14、.NET 6 与 Azure 云服务开发指南

.NET 6 与 Azure 云服务开发指南

1. ASP.NET 框架概述

ASP.NET 多年来一直是构建企业级 Web 应用程序或服务的热门选择，并且该框架不断发展。MVC 模式易于使用，对于熟悉其他语言的开发者来说也很容易上手，因为它主要依赖于模型 - 视图 - 控制器（Model - View - Controller）模式。WebAPI 采用相同的设计模式，便于构建和使用 RESTful API。

在 .NET 6 中，引入了最小 API，它是 ASP.NET 家族的新成员。使用最小 API，我们可以比以往更快地开始构建 API，但会牺牲一些结构。这是一种权衡。基于控制器的 API 使用广为人知的设计模式构建，但对于较小的 API，在项目的大量文件中很容易迷失方向。而最小 API 所需的文件或代码量最少，但结构可能很快就会变得混乱。因此，要明智选择，并使用扩展方法将端点分组。

2. 微软 Azure 云平台简介

云计算在过去几年中得到了巨大的发展，这并不难理解。企业通过不购买和维护自己的服务器硬件，而是选择按使用量付费的模式，可以节省大量资金，这种模式可以在几分钟内从一台服务器扩展到数百台，再缩减回一台。像微软这样的云服务提供商，让软件在云服务上轻松运行，同时还提供强大的工具，用于全面配置基于云的网络，甚至可以将其作为本地网络的扩展。

微软 Azure 是微软的公共云平台。任何拥有信用卡的人都可以创建账户，开始创建和发布云服务。Azure 的功能非常广泛，无法在一篇文章中全面描述，这里选择了一些与 .NET 6 相关的常用服务进行介绍。

配置 Azure 服务有多种方式：
- Azure 门户 ：开始使用 Azure 时，最可能首先接触到的是 Azure 门户 。
- 命令行界面（CLI） ：Azure SDK 自带命令行工具，可用于自动化 Azure 操作，例如将其集成到 CI/CD 管道中。
- Visual Studio 集成 ：Visual Studio 也提供了一些 Azure 集成功能，例如将 Web 应用程序发布到 Azure。这些集成对于快速入门很有用，但最终功能相当有限。

后续示例将通过 Azure 门户进行操作。需要注意的是，Azure 门户是一个发展迅速的 Web 应用程序，当你阅读本文时，界面可能会略有不同，但概念保持不变。要跟随本文操作，你需要一个 Azure 账户，根据所选的服务和层级，可能会产生费用。可以在 这里 获取免费的 Azure 试用版。

3. Azure Web 应用

Azure Web 应用可以简单理解为基本的 Web 托管服务，全球有数千家提供商都提供类似服务。不同之处在于，作为云服务，它可以进行大规模扩展。默认情况下，Web 应用支持以下类型的应用程序：
- .NET
- .NET Classic
- Java
- Ruby
- NodeJS
- PHP
- Python

