引言

在前面的講解中，我們已經(jīng)提及了微服務(wù)的一些弊端，并介紹了Istio這樣的解決方案。那么，對(duì)于我們開(kāi)發(fā)人員來(lái)說(shuō)，Istio究竟會(huì)帶來(lái)哪些變革呢？今天我們就來(lái)簡(jiǎn)要探討一下！

Kubernetes簡(jiǎn)單介紹

Kubernetes，俗稱(chēng)K8s，僅僅是因?yàn)長(zhǎng)與s之間有8個(gè)字母所以叫的K8s，是一種用于管理和編排Docker集群的工具。它被廣泛使用且備受推崇，因此在講解Istio技術(shù)時(shí)，我們選擇與Kubernetes進(jìn)行集成開(kāi)發(fā)。接下來(lái)，我們將重點(diǎn)關(guān)注如何在集成了Istio的項(xiàng)目中進(jìn)行代碼編寫(xiě)和重構(gòu)。盡管Kubernetes技術(shù)對(duì)于開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)關(guān)系不是特別密切，但我們會(huì)在以后的時(shí)間里專(zhuān)門(mén)設(shè)立一個(gè)Kubernetes系列專(zhuān)欄，來(lái)詳細(xì)介紹該技術(shù)。

bookinfo 架構(gòu)介紹

bookinfo是Istio提供的學(xué)習(xí)樣例，通過(guò)使用bookinfo，您可以更深入地理解Istio提供的路由、遙測(cè)等功能。下圖展示了bookinfo在未集成Istio之前的物理架構(gòu)：

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bookinfo是一個(gè)在線書(shū)店應(yīng)用，由四個(gè)微服務(wù)組成，分別是Product page、Reviews、Details和Ratings。為了展示Istio的無(wú)侵入性，這四個(gè)微服務(wù)分別使用Python、Java、Ruby和Node進(jìn)行開(kāi)發(fā)。下面對(duì)每個(gè)服務(wù)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明：

Product page：這是一個(gè)聚合服務(wù)，它通過(guò)聚合Reviews和Details的內(nèi)容來(lái)展示產(chǎn)品頁(yè)面。

Details：這是圖書(shū)詳情服務(wù)，提供了書(shū)籍的詳細(xì)信息。

Reviews：這是圖書(shū)評(píng)價(jià)服務(wù)，它有多個(gè)版本供選擇。Reviews還是一個(gè)聚合服務(wù)，它將Ratings的評(píng)分信息與評(píng)價(jià)內(nèi)容進(jìn)行聚合。

Ratings：這是圖書(shū)預(yù)訂排名服務(wù)，提供了圖書(shū)的評(píng)分信息。

下圖展示了bookinfo在嵌入了Istio后的物理架構(gòu)：

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部署 bookinfo 應(yīng)用

為了簡(jiǎn)化bookinfo應(yīng)用的部署過(guò)程，可以使用批注入的方式來(lái)自動(dòng)注入sidecar。這樣可以避免每次手動(dòng)注入sidecar的繁瑣步驟。

配置 istio 自動(dòng)注入

批注入是一種將sidecar自動(dòng)注入到Kubernetes部署中的方法。通過(guò)批注入，可以在應(yīng)用部署的同時(shí)自動(dòng)添加sidecar容器，而無(wú)需手動(dòng)進(jìn)行注入操作。

在部署bookinfo應(yīng)用之前，需要確保已經(jīng)安裝和配置了Istio。然后，可以按照以下步驟進(jìn)行批注入部署bookinfo應(yīng)用：

kubectl create ns test
kubectl label ns test istio-injectinotallow=enabled
kubectl get ns test --show-labels

部署 bookinfo 應(yīng)用

kubectl apply -f samples/bookinfo/platform/kube/bookinfo.yaml -n test

這里就不再贅述了，你可以在官方網(wǎng)站上詳細(xì)了解：https://istio.io/latest/zh/docs/examples/bookinfo/

當(dāng)你部署完bookinfo 之后，打開(kāi)瀏覽器并訪問(wèn)網(wǎng)址，多次刷新頁(yè)面，你會(huì)發(fā)現(xiàn) bookinfo 應(yīng)用使用了多個(gè)不同版本的 reviews，如下所示：

Review-v1

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Review-v2

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Review-v3

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bookinfo 服務(wù)調(diào)用示意圖

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代碼開(kāi)發(fā)

這里我們將不再配置關(guān)于Istio的虛擬服務(wù)和路由規(guī)則。這些都可以通過(guò)編寫(xiě)一個(gè)YAML格式的文件，并在Kubernetes中執(zhí)行一條命令來(lái)完成。你可以參考官方提供的示例來(lái)進(jìn)行配置。配置完成后，Istio將能夠捕獲所有當(dāng)前服務(wù)發(fā)送的請(qǐng)求，并進(jìn)行解析路由，從而實(shí)現(xiàn)灰度發(fā)布、A/B測(cè)試、故障注入等邏輯。但是這不是我們文章的重點(diǎn)，我們只需要關(guān)注代碼的編寫(xiě)即可。剩下的運(yùn)維工作將由相關(guān)人員負(fù)責(zé)

在開(kāi)發(fā)之前，讓我們先來(lái)看一下官方GitHub上的bookinfo項(xiàng)目是如何進(jìn)行調(diào)用的。官方倉(cāng)庫(kù)的地址是：https://github.com/istio/istio/blob/master/samples/bookinfo/src/reviews/reviews-application/src/main/java/application/rest/LibertyRestEndpoint.java

