微服务架构eShopOnContainers怎么使用

目录

1. 引言
2. eShopOnContainers概述
3. 环境准备
4. 项目结构
5. 部署与运行
6. 微服务详解
7. 容器化与编排
8. 持续集成与持续部署
9. 监控与日志
10. 总结

引言

随着云计算和容器技术的快速发展，微服务架构逐渐成为构建现代应用程序的主流方式。微服务架构通过将应用程序拆分为多个小型、独立的服务，使得开发、部署和维护变得更加灵活和高效。eShopOnContainers是一个基于微服务架构的示例应用程序，展示了如何使用Docker容器和Kubernetes编排工具来构建和部署一个电子商务平台。

本文将详细介绍如何使用eShopOnContainers，包括环境准备、项目结构、部署与运行、微服务详解、容器化与编排、持续集成与持续部署、监控与日志等方面的内容。

eShopOnContainers概述

eShopOnContainers是一个开源的示例应用程序，由Microsoft开发，旨在展示如何使用微服务架构、容器技术和云原生工具构建现代应用程序。它模拟了一个电子商务平台，包含了多个微服务，如用户认证、产品目录、购物车、订单处理等。

eShopOnContainers的主要特点包括： - 基于.NET Core和ASP.NET Core构建 - 使用Docker容器进行部署 - 支持Kubernetes编排 - 使用事件驱动架构和CQRS模式 - 集成多种云原生工具，如Prometheus、Grafana、Jaeger等

环境准备

在开始使用eShopOnContainers之前，需要准备以下环境：

1. 操作系统：推荐使用Linux或macOS，Windows也可以，但需要安装WSL2。
2. Docker：安装Docker Desktop或Docker Engine，确保Docker版本在20.10以上。
3. Kubernetes：如果使用Docker Desktop，可以启用内置的Kubernetes集群。也可以使用Minikube或Kind等工具创建本地Kubernetes集群。
4. .NET SDK：安装.NET 6.0 SDK，用于编译和运行.NET应用程序。
5. Visual Studio Code：推荐使用Visual Studio Code作为开发工具，安装C#扩展和Docker扩展。
6. kubectl：安装kubectl命令行工具，用于管理Kubernetes集群。
7. Helm：安装Helm，用于在Kubernetes中部署应用程序。

项目结构

eShopOnContainers的源代码可以从GitHub仓库克隆：

git clone https://github.com/dotnet-architecture/eShopOnContainers.git

项目结构如下：

eShopOnContainers/
├── src/
│   ├── ApiGateways/
│   ├── BuildingBlocks/
│   ├── Services/
│   │   ├── Basket/
│   │   ├── Catalog/
│   │   ├── Identity/
│   │   ├── Ordering/
│   │   └── Payment/
│   └── Web/
├── docker-compose.yml
├── k8s/
└── README.md

• src/ApiGateways：包含API网关的代码，用于路由请求到不同的微服务。
• src/BuildingBlocks：包含一些通用的构建块，如事件总线、健康检查等。
• src/Services：包含各个微服务的代码，如购物车、产品目录、用户认证等。
• src/Web：包含前端Web应用程序的代码。
• docker-compose.yml：用于在本地使用Docker Compose启动所有服务。
• k8s/：包含Kubernetes部署文件，用于在Kubernetes集群中部署应用程序。

部署与运行

使用Docker Compose运行

在本地开发环境中，可以使用Docker Compose快速启动所有服务。进入项目根目录，执行以下命令：

docker-compose up -d

这将启动所有微服务、数据库、消息队列等依赖项。启动完成后，可以通过以下URL访问应用程序：

• Web应用程序：http://localhost:5100
• API网关：http://localhost:5200

使用Kubernetes运行

如果希望在Kubernetes集群中运行eShopOnContainers，可以使用Helm进行部署。首先，确保Kubernetes集群已经启动并配置好kubectl。

进入k8s/helm目录，执行以下命令：

helm install eshop ./eshop

这将使用Helm Chart在Kubernetes集群中部署所有微服务。部署完成后，可以通过以下命令获取服务的访问地址：

kubectl get svc

微服务详解

eShopOnContainers包含了多个微服务，每个微服务负责不同的业务功能。以下是主要微服务的详细介绍：

1. 用户认证服务（Identity）

用户认证服务负责用户的注册、登录和权限管理。它使用ASP.NET Core Identity进行用户管理，并支持OAuth2和OpenID Connect协议。

• 技术栈：ASP.NET Core, IdentityServer4
• 数据库：SQL Server
• API端点：/api/v1/identity

2. 产品目录服务（Catalog）

产品目录服务负责管理商品信息，包括商品的增删改查、库存管理等。

• 技术栈：ASP.NET Core, Entity Framework Core
• 数据库：SQL Server
• API端点：/api/v1/catalog

