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作者 | 董振興

出品?|?阿里巴巴中間件

背景

Aliware

2021 年是小米中國區(qū)電商部門變動調(diào)整較大的一年，小米中國區(qū)早期電商、服務體系建立在 Go 語言構建的微服務體系之上，由內(nèi)部自研的 Go 語言微服務框架 koala 支撐起數(shù)以千計的微服務應用。隨著業(yè)務的發(fā)展，新零售體系的成立以及業(yè)務中臺普及與推廣，我們更傾向于擁有豐富生態(tài)的 Java 為主的微服務體系技術選型，新項目及服務大多基于 Apache Dubbo、Spring Cloud 的微服務生態(tài)。

考慮到服務遷移的巨大成本以及服務穩(wěn)定性的保障，我們最終決定在大范圍投入與使用以 Apache Dubbo 為主的服務體系的同時，保留原有 Go 微服務項目。由于原有跨部門的技術選型差異，留存的服務包含基于 Thrift、gRPC 等不同協(xié)議服務，我們希望多套微服務體系能夠無縫穩(wěn)定地融合。在經(jīng)過大量調(diào)研之后，確定了以 Dubbo+Nacos+etcd+sidecar+mirpc+Dubbo-go 的為核心的一套互通的微服務體系。

微服務治理

Aliware

相關組件

mione

mione 是一套由小米公司新零售效能團隊開源的“項目創(chuàng)建->開發(fā)->測試->發(fā)布->運維” 端到端的系統(tǒng)服務和研發(fā)工具，支持物理機部署、docker 部署、K8s、dockerFile 部署等多種部署形態(tài)，通過人工智能、自動化技術的應用助力開發(fā)者提升研發(fā)效能，持續(xù)快速交付有效價值。詳細了解可以通過官網(wǎng)：

http://mone.xiaomiyoupin.com/index#/index

目前內(nèi)部基于 Java Dubbo 生態(tài)的微服務基本上都托管于 mione，并以 Nacos 為注冊中心，這些服務作為 consumer 基本上通過 Apache Dubbo、side-car 兩種方式實現(xiàn)調(diào)用。

koala

koala 是小米內(nèi)部自研的 Go 語言的微服務框架，基于 etcd 的注冊中心以及 Thrift 協(xié)議。作為服務的提供方，服務注冊將自身元數(shù)據(jù)等信息注冊到 etcd 中，并對外提供 Thrift 的服務。

Java Dubbo 的 consumer 服務則通過 side-car 兼容 Thrift/gRPC 協(xié)議，基于 etcd 進行服務發(fā)現(xiàn)調(diào)用。

sidecar

sidecar 同樣是小米內(nèi)部自研的用于服務注冊及發(fā)現(xiàn)，支持跨服務調(diào)用的組件，名為 soa-agent ，以 side-car 的方式同服務部署于 mione 容器中，服務借助該組件實現(xiàn)兼容協(xié)議的 RPC 調(diào)用，具體技術細節(jié)這里不做詳細介紹。

Apache Dubbo-go

我們以 side-car 的方式解決了 Java 服務的 consumer 到 Go 服務基于 Thrift/gRPC 的調(diào)用，而 Go 服務到新項目，即基于Apache Dubbo 生態(tài)的 Java 服務的調(diào)用，在經(jīng)過大量調(diào)研與參考后，決定使用還在不斷進行迭代的 Apache Dubbo-go。

Apache Dubbo-go 是當前 Apache Dubbo 多語言支持中較為熱門的項目，社區(qū)也較為活躍。Apache Dubbo-go 由 Go 語言實現(xiàn)，繼承了?Apache Dubbo 的設計理念與架構，擁有較好的可擴展性。它能夠架起 Java 和 Go 之間的橋梁，與 gRPC/Apache Dubbo 生態(tài)互聯(lián)互通，這正式對于是我們當前痛點較好的解決方案，所支持的 Nacos 注冊中心也與我們當前中間件的技術選型契合。

???????Apache Dubbo-go的應用

Aliware

經(jīng)過調(diào)研后，我們選用了當時較為穩(wěn)定的 v1.5.7 版本進行接入。

Apache Dubbo 官方文檔中提供了使用 Apache Dubbo-go 的一般調(diào)用方式，如下：

https://dubbo.apache.org/zh/docs/languages/golang/dubbo-go-1.5/quick-start/

但該方式需要業(yè)務方調(diào)用方嚴格遵守切合服務方提供的接口格式、數(shù)據(jù)格式，因此我們選擇使用泛化的方式進行調(diào)用。

對于一個 Java 的 Apache Dubbo 服務提供的接口如下：


public interface DubboHealthService {
    List health();    String ping(String param,int param2);    AaRes health1(List list);    Health health2(AaReq aaReq);
}
//impl@Service(timeout = 1000, group = "dev", version = "4.0")public class DubboHealthServiceImpl implements DubboHealthService {     ......}