我已經(jīng)將地址定位到了我們關(guān)注的Java文件。如果你是Python開(kāi)發(fā)或者使用Node.js，你可以自行切換到相應(yīng)的目錄。無(wú)論使用哪種語(yǔ)言，基本的邏輯都是相同的。

private final static Boolean ratings_enabled = Boolean.valueOf(System.getenv("ENABLE_RATINGS"));
private final static String star_color = System.getenv("STAR_COLOR") == null ? "black" : System.getenv("STAR_COLOR");
private final static String services_domain = System.getenv("SERVICES_DOMAIN") == null ? "" : ("." + System.getenv("SERVICES_DOMAIN"));
private final static String ratings_hostname = System.getenv("RATINGS_HOSTNAME") == null ? "ratings" : System.getenv("RATINGS_HOSTNAME");
private final static String ratings_port = System.getenv("RATINGS_SERVICE_PORT") == null ? "9080" : System.getenv("RATINGS_SERVICE_PORT");
private final static String ratings_service = String.format("http://%s%s:%s/ratings", ratings_hostname, services_domain, ratings_port);
private final static String pod_hostname = System.getenv("HOSTNAME");
private final static String clustername = System.getenv("CLUSTER_NAME");
//·······此處省略沒(méi)必要的代碼

//調(diào)用邏輯
private JsonObject getRatings(String productId, HttpHeaders requestHeaders) {
  ClientBuilder cb = ClientBuilder.newBuilder();
  Integer timeout = star_color.equals("black") ? 10000 : 2500;
  cb.property("com.ibm.ws.jaxrs.client.connection.timeout", timeout);
  cb.property("com.ibm.ws.jaxrs.client.receive.timeout", timeout);
  Client client = cb.build();
  WebTarget ratingsTarget = client.target(ratings_service + "/" + productId);
  Invocation.Builder builder = ratingsTarget.request(MediaType.APPLICATION_JSON);
  //·······此處省略沒(méi)必要的代碼

通過(guò)以上的代碼，我們可以發(fā)現(xiàn)，使用Istio可以大大簡(jiǎn)化微服務(wù)架構(gòu)中的代碼邏輯。通過(guò)使用服務(wù)名進(jìn)行HTTP調(diào)用，Istio會(huì)自動(dòng)處理請(qǐng)求的路由、負(fù)載均衡和流量控制等功能，從而減少了對(duì)其他組件的依賴(lài)，使代碼更加清爽。在實(shí)際開(kāi)發(fā)中，可以選擇使用OpenFeign或gRPC等技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)微服務(wù)之間的通信。

OpenFeign是一個(gè)基于注解的聲明式Web Service客戶(hù)端，它可以簡(jiǎn)化HTTP請(qǐng)求的編寫(xiě)和調(diào)用。使用OpenFeign，你可以定義一個(gè)接口，并使用注解來(lái)描述接口的請(qǐng)求路徑、請(qǐng)求方法和參數(shù)等信息。OpenFeign會(huì)根據(jù)這些注解自動(dòng)生成HTTP請(qǐng)求的代碼，使開(kāi)發(fā)者可以更加方便地調(diào)用其他微服務(wù)。

gRPC是一個(gè)高性能、開(kāi)源的遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用（RPC）框架，它使用Protocol Buffers作為接口定義語(yǔ)言（IDL）來(lái)定義服務(wù)接口和消息格式。通過(guò)gRPC，你可以定義一個(gè)接口，并使用Protocol Buffers來(lái)描述接口的請(qǐng)求和響應(yīng)消息。gRPC會(huì)自動(dòng)生成客戶(hù)端和服務(wù)端的代碼，使開(kāi)發(fā)者可以直接調(diào)用遠(yuǎn)程服務(wù)而無(wú)需關(guān)心底層的網(wǎng)絡(luò)通信細(xì)節(jié)。

無(wú)論是選擇OpenFeign還是gRPC，都可以根據(jù)具體的需求和技術(shù)棧來(lái)決定。它們都提供了方便的工具和框架來(lái)簡(jiǎn)化微服務(wù)之間的通信，使開(kāi)發(fā)者可以更加專(zhuān)注于業(yè)務(wù)邏輯的實(shí)現(xiàn)。

總結(jié)

總的來(lái)說(shuō)，Istio為開(kāi)發(fā)人員帶來(lái)了許多變革。首先，它提供了批注入的方式來(lái)自動(dòng)注入sidecar，簡(jiǎn)化了應(yīng)用部署的過(guò)程。其次，通過(guò)Istio，開(kāi)發(fā)人員可以輕松地進(jìn)行灰度發(fā)布、A/B測(cè)試和故障注入等操作，而無(wú)需手動(dòng)配置路由規(guī)則。此外，Istio還提供了服務(wù)發(fā)現(xiàn)、負(fù)載均衡和流量控制等功能，減少了對(duì)其他組件的依賴(lài)，使代碼更加清爽。在代碼開(kāi)發(fā)方面，可以選擇使用OpenFeign或gRPC等技術(shù)來(lái)簡(jiǎn)化微服務(wù)之間的通信?？傊?，Istio的引入為微服務(wù)架構(gòu)的開(kāi)發(fā)人員提供了更便捷和高效的開(kāi)發(fā)方式。