不看后悔，一文入门Go云原生微服务

た入场券 2024-03-27 10:41 76阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*  打好基础
 *  微服务框架对比
 *   *  简单横评各个框架
 *  微服务
 *   *  概念
     *  软件架构演进史
     *  简单理解
     *  微服务的好处
 *  go-micro概述
 *   *  构成组件
     *   *  Go Micro
         *  API
         *  Sidecar
         *  Web
         *  CLI
         *  Bot
     *  总结
 *  Go Micro组件架构
 *   *   *  Registry注册中心
         *  Selector负载均衡
         *  Broker事件驱动：发布订阅
         *  Transport消息传输
     *  总结
 *  快速入门
 *   *  准备工作
     *   *  1. 安装micro v2
         *  2. 安装protobuf插件
         *  3. 创建项目结构
     *  1. 编写proto文件
     *  2. 使用protoc工具生成代码
     *   *  2.1 解决报错
     *  3. 编写业务逻辑代码提供服务
     *   *  3.1 编写服务端
         *  3.2 编写客户端
         *  3.3 启动服务，进行调用
         *   *  1.先启动服务端
             *  2.再启动客户端
 *  总结
 *  关于专栏
 *  一起学习

> 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：

1.  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][Go]，查漏补缺。
2.  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][_ProtoBuf]
3.  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？][Go RPC_RPC]和 [\# 开发gRPC总共分三步][_gRPC]。

## 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 ###

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>框架</th> 
   <th>作者</th> 
   <th>开源时间</th> 
   <th>一句话概述</th> 
   <th>优势</th> 
   <th>缺点</th> 
   <th>最新star数</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>go-micro</td> 
   <td>国外大佬Asim团队</td> 
   <td>2015年</td> 
   <td>是最早，最经典的Go微服务框架之一</td> 
   <td>轻量级框架，入门简单，文档清晰</td> 
   <td>版本兼容性差，社区活跃度一般</td> 
   <td>19.4k</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>go-zero</td> 
   <td>国内大佬万俊峰团队</td> 
   <td>2020</td> 
   <td>提供了微服务框架需要具备的通用能力</td> 
   <td>社区生态非常好，无论是文档更新还是技术群都很活跃</td> 
   <td>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</td> 
   <td>20.8k</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>go-kit</td> 
   <td>国外大佬</td> 
   <td>2015</td> 
   <td></td> 
   <td>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。</td> 
   <td>极度轻量级框架</td> 
   <td>社区建设一般</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>tars-go</td> 
   <td>腾讯开源</td> 
   <td>2018</td> 
   <td>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</td> 
   <td>优势在于很多能力不用从头开始做起，直接依托母体tars</td> 
   <td>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</td> 
   <td>3.1k</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>dubbo-go</td> 
   <td>阿里开源</td> 
   <td>2019</td> 
   <td>dubbogo是dubbo这个Java重量级微服务框架下的go语言服务框架</td> 
   <td>和腾讯开源项目类似</td> 
   <td>和腾讯开源项目类似</td> 
   <td>4.2k</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>go-kratos</td> 
   <td>B站开源</td> 
   <td>2019</td> 
   <td>轻量级的微服务框架，框架定位于解决微服务的核心诉求。</td> 
   <td>暂无，后续补充</td> 
   <td>暂无，后续补充</td> 
   <td>19k</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>jupiter</td> 
   <td>斗鱼开源</td> 
   <td>2020</td> 
   <td>面向服务治理的Golang微服务框架</td> 
   <td>暂无，后续补充</td> 
   <td>暂无，后续补充</td> 
   <td>3.9K</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

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：

1.  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。
2.  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][_Go_Go]：

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 ###

1.  **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；
2.  **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。
3.  **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；
4.  **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。
5.  **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。
6.  **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：

![0eed41cb6a043a6b036639d5bc611b2d.png][]

*  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][_gRPC]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：