3.1 创建应用服务

要进行此演示，你需要将一个 ASP.NET Core 6 项目提交到 GitHub 存储库。

创建步骤如下：
1. 打开 Azure 门户，门户会显示最近使用的资源列表和常用资源类型列表。点击带有大“+”图标的按钮创建新资源。
2. 这将弹出一个页面，提供一些资源类型的快速选项，还有一个搜索框，可用于搜索广泛的 Azure 服务目录。需要注意的是，Azure 服务目录中的并非所有服务都是微软的产品，也有大量第三方服务，如 MariaDB、SendGrid、多种用于虚拟机的 Linux 发行版等。在目录中找到 Web 应用并点击“创建”，进入设置向导。确保选择“Web 应用”，而不是“静态 Web 应用”。
3. 选择订阅 ：作为 Azure 用户，你需要有一个订阅。Azure 有很多免费服务，但根据所需的灵活性、扩展性或冗余性，很快就会涉及付费服务。为了跟踪使用情况，微软要求用户拥有订阅，你可以将多个订阅关联到同一个电子邮件地址。作为 Visual Studio 客户，你每月可以获得一定的 Azure 信用额度，具体金额取决于你拥有的 Visual Studio 许可证类型。
4. 创建资源组 ：资源组是一个功能组，可用于组织你的服务。同一资源组中的 Azure 资源具有相同的生命周期、权限和策略。点击“新建”并为资源组命名。
5. 配置资源 ：
- 命名 ：资源名称在所有 Azure 客户中必须唯一，因为该名称将用作 URL。作为 Azure Web 应用用户，你将获得一个免费的域名，格式为 https://<your web app name>.azurewebsites.net 。你可以免费使用 *.azurewebsites.net 的 SSL 证书。当然，你也可以将自己的域名附加到 Web 应用实例，但需要自己负责 SSL 证书。
- 部署方式 ：可以选择将项目作为代码部署或作为 Docker 容器部署。Azure 支持多种部署容器化应用程序的方式，这里选择将项目作为代码部署，后续会介绍 Docker 部署。
- 运行时堆栈 ：选择构建应用程序所使用的技术。由于本文主要介绍 .NET 6，因此选择 .NET 6 (LTS) 作为运行时堆栈。根据运行时堆栈下拉列表中的选项，选择操作系统的选项可能会亮起，因为并非所有运行时堆栈选项都同时支持 Linux 和 Windows，例如经典的 ASP.NET 4.x 只能在 Windows 主机上运行。自 .NET Core 以来，.NET 实现了跨平台，因此也可以在 Linux 上运行。在 Linux 或 Windows 上运行应用服务有一些差异，主要体现在定价方面。使用 Azure 定价计算器计算基本实例每月 730 小时的使用成本，Windows 服务的成本大约是 Linux 服务的四倍。不过，Linux 的 Web 应用没有免费层级，而 Windows 有。所以，选择时不能仅仅考虑成本最低的选项，要充分了解不同选项的特点。
- 选择区域 ：Azure 在全球拥有数据中心，一个区域是一组相对靠近的数据中心集合。将服务部署到某个区域时，应用程序将在该区域的一个或多个数据中心中运行，但你不知道具体是哪个。这样做是为了实现冗余，以防某个数据中心出现连接问题，同一区域的其他数据中心可以接管。Azure 有关于数据存储位置和数据传输的相关保证，以符合欧洲 GDPR 等隐私法规。随着 Azure 的发展，区域列表不断扩展，撰写本文时，Azure 有 33 个区域。需要注意的是，并非每个区域都支持所有资源类型，较新的资源类型通常先在美国区域提供，然后逐步推广到整个 Azure 网络。
- 选择应用服务计划 ：应用服务计划是另一种分组方式，资源组侧重于生命周期、权限和策略，而应用服务计划则关注位置、功能、成本和资源。一个服务计划与一个区域相关联，如果你希望所有服务都在同一个服务计划中，它们必须位于同一区域。SKU 表示你希望该服务具备的计算能力，计算能力越强，成本越高。选择屏幕会根据工作负载对可用的 SKU 进行分组，并立即显示估计的每月成本。所选的 SKU 可以在后续调整，例如当应用程序的使用量增加时。如果你切换到顶部的“开发/测试”选项卡，可以选择免费层级，这对于演示来说已经足够，并且可以避免消耗 Azure 信用额度。选择适合项目的 SKU 后，进入向导的第 2 步：部署。

3.2 配置部署

Azure 应用服务可以与 GitHub Actions 集成，自动设置 CI/CD 管道。通过 CI/CD，我们可以自动构建和部署应用程序。将 Azure 门户连接到有权访问之前提到的 GitHub 存储库的 GitHub 账户。连接后，选择正确的组织、存储库和分支。设置完成后，会生成一个 YAML 文件并添加到代码存储库中，用于 GitHub 操作。该操作可以自动构建应用程序并将其部署到新创建的 Azure Web 应用。在将 YAML 文件添加到 GitHub 存储库之前，可以在 Azure 门户中预览该文件。有关设置 Azure 和 GitHub Action 之间连接的更多信息，请参考 文档 。

3.3 配置监控

应用程序洞察（Application Insights）是另一个 Azure 服务，提供广泛的日志记录和监控功能。在此处启用它将提供错误和崩溃日志记录，如需更详细的日志记录，需要将 Application Insights SDK 添加到项目中。

3.4 资源标记

向导的最后一步允许为资源添加标签。使用这些标签，你可以为服务创建类别，以便在搜索 Azure 服务时更轻松地进行筛选。

在创建 Azure 资源之前，你将获得所有所选选项的最终概述。如果一切看起来都没问题，点击“创建”，Azure 将开始创建资源。Azure 会随时告知部署状态，你可以离开该页面，稍后回来查看，部署将继续进行。

