan yang kaya, C# .NET telah menjadi pilihan yang popular untuk membina microservices. Artikel ini bertujuan untuk memberi anda panduan praktikal untuk membina seni bina mikroservis menggunakan C# .NET. Dengan membaca artikel ini, anda akan belajar bagaimana untuk mereka bentuk, melaksanakan dan mengoptimumkan microservices, dan mempelajari beberapa cabaran dan penyelesaian yang sama.

Semak pengetahuan asas

Senibina microservice adalah cara memisahkan aplikasi ke dalam sekumpulan perkhidmatan kecil, bebas, masing -masing bertanggungjawab untuk fungsi perniagaan tertentu. C# .NET menyediakan banyak alat dan kerangka, seperti Asp.NET Core, GRPC, dan Docker, untuk membantu pemaju membina dan menggunakan microservices.

Dalam C# .NET, Asp.NET Core adalah rangka kerja pilihan untuk membina API web, yang menyokong pembangunan silang platform dan pemprosesan permintaan HTTP berprestasi tinggi. GRPC adalah rangka kerja Panggilan Prosedur Jauh (RPC) yang sesuai untuk komunikasi antara microservices. Docker menyediakan teknologi kontena, menjadikan penggunaan dan pengurusan microservices lebih mudah dan lebih cekap.

Konsep teras atau analisis fungsi

Definisi dan fungsi microservices

Microservices adalah gaya seni bina yang memisahkan aplikasi besar ke dalam pelbagai perkhidmatan kecil dan bebas, masing -masing bertanggungjawab untuk fungsi perniagaan tertentu. Kelebihan microservices terletak pada fleksibiliti dan skalabiliti mereka. Setiap perkhidmatan boleh dibangunkan secara bebas, digunakan dan diperluas, dengan itu meningkatkan ketangkasan dan mengekalkan seluruh sistem.

Sebagai contoh, katakan anda sedang membina platform e-dagang di mana anda boleh memecah fungsi seperti pemprosesan pesanan, pengurusan inventori, dan pengesahan pengguna ke dalam microservices bebas, setiap microservice boleh dijalankan dan berskala secara bebas.

 // Contoh: Microservice mudah menggunakan teras ASP.NET
menggunakan microsoft.aspnetcore.builder;
menggunakan microsoft.aspnetcore.hosting;
menggunakan microsoft.extensions.dependencyInjection;

Permulaan Kelas Awam
{
    Konfigurasi Konfigurasi Awam (Perkhidmatan IserviceCollection)
    {
        Service.AddControllers ();
    }

    Konfigurasi Kekosongan Awam (aplikasi IapplicationBuilder, IwebHostenvironment Env)
    {
        app.userouting ();
        app.useEndpoints (endpoints =>
        {
            endpoints.mapControllers ();
        });
    }
}

Bagaimana microservices berfungsi

Microservices berkomunikasi melalui protokol seperti HTTP atau GRPC, dan setiap microservice boleh berjalan secara bebas pada pelayan yang berbeza. Senibina mikroservis biasanya menggunakan mekanisme penemuan perkhidmatan, seperti Konsul atau Kubernet, untuk menguruskan pendaftaran dan penemuan perkhidmatan. Di samping itu, microservices juga perlu mempertimbangkan isu -isu seperti konsistensi data, mengimbangi beban dan pengasingan kesalahan.

Dalam C# .NET, ASP.NET Core menyediakan keupayaan mengimbangi beban terbina dan kesihatan, sementara GRPC menyediakan mekanisme komunikasi yang cekap. Gunakan Docker untuk membungkus microservices ke dalam bekas, membolehkan persekitaran penggunaan yang konsisten dan pengasingan sumber.