在 Apache Dubbo-go 的 client 配置文件中，需要的核心配置如下：


# registry configregistries:  "demoNacos":    protocol: "nacos"    timeout: "3s"    address: "xxx.xxx.xxx"    username: "****"    password: "****"    references:  "UserProvider":    registry: "demoNacos"    protocol: "dubbo"    interface: "com.xiaomi.youpin.test0930.api.service.DubboHealthService"    cluster: "failover"    version: "4.0"    group: "dev"    generic: true    methods:      - name: "health"        retries: 0        timeout: "0.5s"     ......

首先配置對應注冊中心，包括選型及地址，Nacos/zookeeper 等，其次配置需要調(diào)用的具體接口，方法、超時時間等信息。由于我們使用泛化調(diào)用，需要進行配置 generic: true。這里我們在使用 v1.5.7 版本時發(fā)現(xiàn)了關于泛化調(diào)用下方法級別超時時間并不生效的情況，進行了修復，詳細可以參考該 pr：

https://github.com/apache/dubbo-go/pull/1336

配置完成后，泛化調(diào)用的方式我們進行了一定的封裝：


//......var paramTypes []stringvar paramVals []interface{}for _, param := range req.Params {   paramTypes = append(paramTypes, param.GetKey())   paramVals = append(paramVals, param.GetVal())}//添加context信息m := make(map[string]string)m["xxx(generic_flag)"] = "xxx(flag)"//服務端返回json字符串m["xxx(return_flag)"] = "true" ctx = context.WithValue(context.Background(), constant.DubboCtxKey("attachment"), m)//invoke調(diào)用response, err = config.GetRPCService(req.AppName).(*config.GenericService).Invoke(ctx, []interface{}{req.MethodName, paramTypes, paramVals})if err != nil {   err = fmt.Errorf("dubbo call request appName: %s methodName: %s rpc invoke failed,err:%+v", req.AppName, req.MethodName, err)   return}

這里實際上業(yè)務只需要傳入需要調(diào)用的 Apache Dubbo 方法，參數(shù)列表例如 ?["java.lang.String"] 以及參數(shù)值即可。

為了切合業(yè)務需要，我們在內(nèi)部維護的 Java Dubbo 版本中也做了一定程度的兼容與改造，Apache Dubbo-go 中通過 context，即 attachment 可以帶上兩個特殊標識，服務端的 Java Dubbo 版本中將根據(jù)該特殊標識接收處理與返回以 json 格式的數(shù)據(jù)。

這樣一來，留存的 Go 服務就能夠使用 Apache Dubbo 協(xié)議與 Java Dubbo 生態(tài)的服務達到互聯(lián)互通，同時也由于 Apache Dubbo 的優(yōu)勢，也具備了一定程度的服務治理能力。

在線上運行該版本 Apache Dubbo-go 時，也發(fā)現(xiàn)了 Apache Dubbo-go 提供的像黑名單機制等的一些不太合理之處，例如該機制下，當服務端出現(xiàn)報錯后，調(diào)用方會將該服務端的 ip 記錄黑名單，再進行調(diào)用時可能出現(xiàn) no provider 的情況，而實際上服務端可能僅是針對某個請求的處理報錯，服務實際上能夠正常運行，那么這時候該機制便有待商榷，我們實際使用時也是進行了摘除。詳細細節(jié)可見該 pr：

https://github.com/apache/dubbo-go/pull/1605

現(xiàn)狀與未來發(fā)展

Aliware

當前架構

目前小米新零售已經(jīng)基于上述 mione 的體系以及上述介紹的這一部分組件，建立了一套較為完善的，包括微服務標準化、可持續(xù)集成部署、以及可見可控的觀測性平臺的服務治理體系。

在傳統(tǒng)的微服務體系下，我們通常需要滿足兩個服務治理的基本的需求：一站式的服務治理平臺、普適性的服務開發(fā)框架。

前者我們通過 mione 實現(xiàn)了包括但不限于基于容器化的 CICD、服務的標準化定義、服務的生命周期管理（服務上下線、擴縮容等）、服務的基本通信和鏈路治理（如重試、限流降級熔斷等）；而后者我們借助了 Apache Dubbo 、Apache Dubbo-go 等開源 RPC 框架，結合像 Springboot 這樣的傳統(tǒng)開發(fā)框架提供了較為標準化的服務搭建開發(fā)流程。