3. 购物车服务（Basket）

购物车服务负责管理用户的购物车信息，包括添加商品、删除商品、修改数量等。

• 技术栈：ASP.NET Core, Redis
• 数据库：Redis
• API端点：/api/v1/basket

4. 订单服务（Ordering）

订单服务负责处理用户的订单，包括创建订单、支付、发货等。

• 技术栈：ASP.NET Core, Entity Framework Core
• 数据库：SQL Server
• API端点：/api/v1/orders

5. 支付服务（Payment）

支付服务负责处理用户的支付请求，支持多种支付方式。

• 技术栈：ASP.NET Core
• 数据库：无
• API端点：/api/v1/payment

容器化与编排

eShopOnContainers的所有微服务都通过Docker容器进行部署。每个微服务都有一个对应的Dockerfile，用于构建容器镜像。

Dockerfile示例

以下是一个典型的Dockerfile示例：

FROM mcr.microsoft.com/dotnet/aspnet:6.0 AS base
WORKDIR /app
EXPOSE 80

FROM mcr.microsoft.com/dotnet/sdk:6.0 AS build
WORKDIR /src
COPY ["Services/Catalog/Catalog.API/Catalog.API.csproj", "Services/Catalog/Catalog.API/"]
RUN dotnet restore "Services/Catalog/Catalog.API/Catalog.API.csproj"
COPY . .
WORKDIR "/src/Services/Catalog/Catalog.API"
RUN dotnet build "Catalog.API.csproj" -c Release -o /app/build

FROM build AS publish
RUN dotnet publish "Catalog.API.csproj" -c Release -o /app/publish

FROM base AS final
WORKDIR /app
COPY --from=publish /app/publish .
ENTRYPOINT ["dotnet", "Catalog.API.dll"]

Kubernetes编排

在Kubernetes中，每个微服务都通过Deployment进行部署，并通过Service暴露给其他服务。以下是一个典型的Kubernetes Deployment和Service配置示例：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: catalog-api
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: catalog-api
  template:
    metadata:
      labels:
        app: catalog-api
    spec:
      containers:
      - name: catalog-api
        image: eshop/catalog-api:latest
        ports:
        - containerPort: 80
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: catalog-api
spec:
  selector:
    app: catalog-api
  ports:
  - protocol: TCP
    port: 80
    targetPort: 80

持续集成与持续部署

eShopOnContainers支持通过GitHub Actions实现持续集成与持续部署（CI/CD）。每次代码提交到GitHub仓库时，GitHub Actions会自动构建Docker镜像，并将镜像推送到Docker Hub或Azure Container Registry。

GitHub Actions示例

以下是一个典型的GitHub Actions工作流配置：

name: CI/CD

on:
  push:
    branches:
      - main

jobs:
  build:
    runs-on: ubuntu-latest
    steps:
    - uses: actions/checkout@v2

    - name: Set up .NET
      uses: actions/setup-dotnet@v1
      with:
        dotnet-version: '6.0.x'

    - name: Restore dependencies
      run: dotnet restore

    - name: Build
      run: dotnet build --configuration Release --no-restore

    - name: Test
      run: dotnet test --no-restore --verbosity normal

    - name: Publish
      run: dotnet publish -c Release -o ./publish

    - name: Login to Docker Hub
      uses: docker/login-action@v1
      with:
        username: ${{ secrets.DOCKER_HUB_USERNAME }}
        password: ${{ secrets.DOCKER_HUB_TOKEN }}

    - name: Build and push Docker images
      run: |
        docker build -t eshop/catalog-api:latest -f Services/Catalog/Catalog.API/Dockerfile .
        docker push eshop/catalog-api:latest

监控与日志

eShopOnContainers集成了多种监控和日志工具，帮助开发人员实时了解应用程序的运行状态。

Prometheus与Grafana

Prometheus用于收集和存储应用程序的指标数据，Grafana用于可视化这些数据。eShopOnContainers中的每个微服务都暴露了Prometheus格式的指标数据。

Jaeger

Jaeger用于分布式追踪，帮助开发人员了解请求在微服务之间的流转情况。eShopOnContainers中的每个微服务都集成了Jaeger客户端，将追踪数据发送到Jaeger服务器。

ELK Stack

ELK Stack（Elasticsearch, Logstash, Kibana）用于集中管理和分析日志数据。eShopOnContainers中的每个微服务都将日志输出到标准输出，通过Fluentd或Filebeat收集并发送到Elasticsearch。

总结

eShopOnContainers是一个功能丰富的微服务架构示例应用程序，展示了如何使用现代技术栈构建和部署一个电子商务平台。通过本文的介绍，您应该已经了解了如何准备环境、部署与运行、微服务详解、容器化与编排、持续集成与持续部署、监控与日志等方面的内容。

希望本文能帮助您更好地理解和使用eShopOnContainers，并在实际项目中应用微服务架构和容器技术。如果您有任何问题或建议，欢迎在GitHub仓库中提交Issue或Pull Request。