2024-08-31Node.js12 分钟读完 (大约 1769 个字)

Node.js项目实现微服务架构

微服务是一种软件架构风格，在这种架构中，应用程序被构建为一组小的、独立的服务，每个服务负责处理特定的业务功能。这些服务可以独立开发、部署和扩展，并通过轻量级的通信机制（通常是 HTTP API）进行互相通信。

微服务的特点

模块化：每个微服务都是一个独立的模块，负责特定的业务功能。不同的团队可以独立地开发和维护不同的微服务。
独立部署：微服务可以独立部署和更新，而不必影响其他服务。这使得应用程序更具灵活性，能够快速响应变化。
技术多样性：不同的微服务可以使用不同的编程语言、数据库和技术栈，选择最适合其功能的技术。
可扩展性：由于微服务是独立的，特定的微服务可以独立扩展，从而优化资源利用。
容错性：因为微服务是分布式的，如果一个服务出现故障，通常不会导致整个系统崩溃。

Node.js实现微服务

将应用拆分为多个服务

首先，将单体应用拆分为多个独立的微服务。每个微服务应专注于一个特定的业务功能，例如用户管理、订单处理、支付等。

每个微服务可能会拥有自己的数据库，以实现服务之间的解耦。

数据库可能需要分片或者复制以提高性能和容错性。

在微服务之间或微服务与数据库之间使用缓存层（如 Redis、Memcached）来加速数据访问和减少数据库负载。

使用分布式数据库（如 Cassandra、CockroachDB）来存储和管理海量数据。

对于文件或大数据对象，可以使用分布式对象存储（如 AWS S3、MinIO）来存储和访问。

使用独立的代码库和包管理

每个微服务应当拥有自己的代码库和独立的package.json文件。这使得它们可以独立管理依赖项，并能够使用不同的 Node.js 版本或第三方库。

选择合适的通信方式

微服务之间需要通信。

微服务常见的通信方式：

HTTP/RESTfull API：每个微服务暴露 RESTfull API 供其他服务调用。
消息队列（MQ）：可以使用 MQ 来异步传递消息，常用的 MQ 有 RabbitMQ、Apache Kafka、Redis Streams 等。
gRPC：是一种 RPC（远程过程调用）框架，适合高性能通信场景。

选择合适的 web 框架构建 RESTfull 微服务

比如 Express 或者 Koa.js 等。

服务注册和发现

可以使用微服务注册和发现工具来管理与发现这些微服务。

常用的：Consul、Eureka、etcd

配置管理

每个微服务拥有自己的配置，可以使用配置管理工具来管理配置。

常用的：Consul、Vault

日志记录和监控

常用的日志聚合工具：ELK（Elasticsearch, Logstash, Kibana）

常用的监控工具：Prometheus、Grafana

部署

可以将每个微服务打包成 Docker 容器，再使用 Docker Compose 或者 K8s 自动化部署、扩展、管理这些容器。

CI/CD：使用 Jenkins、GitLab CI、CircleCI 等工具实现自动化的构建、测试和部署流程。

蓝绿部署/金丝雀发布：在发布新版本时，采用蓝绿部署或金丝雀发布策略，减少发布风险。

负载均衡和代理

微服务层之间需要使用负载均衡器来实现流量分发，以实现高可用性和容错性。

常用的负载均衡器：HAProxy、Nginx、AWS ELB

还需要使用反向代理来分发来自 API 网关的请求到适当的微服务，常用 Nginx 反向代理。

API 网关

可以使用 API 网关来统一管理和路由所有微服务的请求。

API 网关可以处理请求路由、认证、限流。

常用的 API 网关：Nginx、Kong、Express Gateway 等。

容错处理

在分布式系统中可能会出现某个微服务失效。

可以使用熔断器比如 opossum 来防止级联故障，确保在某个微服务失败时，系统其他部分仍然可用。

Node.js微服务简单实例

为微服务创建一个目录，用于存放所有的微服务。

微服务项目目录结构：

my-microservices-project/
├── api-gateway/
│   ├── package.json
│   ├── index.js
├── user-service/
│   ├── package.json
│   ├── index.js
├── order-service/
│   ├── package.json
│   ├── index.js
├── docker-compose.yml
└── README.md

为每个微服务创建一个目录。
每个微服务拥有自己的目录以及package.json文件。

user-service/package.json

{
  "name": "user-service",
  "version": "1.0.0",
  "main": "index.js",
  "dependencies": {
    "express": "^4.17.1"
  }
}

编写微服务，每个微服务都相当于是一个Node.js项目。

user-service/index.js

const express = require('express');
const app = express();
const port = 3001;

app.get('/users', (req, res) => {
    res.json([{ id: 1, name: 'Alice' }, { id: 2, name: 'Bob' }]);
});

app.listen(port, () => {
    console.log(`User service running on port ${port}`);
});

API Gateway

创建api-gateway/index.js文件，用于路由客户端的请求到对应的微服务。

api-gateway/index.js

const express = require('express');
const httpProxy = require('http-proxy');
const app = express();
const port = 3000;
const proxy = httpProxy.createProxyServer();

app.get('/users', (req, res) => {
    proxy.web(req, res, { target: 'http://localhost:3001' });
});

app.get('/orders', (req, res) => {
    proxy.web(req, res, { target: 'http://localhost:3002' });
});

app.listen(port, () => {
    console.log(`API Gateway running on port ${port}`);
});

启动微服务

bash

# 启动gateway
cd api-gateway
npm install
node index.js

# 启动user-service服务
cd user-service
npm install
node index.js

# 启动order-service服务
cd order-service
npm install
node index.js

现在api-gateway和微服务已经运行了：

http://localhost:3000：运行了api-gateway，它将客户端请求路由到对应的微服务。
http://localhost:3001：运行了user-service服务。
http://localhost:3002：运行了order-service服务。

测试微服务

使用postman或者cURL测试微服务。

微服务容器化

为每个服务创建Dockerfile文件，然后使用Docker Compose或者K8s来编排这些服务的容器。

这里使用Docker Compose。

第一步：为每个服务创建Dockerfile文件

Dockerfile

FROM node:14
WORKDIR /app
COPY package.json /app
RUN npm install
COPY . /app
CMD ["node", "index.js"]

第二步：使用Docker Compose，创建docker-compose.yml文件来编排服务容器

docker-compose.yml

version: '3'
services:
  user-service:
    build: ./user-service
    ports:
      - "3001:3001"
  order-service:
    build: ./order-service
    ports:
      - "3002:3002"
  api-gateway:
    build: ./api-gateway
    ports:
      - "3000:3000"

第三步：启动所有服务