3.5 部署总结

以之前的 ASP.NET MVC 演示项目为例，选择相应的 GitHub 存储库和分支。Azure 创建了一个应用服务实例来托管 .NET 6 Web 应用程序，同时生成了一个用于 GitHub 构建/部署管道的 YAML 文件。GitHub Actions 编译应用程序并将其部署到新生成的 Azure 应用服务。从现在起，每当有新更改提交到 GitHub 存储库的主分支时，GitHub Action 将自动编译并部署新版本。

在 Azure 门户方面，如果启用了应用程序洞察，你将获得一个带有一些分析数据的仪表板。从这里，你可以停止、启动或重启应用程序服务器，查看应用程序日志，更改配置，更改服务计划等。你还可以下载发布配置文件，将其导入 Visual Studio 中，直接从 IDE 部署到云端。

3.6 发布配置文件对比

发布配置文件有两种，分别来自 Azure 门户和 Visual Studio：
- Azure 门户发布配置文件示例 ：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<publishData>
   <publishProfile
             profileName="ApressDotNetSix - Web Deploy"
             publishMethod="MSDeploy"
             publishUrl="apressdotnetsix.scm.azurewebsites.net:443"
             msdeploySite="ApressDotNetSix"
             userName="$ApressDotNetSix"
             userPWD="***"
             destinationAppUrl="http://apressdotnetsix.azurewebsites.net"
             SQLServerDBConnectionString=""
             mySQLDBConnectionString=""
             hostingProviderForumLink=""
             controlPanelLink="http://windows.azure.com"
             webSystem="WebSites">
      <databases />
   </publishProfile>
</publishData>

• Visual Studio 发布配置文件示例 ：

<Project ToolsVersion="4.0" xmlns="http://schemas.microsoft.com/developer/msbuild/2003">
  <PropertyGroup>
    <WebPublishMethod>MSDeploy</WebPublishMethod>
    <ResourceId>/subscriptions/**/ApressDotNetSix</ResourceId>
    <ResourceGroup>ApressBookDemo</ResourceGroup>
    <PublishProvider>AzureWebSite</PublishProvider>
    <LastUsedBuildConfiguration>Release</LastUsedBuildConfiguration>
    <LastUsedPlatform>Any CPU</LastUsedPlatform>
    <SiteUrlToLaunchAfterPublish>http://apressdotnetsix.azurewebsites.net </SiteUrlToLaunchAfterPublish>
    <LaunchSiteAfterPublish>True</LaunchSiteAfterPublish>
    <ExcludeApp_Data>False</ExcludeApp_Data>
    <ProjectGuid>cab9ed7b-f056-4849-98aa-db947b3cd09e</ProjectGuid>
    <MSDeployServiceURL>apressdotnetsix.scm.azurewebsites.net:443 </MSDeployServiceURL>
    <DeployIisAppPath>ApressDotNetSix</DeployIisAppPath>
    <RemoteSitePhysicalPath />
    <SkipExtraFilesOnServer>True</SkipExtraFilesOnServer>
    <MSDeployPublishMethod>WMSVC</MSDeployPublishMethod>
    <EnableMSDeployBackup>True</EnableMSDeployBackup>
    <EnableMsDeployAppOffline>True</EnableMsDeployAppOffline>
    <UserName>$ApressDotNetSix</UserName>
    <_SavePWD>True</_SavePWD>
    <_DestinationType>AzureWebSite</_DestinationType>
  </PropertyGroup>
</Project>

这两个文件功能相同，但格式不同。Azure 门户的发布配置文件特别适用于云部署，而 Visual Studio 的版本更通用，可以部署到其他端点，如 Windows 文件系统、Docker 或任何 IIS 服务器。

以下是创建 Azure Web 应用的流程图：

graph LR
    A[打开 Azure 门户] --> B[点击 + 创建新资源]
    B --> C[选择 Web 应用]
    C --> D[选择订阅]
    D --> E[创建资源组]
    E --> F[配置资源信息]
    F --> G[选择部署方式]
    G --> H[配置运行时堆栈]
    H --> I[选择区域]
    I --> J[选择应用服务计划]
    J --> K[配置部署（集成 GitHub Actions）]
    K --> L[配置监控（启用 Application Insights）]
    L --> M[资源标记]
    M --> N[确认并创建资源]