1.  写proto文件定义服务和消息
2.  使用protoc工具生成代码
3.  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：

![9876ee927d089b1259ab713de494beb3.png][]

#### 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：

![8abf01a204aa3c03b2f9502906327ad3.png][]

### 3. 编写业务逻辑代码提供服务 ###

#### 3.1 编写服务端 ####

1.  我们直接在main.go中编写服务
2.  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：

![90444963ec0b6f057a4efbccc25a9216.png][]

1.  关键代码已加注释，逻辑和[\# 开发gRPC总共分三步][_gRPC] 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：

1.  关键逻辑已经添加注释
2.  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.Request{
        Name: "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：  
![60f21ba0a10b33652af0c6451d05b4d6.png][]

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：

![42674e86df09eb648a34550eab25194d.png][]

##### 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：

![8cca60db1f1af56fc7220d658d8c65ca.png][]

## 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。

## 关于专栏 ##

近期会更新一系列Go实战进阶的文章，欢迎大家关注我的：  
[\# Go语言进阶实战专栏][Go]。

![ffd2c12646cc6714fb2338f1ab2bbb77.png][]

这是近期会更新文章的知识脉络图，感兴趣的小伙伴可以关注一波，欢迎日常催更。

**有问题和建议欢迎留言讨论。**

## 一起学习 ##

[![da3138b30f6a786293718ae9f97efc24.jpeg][]][da3138b30f6a786293718ae9f97efc24.jpeg 1]

欢迎在CSDN私信我，也欢迎 [加我好友][Link 1] 一起学习。

[Go]: https://mp.weixin.qq.com/mp/appmsgalbum?__biz=MzIyNjM0MzQyNg==&action=getalbum&album_id=2560252212141162497&scene=173&from_msgid=2247484678&from_itemidx=1&count=3&nolastread=1#wechat_redirect
[_ProtoBuf]: https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzIyNjM0MzQyNg==&mid=2247484451&idx=1&sn=92b25ba066c202ba6af3d8bad047a082&chksm=e870ab4edf072258bd96a15a854ed8912710527ce6e3d0660b4b26830965b290cf07781d7c62&token=2066671154&lang=zh_CN#rd
[Go RPC_RPC]: https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzIyNjM0MzQyNg==&mid=2247484350&idx=1&sn=7988754c24e93a5a6d503acfd59ea021&chksm=e870acd3df0725c584cc88c645938c5d462486fa7ea90eeada39204e009d5132ed8042d8e3c1&token=2066671154&lang=zh_CN#rd
[_gRPC]: https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzIyNjM0MzQyNg==&mid=2247484496&idx=1&sn=85fb5996f3f4fc8b5dda5f1c7ddd9bb9&chksm=e870ab3ddf07222b12b4b7e1b043c5ae852a1412adaa1ed5ac111524eb2067fdbaf13b5af3b8&token=2066671154&lang=zh_CN#rd
[_Go_Go]: https://mp.weixin.qq.com/s/aNmutZr8-dKCgBD5Od7SaQ
[0eed41cb6a043a6b036639d5bc611b2d.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/27/3d852681f69d45758cfd36e97f79d541.png
[9876ee927d089b1259ab713de494beb3.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/27/c85d0dfdde304f40ac6250389f3d7c41.png
[8abf01a204aa3c03b2f9502906327ad3.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/27/850194cad9af44a7941c99cc924e6372.png
[90444963ec0b6f057a4efbccc25a9216.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/27/0cd27c6e7f9445cba35090afae00e69f.png
[60f21ba0a10b33652af0c6451d05b4d6.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/27/f84396cabad04a2996985046fdb2e6f3.png
[42674e86df09eb648a34550eab25194d.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/27/3ab031699481458bbf9626887f417f4f.png
[8cca60db1f1af56fc7220d658d8c65ca.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/27/f0d7c18c8e654b33add1edc6daddffea.png
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