让.NET应用秒变微服务

随着近年来微服务的发展,许多团队开始将自己的单体应用改造为微服务。通常Java或Go的应用可以通过业界已有的微服务框架作为微服务开发和改造的底座,封装掉解决跨网络问题带来的复杂性。但以Chassis模式进行的微服务改造有两大问题:多语言框架支持问题和侵入式改造代码问题。
在这个基础上SideCar模式提供了另外一种接入分布式环境的方式,它使原有应用不与任何框架,平台或者服务绑定。对业务代码0侵入,因此不需要考虑SDK和应用如何结合,不存在较高的学习曲线和耗费较长的开发周期。这种作为基础设施层服务的存在,称为ServiceMesh。通过ServiceMesh,类似.NET或NodeJS等常见的Web应用不用考虑语言问题,寻找适合各自语言的为服务框架,也不需要侵入式修改代码就能快速接入微服务系统。
整体部署方案
从实现的角度看,CSE mesher是ServiceMesh模式的一种实现,它基于CSE GO-SDK开发,通常以SideCar的方式与业务服务部署在一起。它是一种网络代理的存在,业务服务并不感知,只需要配置其http_proxy为CSE mesher的地址即可。
下图是 CSE微服务案例中在线袜子商店SockShop的一个示例。整个SockShop由七个微服务组成,其中user等服务作为服务提供者通过java-chassis或go-chassis注册到服务注册中心。另外front-end是NodeJS实现的前端服务应用,orders是实现订单服务的.NET应用,他们通过mesher接入服务注册中心和配置中心,具备了服务发现以及服务治理的基本能力。
                           在线袜子商店SockShop架构
.NET 应用与 mesher
订单orders服务是SockShop在线袜子商店的一个子服务,主要提供订单处理(查询订单、运费计算、创建订单),订单状态查询功能。对接mesher与orders服务,只需要配置完整的代理地址,不需要对orders服务代码做任何修改。此时orders作为服务消费者访问payment和shipping服务,将由mesher完成相关微服务的服务发现和负载均衡,并把请求转发到后端服务,整个过程orders服务本身并不感知。
  1. powershell export http_proxy=http://127.0.0.1:30101
复制代码
需要注意的是为了使请求通过代理,由mesher管理运行时,不支持使用Halkit框架的.NET服务。访问其他服务的代码可使用简单的WebRequest,示例如下。
  1. java var shipmentData = System.Text.Encoding.ASCII.GetBytes(JsonConvert.SerializeObject(AShipment).ToString());
  2. WebRequest shipmentRequest =WebRequest.Create(AppSettings.ServiceEndpoints.ShippingServiceEndpoint);
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其中ShippingServiceEndpoint配置为http://shipping/shipping。该请求经过mesher时,shipping作为服务名在mesher中进行解析和负载均衡。
  1. json
  2. {
  3.   "ServiceEndpoints":{
  4.     "PaymentServiceEndpoint":"http://payment/paymentAuth",
  5.     "ShippingServiceEndpoint":"http://shipping/shipping"
  6.   },
  7.   "Data":{
  8.     "MongoConnection":{
  9.       "ConnectionString":"mongodb://127.0.0.1:27017/",
  10.       "Database":"data"
  11.     }
  12.   },
  13.   "Logging":{...}
  14. }
复制代码
配置和启动 mesher
本例中mesher启动在本机的30101端口,.NET应用orders通过mesher与其他微服务通信。mesher本身也是通过go-chassis构建的服务,可以通过chassis.yaml配置文件配置监听地址以及对接的服务中心地址。默认的go-chassis会注册自己到本地30100端口启动的service-center。
  1. yaml
  2. protocols:
  3.   http:
  4.     listenAddress:x.x.x.x:30101 # listen addr of mesher
  5. service:
  6.   registry:
  7.     address:http://x.x.x.x:30100 # uri of service center
  8.     scope:full #set full to be able to discover other app´s service
  9.     watch:false # set if you want to watch instance change event
  10.     autoIPIndex:true # set to true if u want to resolve source IP to microservice
复制代码
为了使orders称为服务提供者需要给mesher配置环境变量SPECIFIC_ADDR为orders服务本身暴露的地址。
  1. powershell export SPECIFIC_ADDR=127.0.0.1:80
复制代码
通过 mesher 访问后端微服务
orders订单服务作为消费者调用payment与shipping这两个服务。这两个服务的注册通过microservice.yaml来配置自己注册的微服务名和版本,默认版本为0.01。另外可以通过配置chassis.yaml来指定应用ID,默认的应用ID为default。启动SDK接入的微服务后同样可以在service center中查询到。
yaml

微服务的私有属性
  1. service_description:
复制代码
微服务的公共属性
  1. APPLICATION_ID: sockshop
复制代码
设置http_proxy为mesher的监听地址后可以通过curl命令访问接入系统的其他服务。查看mesher日志可以看到mesher负责服务发现,解析出payment服务注册的advertise地址。
  1. powershell export http_proxy=http://127.0.0.1:30101 curl http://payment/health
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运行 .NET 应用
orders服务在创建订单过程包括对订单详细信息处理、调用payment服务的订单支付接口进行订单支付、调用shipping服务接口进行订单运送处理,最后将订单存入mongodb当中。换言之,Orders服务既作为订单服务的提供端,也作为支付和运送服务的消费端。在carts中添加袜子后点击[Proceed to checkout]即可在orders页面查看订单。
                       在线袜子商店SockShop主页