4. Azure 静态 Web 应用

静态应用在前端 Web 开发中越来越常见。像 Angular、Vue、React 和 Blazor 等框架都生成客户端逻辑，主要依赖 RESTful API 进行复杂操作和数据访问。由于所有操作都在客户端执行，我们需要一种方法将应用程序部署到客户端。对于基于 JavaScript 的框架（如 Angular、React 和 Vue），它们生成的是 HTML、CSS 和 JavaScript 文件，客户端浏览器可以直接处理。对于 Blazor，会生成 HTML、CSS、JavaScript 和 DLL 文件，支持 WebAssembly 的浏览器可以处理这些文件。要将这些文件部署到客户端，需要一个 Web 服务器来提供这些文件，Azure 静态 Web 应用就可以满足这个需求。静态 Web 应用是一种云服务，用于提供文件，并且可以在全球范围内分发资产，使应用程序位于离客户最近的 Azure 区域，以实现最小延迟。

4.1 创建静态 Web 应用

设置静态 Web 应用与设置默认 Web 应用非常相似，创建向导的第一步应该很熟悉，但有一些特定字段：
1. 选择托管计划 ：静态 Web 应用为个人项目提供免费版本，为专业项目提供标准计划。
2. 配置部署细节 ：与 Azure Web 应用不同，静态应用不支持发布配置文件，仅通过 CI/CD 集成工作，这意味着需要将 Azure 资源链接到源存储库。Azure 门户的向导与 GitHub 有很好的集成，也支持任何源存储库，但需要从构建服务器本身进行配置，而不是在 Azure 门户上。以一个默认的 Blazor WebAssembly 项目为例，创建资源后，会将一个新的 YAML 文件推送到源存储库，并触发一个 GitHub Action，用于构建和部署 Blazor 应用程序。

4.2 部署流程

1. 构建与压缩 ：GitHub Actions 成功编译并压缩 Blazor 输出。
2. 上传到 Azure ：将压缩文件上传到 Azure。
3. 解压与部署 ：静态 Web 应用服务将解压所有文件，同时 GitHub Action 会轮询服务以确认完成。
4. 域名生成 ：静态 Web 应用不允许像 Azure Web 应用那样选择自己的主机名，而是自动生成一个域名。

以下是创建 Azure 静态 Web 应用的流程图：

graph LR
    A[打开 Azure 门户] --> B[点击 + 创建新资源]
    B --> C[选择静态 Web 应用]
    C --> D[选择托管计划]
    D --> E[配置部署（链接源存储库）]
    E --> F[生成 YAML 文件并触发 GitHub Action]
    F --> G[GitHub Action 构建与压缩]
    G --> H[上传到 Azure]
    H --> I[Azure 解压部署]

4.3 部署总结

通过以上步骤，成功创建并部署了一个 Blazor 静态 Web 应用。Azure 静态 Web 应用为基于 HTML、CSS 和 JavaScript 的应用提供了一种简单高效的部署方式，利用 CI/CD 集成实现自动化部署，并且可以在全球范围内分发资产，提高应用的响应速度。

5. 总结

本文介绍了使用 Azure 云服务部署 Web 应用的相关内容，包括 Azure Web 应用和 Azure 静态 Web 应用：
| 服务类型 | 支持的应用类型 | 部署方式 | 域名选择 | 免费层级 |
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
| Azure Web 应用 | .NET、.NET Classic、Java、Ruby、NodeJS、PHP、Python 等 | 代码部署、Docker 容器部署 | 可自定义域名 | Windows 有免费层级，Linux 无 |
| Azure 静态 Web 应用 | 主要是 HTML、CSS、JavaScript 及相关框架生成的文件 | 仅支持 CI/CD 集成 | 自动生成域名 | 有免费版本 |

Azure Web 应用适用于多种类型的应用程序，提供了丰富的配置选项和灵活的部署方式；而静态 Web 应用则专注于静态文件的分发，适合基于前端框架的应用，并且提供了免费版本，适合个人开发者和小型项目。在选择使用哪种服务时，需要根据应用的类型、需求和预算等因素进行综合考虑。同时，利用 Azure 提供的各种工具和服务（如 GitHub Actions 集成、应用程序洞察等），可以提高开发和运维的效率，确保应用的稳定运行。

希望本文能帮助你更好地理解和使用 Azure 云服务来部署 Web 应用，让你的应用能够在云端高效运行。