.Net Core微服務入門全紀錄（六）——EventBus-事件匯流排

来源:https://www.cnblogs.com/xhznl/archive/2020/06/22/13154851.html
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前言 上一篇【.Net Core微服務入門全紀錄（五）——Ocelot-API網關（下）】中已經完成了Ocelot + Consul的搭建，這一篇簡單說一下EventBus。 EventBus-事件匯流排 首先，什麼是事件匯流排呢？ 貼一段引用： 事件匯流排是對觀察者（發佈-訂閱）模式的一種實現。它是一種 ...


前言

上一篇【.Net Core微服務入門全紀錄（五）——Ocelot-API網關（下）】中已經完成了Ocelot + Consul的搭建，這一篇簡單說一下EventBus。

EventBus-事件匯流排

  • 首先，什麼是事件匯流排呢？

貼一段引用：

事件匯流排是對觀察者（發佈-訂閱）模式的一種實現。它是一種集中式事件處理機制，允許不同的組件之間進行彼此通信而又不需要相互依賴，達到一種解耦的目的。

如果沒有接觸過EventBus，可能不太好理解。其實EventBus在客戶端開發中應用非常廣泛（android，ios，web前端等），用於多個組件（或者界面）之間的相互通信，懂的人都懂。。。

  • 那麼，我們為什麼要用EventBus呢？

就拿當前的項目舉例，我們有一個訂單服務，一個產品服務。客戶端有一個下單功能，當用戶下單時，調用訂單服務的下單介面，那麼下單介面需要調用產品服務的減庫存介面，這涉及到服務與服務之間的調用。那麼服務之間又怎麼調用呢？直接RESTAPI？或者效率更高的gRPC？可能這兩者各有各的使用場景，但是他們都存在一個服務之間的耦合問題，或者難以做到非同步調用。

試想一下：假設我們下單時調用訂單服務，訂單服務需要調用產品服務，產品服務又要調用物流服務，物流服務再去調用xx服務 等等。。。如果每個服務處理時間需要2s，不使用非同步的話，那這種體驗可想而知。

如果使用EventBus的話，那麼訂單服務只需要向EventBus發一個“下單事件”就可以了。產品服務會訂閱“下單事件”，當產品服務收到下單事件時，自己去減庫存就好了。這樣就避免了兩個服務之間直接調用的耦合性，並且真正做到了非同步調用。

既然涉及到多個服務之間的非同步調用，那麼就不得不提分散式事務。分散式事務並不是微服務獨有的問題，而是所有的分散式系統都會存在的問題。
關於分散式事務，可以查一下“CAP原則”和“BASE理論”瞭解更多。當今的分散式系統更多的會追求事務的最終一致性。

下麵使用國人開發的優秀項目“CAP”，來演示一下EventBus的基本使用。之所以使用“CAP”是因為它既能解決分散式系統的最終一致性，同時又是一個EventBus，它具備EventBus的所有功能！
作者介紹：https://www.cnblogs.com/savorboard/p/cap.html

CAP使用

  • 環境準備

在Docker中準備一下需要的環境，首先是資料庫，資料庫我使用PostgreSQL，用別的也行。CAP支持：SqlServer，MySql，PostgreSql，MongoDB。
關於在Docker中運行PostgreSQL可以看我的另一篇博客：https://www.cnblogs.com/xhznl/p/13155054.html

然後是MQ，這裡我使用RabbitMQ，Kafka也可以。
Docker運行RabbitMQ：

docker pull rabbitmq:management
docker run -d -p 15672:15672 -p 5672:5672 --name rabbitmq rabbitmq:management

預設用戶：guest，密碼：guest

環境準備就完成了，Docker就是這麼方便。。。

  • 代碼修改：

為了模擬以上業務，需要修改大量代碼，下麵代碼如有遺漏的直接去github找。

NuGet安裝：

Microsoft.EntityFrameworkCore
Microsoft.EntityFrameworkCore.Tools
Npgsql.EntityFrameworkCore.PostgreSQL

CAP相關：

DotNetCore.CAP
DotNetCore.CAP.RabbitMQ
DotNetCore.CAP.PostgreSql

Order.API/Controllers/OrdersController.cs增加下單介面：

[Route("[controller]")]
[ApiController]
public class OrdersController : ControllerBase
{
    private readonly ILogger<OrdersController> _logger;
    private readonly IConfiguration _configuration;
    private readonly ICapPublisher _capBus;
    private readonly OrderContext _context;

    public OrdersController(ILogger<OrdersController> logger, IConfiguration configuration, ICapPublisher capPublisher, OrderContext context)
    {
        _logger = logger;
        _configuration = configuration;
        _capBus = capPublisher;
        _context = context;
    }

    [HttpGet]
    public IActionResult Get()
    {
        string result = $"【訂單服務】{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss")}——" +
            $"{Request.HttpContext.Connection.LocalIpAddress}:{_configuration["ConsulSetting:ServicePort"]}";
        return Ok(result);
    }