同時，我們內(nèi)部自研了一套可見可觀測性體系，幫助我們獲取更多有價值的數(shù)據(jù)來反饋于服務治理，對服務做到更全面準確的把控。這實際上包括了 3 個層次的工具集合：Logging（日志系統(tǒng)）、Metric（度量系統(tǒng)）以及 Tracing（分布式鏈路追蹤系統(tǒng)）

我們通過上述的架構與設計實際上已經(jīng)基本上滿足了傳統(tǒng)方式下對微服務治理需求，然而，這還不夠。

未來方向

Aliware

Service Mesh 與 Serverless

Service Mesh

首先什么是 Service Mesh？Service Mesh 是一個致力于解決服務間通信的基礎設施層，它負責在現(xiàn)代云原生應用的復雜服務拓撲下實現(xiàn)請求的可靠傳遞，它通常實現(xiàn)為一組輕量級的網(wǎng)絡代理，與應用服務部署在一起，對應用服務透明。

我們上面架構組件中的 sidecar soa-agent 實際上就是一個 service mesh 的雛形，這個組件目前承擔了包括服務發(fā)現(xiàn)、配置托管等一些能力，當然，他能夠做到的應當更多。對于業(yè)務應用服務的透明以及零侵入是 service mesh 的一大優(yōu)勢，也是當前它正備受推崇的主要原因。

綜合來看，Service Mesh 主要能夠解決當下傳統(tǒng)微服務體系的幾大痛點：

1、完善的微服務基礎設施

service mesh 能夠?qū)⑽⒎盏耐ㄐ畔鲁恋交A設施層，它屏蔽了微服務處理各種通信問題的復雜度。對于業(yè)務開發(fā)者來說，實際上他并不關心像 Rpc 通信、服務注冊與發(fā)現(xiàn)這樣的非功能性細節(jié)。但傳統(tǒng)微服務下，拿 Thrift 舉例，作為開源的一套性能較高的 Rpc 框架，由于它缺乏一些基本的服務治理能力，Thrift 很多時候并無法做到開箱即用，在早期小米電商的基礎架構團隊就對 Thrift 做了定制化的二次開發(fā)，在生成的樁代碼中加入了服務發(fā)現(xiàn)、打點等功能，這些代碼再與自研的開發(fā)框架 koala 耦合來實現(xiàn)服務的閉環(huán)調(diào)用。而這些框架代碼以及生成的樁代碼，與業(yè)務代碼也并沒有明顯的隔離與區(qū)分，甚至業(yè)務能夠直接修改框架代碼以及樁代碼，實際上埋下了較大的隱患，也造成后續(xù)升級困難、嚴重阻塞等問題。

而 service mesh 則可以完美的解決像這樣的痛點，通過對這些能力的下沉，他們將對業(yè)務服務屏蔽實現(xiàn)細節(jié)，業(yè)務服務也就不再需要關心包括服務發(fā)現(xiàn)、負載均衡、流量調(diào)度、限流降級熔斷、監(jiān)控統(tǒng)計等一切細節(jié)。

2、語言無關的通信和鏈路治理

實際上 service mesh 在功能上并沒有提供對于服務治理的任何新的特性和能力，它所能夠提供的能力在 service mesh 之前其實都能夠找到。service mesh 改變的是通信和服務治理能力的提供方式，它將這些能力從業(yè)務層面解耦，下沉到基礎設施中，以更加標準化和通用的方式來提供，這樣一來它便能屏蔽不同語言、不同平臺的差異性，在多語言、多技術棧的團隊環(huán)境中，它能夠提供膠水般的融合與協(xié)同能力。這也是我們上面小米電商微服務調(diào)用架構圖中 sidecar 所做到的，為跨語言的調(diào)用提供了解決方案。

3、通信和服務治理的標準化

通過標準化，帶來一致的服務治理體驗，減少多業(yè)務之間由于服務治理標準不一致帶來的溝通和轉(zhuǎn)換成本，提高全局服務治理的效率。

鑒于以上 service mesh 帶來的好處，小米電商微服務的架構在未來會進一步在已有基礎上更多的調(diào)研、參考以及參與該技術落地。

但是，硬幣總有正反面，service mesh 也絕不是僅有優(yōu)點的萬能膏藥。實際上，引入多一層的組件代理轉(zhuǎn)發(fā)請求，本身就不可避免地帶來更多的資源消耗，在一定程度上會降低系統(tǒng)的通信性能。其次，基礎功能與服務解耦有解耦的絕對優(yōu)勢，但侵入式框架反而在支持業(yè)務的定制與擴展能力上反而有先天優(yōu)勢，這點在系統(tǒng)的設計中也應當考慮。第三，系統(tǒng)中對于組件的引入本身也帶來一定的風險，業(yè)務將及其依賴 service mesh 的穩(wěn)定性，在保障 service mesh 的穩(wěn)定性上將帶來更多的技術考驗。