<think>嗯,用户让我介绍一下.NET WebAPI微服务架构。首先,我需要明确用户的需求,他们可能想了解微服务的基本概念以及如何在.NET中使用WebAPI构建微服务。可能用户是开发人员或者架构师,正在考虑技术选型或者系统架构设计。 首先,我应该从微服务架构的基本定义开始,解释它与单体架构的区别。然后,需要说明.NET WebAPI在其中的角色,比如作为构建服务的工具。接下来,可能需要分点介绍核心组件,比如服务拆分、通信机制、数据管理、服务发现、配置中心、容错API网关。 用户可能还关心实际应用中的挑战,比如服务治理、监控、部署安全性,这些都需要提到。同时,需要给出一些实际的应用场景,帮助用户理解适用情况。此外,可能还需要提到相关的工具框架,比如Ocelot、Consul、IdentityServer等,这样用户知道有哪些资源可以利用。 需要注意的是,用户要求使用中文,并且结构清晰,逐步解决问题。要确保每个部分都简明扼要,避免过于技术化的术语,但又要准确。可能需要检查是否有遗漏的关键点,比如容器化部署(Docker、Kubernetes)是否应该包含在内,因为微服务通常与容器化相关。 还要注意用户提到的系统级指令,比如数学表达式的格式,但在这个问题中可能不涉及数学内容,所以暂时不用考虑。但需要确保回答中的技术术语格式正确,比如提到的工具名称是否正确,是否有拼写错误。 最后,总结部分需要强调.NET WebAPI在微服务中的优势,比如轻量、灵活、高性能,以及生态系统的支持。确保整个回答逻辑连贯,覆盖用户可能关心的各个方面,并引导他们进一步学习或实践。</think>以下为分步解析的.NET WebAPI微服务架构介绍: ### 一、微服务架构核心概念 1. **定义** 微服务是一种将单体应用拆分为**独立部署**、**松耦合**的小型服务的设计模式,每个服务围绕业务能力构建,通过轻量级协议通信。 2. **与单体架构对比** | 维度 | 单体架构 | 微服务架构 | |--------------|-------------------------|-------------------------| | 代码结构 | 单一代码库 | 多个独立服务 | | 部署 | 整体部署 | 独立部署/扩展 | | 技术栈 | 统一技术栈 | 混合技术栈允许 | | 故障隔离 | 单点故障影响全局 | 故障局部化 | ### 二、.NET WebAPI在微服务中的角色 1. **核心定位** ASP.NET Core WebAPI 作为**轻量级HTTP服务构建框架**,提供: - RESTful API开发支持 - 依赖注入容器 - 中间件管道 - 跨平台能力 2. **技术栈组成** ```mermaid graph TD A[微服务基础设施] --> B[WebAPI] A --> C[gRPC] A --> D[Ocelot网关] A --> E[Consul服务发现] ``` ### 三、关键实现组件 #### 1. 服务通信 - **同步通信**:HTTP/REST(WebAPI)、gRPC - **异步通信**:RabbitMQ、Azure Service Bus - 示例代码: ```csharp // WebAPI控制器示例 [ApiController] [Route("api/[controller]")] public class ProductsController : ControllerBase { private readonly IProductService _service; public ProductsController(IProductService service) { _service = service; } [HttpGet("{id}")] public async Task<ActionResult<Product>> GetProduct(int id) { var product = await _service.GetByIdAsync(id); return product ?? NotFound(); } } ``` #### 2. 服务发现 - **注册中心**:Consul/Nacos/Eureka - **健康检查**:内置ASP.NET Core Health Checks - 工作流程: ``` 服务启动 → 注册到Consul → 客户端通过Consul查询可用服务 → 负载均衡调用 ``` #### 3. API网关 - **核心功能**: - 路由转发 - 认证鉴权 - 请求聚合 - 熔断限流 - **推荐框架**:Ocelot/YARP #### 4. 数据管理 - **模式选择**: - 数据库隔离(推荐) - 共享数据库(过渡方案) - **事务处理**: - Saga模式 - 最终一致性 ### 四、典型技术组合 1. **基础框架**:ASP.NET Core 6+/7+ 2. **容器化**:Docker + Kubernetes 3. **监控**:Prometheus + Grafana 4. **日志**:ELK(Elasticsearch, Logstash, Kibana) 5. **链路追踪**:OpenTelemetry + Jaeger ### 五、实施挑战与解决方案 1. **分布式事务** 采用补偿事务模式,结合Polly实现重试策略: ```csharp var retryPolicy = Policy .Handle<HttpRequestException>() .WaitAndRetryAsync(3, retryAttempt => TimeSpan.FromSeconds(Math.Pow(2, retryAttempt))); ``` 2. **配置管理** 使用ASP.NET Core Configuration + Consul KV Store: ```json // appsettings.json { "ConsulConfig": { "Address": "http://consul:8500", "ServiceName": "product-service" } } ``` 3. **安全防护** - JWT认证方案 - 使用IdentityServer4/OAuth2.0 - API网关统一鉴权 ### 六、演进路线建议 1. **初期**:从关键业务模块开始拆分 2. **中期**:建立CI/CD流水线,完善监控体系 3. **后期**:实现服务网格(Service Mesh)架构 ### 七、适用场景验证 ✅ 适合场景: - 高并发需求 - 快速迭代要求 - 混合技术栈环境 ❌ 不适用场景: - 小型简单应用 - 强事务一致性系统 - 基础设施薄弱的团队 ### 八、学习路径建议 1. 掌握ASP.NET Core WebAPI开发 2. 学习Docker容器技术 3. 研究分布式系统设计模式 4. 实践服务治理工具链 通过上述架构设计,.NET WebAPI微服务可实现每处理10,000+请求,同时保持响应时间低于200ms(具体性能需根据硬件配置业务复杂度评估)。建议从.NET 7开始实践,其改进的Minimal API性能优化特性更适合微服务场景。
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