    /// <summary>
    /// 下單 發佈下單事件
    /// </summary>
    /// <param name="order"></param>
    /// <returns></returns>
    [Route("Create")]
    [HttpPost]
    public async Task<IActionResult> CreateOrder(Models.Order order)
    {
        using (var trans = _context.Database.BeginTransaction(_capBus, autoCommit: true))
        {
            //業務代碼
            order.CreateTime = DateTime.Now;
            _context.Orders.Add(order);

            var r = await _context.SaveChangesAsync() > 0;

            if (r)
            {
                //發佈下單事件
                await _capBus.PublishAsync("order.services.createorder", new CreateOrderMessageDto() { Count = order.Count, ProductID = order.ProductID });
                return Ok();
            }
            return BadRequest();
        }

    }

}

Order.API/MessageDto/CreateOrderMessageDto.cs：

/// <summary>
/// 下單事件消息
/// </summary>
public class CreateOrderMessageDto
{
    /// <summary>
    /// 產品ID
    /// </summary>
    public int ProductID { get; set; }

    /// <summary>
    /// 購買數量
    /// </summary>
    public int Count { get; set; }
}

Order.API/Models/Order.cs訂單實體類：

public class Order
{
    [Key]
    [DatabaseGenerated(DatabaseGeneratedOption.Identity)]
    public int ID { get; set; }

    /// <summary>
    /// 下單時間
    /// </summary>
    [Required]
    public DateTime CreateTime { get; set; }

    /// <summary>
    /// 產品ID
    /// </summary>
    [Required]
    public int ProductID { get; set; }

    /// <summary>
    /// 購買數量
    /// </summary>
    [Required]
    public int Count { get; set; }
}

Order.API/Models/OrderContext.cs資料庫Context：

public class OrderContext : DbContext
{
    public OrderContext(DbContextOptions<OrderContext> options)
       : base(options)
    {

    }

    public DbSet<Order> Orders { get; set; }

    protected override void OnModelCreating(ModelBuilder modelBuilder)
    {

    }
}

Order.API/appsettings.json增加資料庫連接字元串：

"ConnectionStrings": {
  "OrderContext": "User ID=postgres;Password=pg123456;Host=host.docker.internal;Port=5432;Database=Order;Pooling=true;"
}

Order.API/Startup.cs修改ConfigureServices方法，添加Cap配置：

public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
    services.AddControllers();

    services.AddDbContext<OrderContext>(opt => opt.UseNpgsql(Configuration.GetConnectionString("OrderContext")));

    //CAP
    services.AddCap(x =>
    {
        x.UseEntityFramework<OrderContext>();

        x.UseRabbitMQ("host.docker.internal");
    });
}


以上是訂單服務的修改。

Product.API/Controllers/ProductsController.cs增加減庫存介面：

[Route("[controller]")]
[ApiController]
public class ProductsController : ControllerBase
{
    private readonly ILogger<ProductsController> _logger;
    private readonly IConfiguration _configuration;
    private readonly ICapPublisher _capBus;
    private readonly ProductContext _context;

    public ProductsController(ILogger<ProductsController> logger, IConfiguration configuration, ICapPublisher capPublisher, ProductContext context)
    {
        _logger = logger;
        _configuration = configuration;
        _capBus = capPublisher;
        _context = context;
    }

    [HttpGet]
    public IActionResult Get()
    {
        string result = $"【產品服務】{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss")}——" +
            $"{Request.HttpContext.Connection.LocalIpAddress}:{_configuration["ConsulSetting:ServicePort"]}";
        return Ok(result);
    }

    /// <summary>
    /// 減庫存 訂閱下單事件
    /// </summary>
    /// <param name="message"></param>
    /// <returns></returns>
    [NonAction]
    [CapSubscribe("order.services.createorder")]
    public async Task ReduceStock(CreateOrderMessageDto message)
    {
        //業務代碼
        var product = await _context.Products.FirstOrDefaultAsync(p => p.ID == message.ProductID);
        product.Stock -= message.Count;

        await _context.SaveChangesAsync();
    }

}

Product.API/MessageDto/CreateOrderMessageDto.cs：

/// <summary>
/// 下單事件消息
/// </summary>
public class CreateOrderMessageDto
{
    /// <summary>
    /// 產品ID
    /// </summary>
    public int ProductID { get; set; }

    /// <summary>
    /// 購買數量
    /// </summary>
    public int Count { get; set; }
}

Product.API/Models/Product.cs產品實體類：

public class Product
{
    [Key]
    [DatabaseGenerated(DatabaseGeneratedOption.Identity)]
    public int ID { get; set; }

    /// <summary>
    /// 產品名稱
    /// </summary>
    [Required]
    [Column(TypeName = "VARCHAR(16)")]
    public string Name { get; set; }

    /// <summary>
    /// 庫存
    /// </summary>
    [Required]
    public int Stock { get; set; }
}

Product.API/Models/ProductContext.cs資料庫Context：

public class ProductContext : DbContext
{
    public ProductContext(DbContextOptions<ProductContext> options)
       : base(options)
    {