Contoh penggunaan

Penggunaan asas

Mari kita lihat contoh microservice yang mudah, mewujudkan perkhidmatan pemprosesan pesanan menggunakan Core ASP.NET.

 menggunakan microsoft.aspnetcore.mvc;
menggunakan System.Collections.Generic;

Namespace orderservice.controllers
{
    [Apicontroller]
    [Laluan ("API/[CONTROLLER]")]
    Pesanan Kelas Awam: ControllerBase
    {
        Senarai ReadOnly Static Private <dior> _ORDERS = senarai baru <dior> ();

        [Httppost]
        CreateOrder IActionResult Public (pesanan pesanan)
        {
            _orders.add (pesanan);
            kembali createdAtAction (nameOf (getOrder), new {id = order.id}, order);
        }

        [Httpget ("{id}")]
        Getorder IActionResult Public (ID ID)
        {
            var order = _orders.find (o => o.id == id);
            jika (pesanan == null)
            {
                kembali notfound ();
            }
            kembali OK (pesanan);
        }
    }

    Perintah Kelas Awam
    {
        public int id {get; tetapkan; }
        productname rentetan awam {get; tetapkan; }
        kuantiti int awam {get; tetapkan; }
    }
}

Kod ini menunjukkan cara menggunakan Core ASP.NET untuk membuat API RESTFUL yang mudah untuk mengendalikan penciptaan pesanan dan pertanyaan.

Penggunaan lanjutan

Sekarang, mari kita lihat contoh yang lebih kompleks menggunakan GRPC untuk membolehkan komunikasi antara microservices.

Pertama, kita perlu menentukan perkhidmatan GRPC:

 // orderservice.proto
sintaks = "proto3";

pesanan pakej;

Pesanan Pesanan Perkhidmatan {
  RPC CreateOrder (OrderRequest) pulangan (OrderResponse);
  RPC GetOrder (OrderRequest) pulangan (OrderResponse);
}

Pesanan Mesej {
  int32 id = 1;
  String ProductName = 2;
  Int32 kuantiti = 3;
}

Pesanan Mesej Perpaduan {
  int32 id = 1;
  String ProductName = 2;
  Int32 kuantiti = 3;
}

Kemudian, kami melaksanakan perkhidmatan ini:

 menggunakan grpc.core;
menggunakan System.Collections.Generic;

Pesanan Ruang Nama
{
    Pesanan Pesanan Kelas Awam: OrderService.OrserviceBase
    {
        Senarai ReadOnly Static Private <dior> _ORDERS = senarai baru <dior> ();

        Tugas Override Awam <SonderResponse> CreateOrder (Permintaan OrderRequest, Konteks ServerCallContext)
        {
            var order = pesanan baru
            {
                Id = _orders.count 1,
                ProductName = request.productName,
                Kuantiti = request.quantity
            };
            _orders.add (pesanan);
            Kembali Task.FromResult (NEW OrderResponse
            {
                Id = order.id,
                ProductName = Order.ProductName,
                Kuantiti = order.quantity
            });
        }

        Tugas Override Awam <SonderResponse> getOrder (Permintaan OrderRequest, ServerCallContext Context)
        {
            var order = _orders.find (o => o.id == request.id);
            jika (pesanan == null)
            {
                membuang rpCException baru (status baru (statuscode.notfound, "perintah tidak dijumpai"));
            }
            Kembali Task.FromResult (NEW OrderResponse
            {
                Id = order.id,
                ProductName = Order.ProductName,
                Kuantiti = order.quantity
            });
        }
    }

    Perintah Kelas Awam
    {
        public int id {get; tetapkan; }
        productname rentetan awam {get; tetapkan; }
        kuantiti int awam {get; tetapkan; }
    }
}

Kod ini menunjukkan cara menggunakan GRPC untuk menentukan dan melaksanakan microservice, melaksanakan penciptaan pesanan dan fungsi pertanyaan.