目前我們對于 service mesh 的用法實現(xiàn)設計如下圖所示，我們通過 Sidecar 的方式，將服務發(fā)現(xiàn)、負載均衡、集群策略、健康檢查以及部分的監(jiān)控打點等下沉到該組件中，該組件對于不同的服務部署方式部署方式稍有不同。例如對于早期的裸物理機部署的老服務來說，該組件與服務部署在同一臺物理機，而對于例如 K8s 這樣的容器部署方式，只需要部署在同一個 Pod ，即共享同一個 ip 即可。

Sidecar 中開放了一些 OpenAPI，部署在一起的服務只需要訪問 localhost 對應端口的 OpenAPI 即可達到相應的服務治理能力。

未來小米新零售效能團隊也將在大量的考量與取舍中，更進一步地參與與適配該技術的落地，其中關鍵的一步也將會有對于 Apache Dubbo、Apache Dubbo-go 等底層框架的適配與融合，必要地情況下將進行一些定制化的改造。

Serverless

什么是 Serverless? Serverless（無服務器架構）指的是由開發(fā)者實現(xiàn)的服務端邏輯運行在無狀態(tài)的計算容器中，它由事件觸發(fā)，完全被第三方管理，其業(yè)務層面的狀態(tài)則被開發(fā)者使用的數(shù)據(jù)庫和存儲資源所記錄。這也是當下比較熱門的方向。

Serverless 是云原生技術發(fā)展的高級階段，使開發(fā)者更聚焦在業(yè)務邏輯，而減少對基礎架構的關注。它與我們之前說的 service mesh 實際上并不在同一理念上，service mesh 傾向于將基礎能力下沉，業(yè)務服務與代理一同部署。而 Serverless 則干脆希望開發(fā)者不再關注服務器，不再關注服務所需資源，這些資源與能力將由 Serverless 的廠商來提供。開發(fā)者只需要編寫業(yè)務函數(shù)即可（函數(shù)即服務 FaaS）。相同的是，兩者的目的都是為了業(yè)務開發(fā)能夠僅專心于業(yè)務邏輯。

目前我們小米新零售效能團隊也正在嘗試對一些服務進行 Serverless 化，并提供了一些基礎的能力。這些 Serverless 化的服務在開發(fā)中同樣不需要再關心底層的協(xié)議，無論是 Apache Dubbo、Apache Dubbo-go 都會在我們后端的 Serverless 系統(tǒng)中進行兼容與適配，同樣以上的一些列服務治理的能力也將由 Serverless 系統(tǒng)全權托管。

上圖就是我們目前對于服務 Serverless 化的一個基本的支持邏輯，我們定義了成為 Serverless 服務的 Function 必須實現(xiàn)的接口 execute ：


public interface Handler {    Result execute(Event var1, Context var2);
    default void init(Object... objs) {    }
    default String version() {        return "0.0.1";    }}

業(yè)務僅需要實現(xiàn)該接口，并通過平臺配置管理該服務的 git 庫等信息，就可以以 Serverless 的方式開始提供服務，Serverless 系統(tǒng)將自動拉取該 Function 的代碼信息，編譯打包等，提交到核心池中等待執(zhí)行。并且同時，服務將無感知地接入系統(tǒng)提供的服務治理、可觀測性等能力。

總結

Aliware

Dubbo 作為一個老牌的、強大的微服務框架與體系，提供了跨語言的支持，這幫助我們將內(nèi)部不同的技術棧實際上形成了閉環(huán)。而 Apache Dubbo-go 作為 Apache Dubbo 生態(tài)中一個還在不斷迭代發(fā)展的開源項目，會存在一些待完善的小問題，但更能夠切實地幫助到我們搭建與發(fā)展整個云原生微服務體系。同樣的，我們在完善傳統(tǒng)的微服務體系架構的同時，我們也關注與嘗試目前微服務技術的一些發(fā)展方向，像 Serverless、service mesh 這些較為熱門的方向，我們也都將持續(xù)的跟進與參與落地。我們將不斷與像?dubbogo 等開源社區(qū)合作，積極反饋我們使用的經(jīng)驗，參與完善，推動更多此類開源項目的發(fā)展。?

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