    }

    public DbSet<Product> Products { get; set; }

    protected override void OnModelCreating(ModelBuilder modelBuilder)
    {
        base.OnModelCreating(modelBuilder);
        
        //初始化種子數據
        modelBuilder.Entity<Product>().HasData(new Product
        {
            ID = 1,
            Name = "產品1",
            Stock = 100
        },
        new Product
        {
            ID = 2,
            Name = "產品2",
            Stock = 100
        });
    }
}

Product.API/appsettings.json增加資料庫連接字元串：

"ConnectionStrings": {
  "ProductContext": "User ID=postgres;Password=pg123456;Host=host.docker.internal;Port=5432;Database=Product;Pooling=true;"
}

Product.API/Startup.cs修改ConfigureServices方法，添加Cap配置：

public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
    services.AddControllers();

    services.AddDbContext<ProductContext>(opt => opt.UseNpgsql(Configuration.GetConnectionString("ProductContext")));

    //CAP
    services.AddCap(x =>
    {
        x.UseEntityFramework<ProductContext>();

        x.UseRabbitMQ("host.docker.internal");
    });
}


以上是產品服務的修改。

訂單服務和產品服務的修改到此就完成了，看著修改很多，其實功能很簡單。就是各自增加了自己的資料庫表，然後訂單服務增加了下單介面，下單介面會發出“下單事件”。產品服務增加了減庫存介面，減庫存介面會訂閱“下單事件”。然後客戶端調用下單介面下單時，產品服務會減去相應的庫存，功能就這麼簡單。

關於EF資料庫遷移之類的基本使用就不介紹了。使用Docker重新構建鏡像，運行訂單服務，產品服務：

docker build -t orderapi:1.1 -f ./Order.API/Dockerfile .
docker run -d -p 9060:80 --name orderservice orderapi:1.1 --ConsulSetting:ServicePort="9060"
docker run -d -p 9061:80 --name orderservice1 orderapi:1.1 --ConsulSetting:ServicePort="9061"
docker run -d -p 9062:80 --name orderservice2 orderapi:1.1 --ConsulSetting:ServicePort="9062"

docker build -t productapi:1.1 -f ./Product.API/Dockerfile .
docker run -d -p 9050:80 --name productservice productapi:1.1 --ConsulSetting:ServicePort="9050"
docker run -d -p 9051:80 --name productservice1 productapi:1.1 --ConsulSetting:ServicePort="9051"
docker run -d -p 9052:80 --name productservice2 productapi:1.1 --ConsulSetting:ServicePort="9052"

最後 Ocelot.APIGateway/ocelot.json 增加一條路由配置：

好了，進行到這裡，整個環境就有點複雜了。確保我們的PostgreSQL，RabbitMQ，Consul，Gateway，服務實例都正常運行。

服務實例運行成功後，資料庫應該是這樣的：




產品表種子數據：

cap.published表和cap.received表是由CAP自動生成的，它內部是使用本地消息表+MQ來實現非同步確保。

運行測試

這次使用Postman作為客戶端調用下單介面（9070是之前的Ocelot網關埠）：

訂單庫published表：

訂單庫order表：

產品庫received表：

產品庫product表：

再試一下：

OK，完成。雖然功能很簡單，但是我們實現了服務的解耦，非同步調用，和最終一致性。

總結

註意，上面的例子純粹是為了說明EventBus的使用，實際中的下單流程絕對不會這麼做的！希望大家不要較真。。。

可能有人會說如果下單成功，但是庫存不足導致減庫存失敗了怎麼辦，是不是要回滾訂單表的數據？如果產生這種想法，說明還沒有真正理解最終一致性的思想。首先下單前肯定會檢查一下庫存數量，既然允許下單那麼必然是庫存充足的。這裡的事務是指：訂單保存到資料庫，和下單事件保存到cap.published表（保存到cap.published表理論上就能夠發送到MQ）這兩件事情，要麼一同成功，要麼一同失敗。如果這個事務成功，那麼就可以認為這個業務流程是成功的，至於產品服務的減庫存是否成功那就是產品服務的事情了（理論上也應該是成功的，因為消息已經確保發到了MQ，產品服務必然會收到消息），CAP也提供了失敗重試，和失敗回調機制。

如果非要數據回滾也是能實現的，CAP的ICapPublisher.Publish方法提供一個callbackName參數，當減庫存時，可以觸發這個回調。其本質也是通過發佈訂閱完成，這是不推薦的做法，就不詳細說了，有興趣自己研究一下。
另外，CAP無法保證消息不重覆，實際使用中需要自己考慮一下消息的重覆過濾和冪等性。

這一篇內容有點多，不知道有沒有表達清楚，有問題歡迎評論交流，如有不對之處還望大家指出。

下一篇計劃寫一下授權認證相關的內容。

代碼放在：https://github.com/xiajingren/NetCoreMicroserviceDemo

未完待續...


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