Kesilapan biasa dan tip debugging

Kesalahan biasa apabila membina mikroservis termasuk masalah komunikasi antara perkhidmatan, masalah konsistensi data, dan kesilapan konfigurasi. Berikut adalah beberapa petua debug:

• Pembalakan : Gunakan alat pembalakan seperti Serilog atau NLOG untuk membantu anda menjejaki operasi microservices dan mesej ralat.
• Pemeriksaan Kesihatan : Gunakan ciri pemeriksaan kesihatan ASP.NET Core untuk memastikan status kesihatan microservices.
• Alat Debug : Gunakan alat penyahpepijatan dari IDE seperti Visual Studio atau Rider untuk membantu anda mencari dan menyelesaikan masalah.

Pengoptimuman prestasi dan amalan terbaik

Dalam aplikasi praktikal, adalah penting untuk mengoptimumkan prestasi microservices dan mengikuti amalan terbaik. Berikut adalah beberapa cadangan:

• Caching : Gunakan alat caching seperti redis atau memcached untuk mengurangkan bilangan pertanyaan pangkalan data dan meningkatkan kelajuan tindak balas.
• Pemprosesan Asynchronous : Gunakan pengaturcaraan asynchronous dan beratur mesej (seperti RabbitMQ atau Kafka) untuk memproses tugas-tugas yang memakan masa dan meningkatkan respons sistem.
• Pengimbangan beban : Gunakan pengimbang beban (seperti nginx atau kubernet) untuk mengimbangi beban microservices dan meningkatkan skalabilitas sistem.

Ia juga sangat penting untuk memastikan kod itu boleh dibaca dan dikekalkan semasa menulisnya. Berikut adalah beberapa amalan terbaik:

• Spesifikasi Kod : Ikuti spesifikasi kod C# untuk mengekalkan konsistensi kod dan kebolehbacaan.
• Ujian Unit : Tulis ujian unit untuk memastikan ketepatan dan kebolehpercayaan kod.
• Integrasi dan penempatan berterusan : Gunakan alat CI/CD seperti tindakan Jenkins atau GitHub untuk menguji dan menggunakan kod secara automatik.

Melalui amalan dan pengoptimuman ini, anda boleh membina seni bina microservice yang cekap dan boleh dipercayai untuk memenuhi keperluan aplikasi moden.

Dalam proses membina microservices, anda mungkin menghadapi beberapa cabaran, seperti komunikasi antara perkhidmatan, konsistensi data dan pengasingan kegagalan. Berikut adalah beberapa pemikiran dan cadangan yang mendalam:

• Komunikasi Perkhidmatan : Dalam seni bina mikroservis, komunikasi antara perkhidmatan adalah kunci. Menggunakan GRPC dapat meningkatkan kecekapan komunikasi, tetapi perhatian harus dibayar kepada masalah penemuan perkhidmatan dan mengimbangi beban. Menggunakan mesh perkhidmatan (seperti ISTIO) dapat memudahkan masalah ini, tetapi juga meningkatkan kerumitan sistem.
• Konsistensi data : Konsistensi data dalam seni bina mikroservis adalah masalah yang sukar. Masalah ini dapat diselesaikan dengan menggunakan arsitektur dan corak saga yang didorong oleh peristiwa, tetapi perlu direka dengan teliti dan dilaksanakan untuk mengelakkan ketidakkonsistenan data.
• Pengasingan Kegagalan : Satu kelebihan seni bina mikroservis adalah pengasingan kesalahan, tetapi ini juga perlu dipertimbangkan ketika merancang. Menggunakan mod pemutus litar dan mekanisme semula boleh meningkatkan toleransi kesalahan sistem, tetapi penjagaan perlu diambil untuk mengelakkan kegagalan cascading.

Singkatnya, membina seni bina mikroservis adalah proses yang kompleks tetapi menarik. Melalui panduan dan amalan dalam artikel ini, anda akan dapat menggunakan C# .NET untuk membina aplikasi microservice yang cekap dan berskala.

Atas ialah kandungan terperinci Membina Microservices dengan C# .NET: Panduan Praktikal untuk Arkitek. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!