用Scala和Lagom构建微服务

### 用 Scala 和 Lagom 构建微服务 #### 1. 微服务项目构建回顾 在之前的实践中，我们构建了两个具有相似功能但技术栈不同的小型微服务示例。 第一个项目采用纯函数式方法，将效果封装在 IO 单子和函数流中。通过对象关系映射（ORM）方法，将系统状态映射到数据库表，并根据需要的更改对其进行修改。最后，使用 http4s 客户端构建集成测试来测试整个系统。 第二个项目基于 “官方” 的 Lightbend 栈。研究了 Akka - HTTP 和 Akka Persistence 的协同工作方式，事件溯源方法可通过从持久事件中重新组合来在内存中重建状态，从而避免编写 SQL 语句。还展示了如何使用 Akka - HTTP 测试套件在不启动真实 HTTP 服务器的情况下测试路由。 #### 2. 为何选择 Lagom 微服务架构虽降低了单个服务的复杂性，但系统整体复杂性并未消失，而是从单个微服务内部转移到了它们之间。在基于 Akka 的解决方案中，需要选择合适的数据库存储事件、定义和应用迁移以获得正确的数据库架构，手动读取和验证配置，以及决定如何传递依赖项。 Lagom 框架基于现有技术，采用 “约定优于配置” 的方法，提供项目 “模板”，减轻了重复机械任务的负担，并提供了微服务系统特有的额外功能。其预配置功能如下： | 功能 | 详情 | | ---- | ---- | | 分布式持久化 | 使用事件溯源机制，推荐数据库为 Apache Cassandra，因其具有出色的可扩展性和对 CQRS 原则读端的自然支持。 | | 异步通信 | 利用 Akka Streams 实现响应式流，以 Apache Kafka 作为消息代理支持消息传递风格的异步通信。 | | 透明通信协议支持 | 允许将复杂的 API 调用抽象为简单的方法调用。 | | 表达性服务描述 DSL | 可灵活简洁地定义 API。 | | 动态可扩展性 | 借助 Akka Cluster 实现。 | | 依赖注入框架选择 | 可在编译或运行时连接应用程序。 | | 开发模式 | 支持热代码重新加载，可通过单个命令启动所有服务和所需的基础设施组件，包括开发服务注册表和服务网关。 | | 默认配置 | 提供基础设施的默认配置和预配置日志。 | #### 3. 面包店项目概述与设置 ##### 3.1 面包店项目 面包店有几个员工共同制作美味的饼干，每个员工在特定领域有专长： - 经理：推动流程，接收各参与者的工作结果并传递到下一步，创建初始购物清单。 - 男孩：拿到购物清单后去杂货店购买杂货。 - 厨师：用杂货制作面团，通过创建有限容量的搅拌器并行处理大量杂货。 - 厨师助手：用面团制作生饼干。 - 面包师：用烤箱将生饼干烘焙成美味的饼干。 这次将每个员工建模为一个微服务，搅拌器和烤箱将成为所属服务的实现细节。 ##### 3.2 项目设置 使用 Lagom 框架实现微服务，由于 SBT 为 Scala 项目提供了更好的用户体验，因此选择 SBT 作为构建工具。 创建 Lagom 项目的步骤如下： 1. 创建项目文件夹并进入： ```bash slasch@void:~$ mkdir bakery slasch@void:~$ cd bakery ``` 2. 添加 Lagom SBT 插件： ```bash slasch@void:~$ echo 'addSbtPlugin("com.lightbend.lagom" % "lagom-sbt-plugin" % "1.4.7")' > plugins.sbt ``` 3. 指定 SBT 版本： ```bash slasch@void:~$ echo 'sbt.version=1.1.5' > build.properties ``` 4. 设置 SBT 选项： ```bash slasch@void:~$ cd .. slasch@void:~$ echo '-J-Xms1024M > -J-Xmx4096M > -J-Xss2M > -J-XX:MaxMetaspaceSize=1024M' > .sbtopts ``` `build.sbt` 文件定义项目的一般属性、共享模型和五个微服务，部分代码如下： ```scala organization in ThisBuild := "packt" version in ThisBuild := "1.0-SNAPSHOT" scalaVersion in ThisBuild := "2.12.6" val macwire = "com.softwaremill.macwire" %% "macros" % "2.3.0" % Provided val scalaTest = "org.scalatest" %% "scalatest" % "3.0.5" % Test val defaultDependencies = Seq(lagomScaladslTestKit, macwire, scalaTest) lazy val `shared-model` = (project in file("shared-model")) .settings(libraryDependencies += lagomScaladslApi) lazy val bakery = (project in file(".")) .aggregate( `boy-api`, `boy-impl`, `chef-api`, `chef-impl`, `cook-api`, `cook-impl`, `baker-api`, `baker-impl`, `manager-api`, `manager-impl`) lazy val `boy-api` = (project in file("boy-api")) .settings(libraryDependencies += lagomScaladslApi) // other APIs defined the same way lazy val `boy-impl` = (project in file("boy-impl")) .enablePlugins(LagomScala) .settings(libraryDependencies ++= defaultDependencies) .dependsOn(`boy-api`) // other implementations defined the same way lazy val `chef-impl` = (project in file("chef-impl")) .enablePlugins(LagomScala) .settings( libraryDependencies ++= Seq( lagomScaladslPersistenceCassandra, lagomScaladslKafkaBroker, lagomScaladslTestKit, lagomScaladslPubSub, macwire ) ) .settings(lagomForkedTestSettings: _*) .dependsOn(`chef-api`) lazy val `manager-impl` = (project in file("manager-impl")) .enablePlugins(LagomScala) .settings(libraryDependencies ++= defaultDependencies) .dependsOn(`manager-api`, `boy-api`, `chef-api`, `cook-api`, `baker-api`) ``` 最终项目的文件结构如下： ```plaintext slasch@void:~/ch15 [ch15-lagom]$ tree --dirsfirst . ├── baker-api ├── baker-impl ├── boy-api ├── boy-impl ├── chef-api ├── chef-impl ├── cook-api ├── cook-impl ├── manager-api ├── manager-impl ├── project │ ├── build.properties │ └── plugins.sbt └── build.sbt ``` 为简化示例，定义一个包含所有服务使用的 case 类定义的模块，并将其作为依赖项添加到其他模块中。模块中定义的 case 类如下： ```scala package ch15 object model { final case class ShoppingList(eggs: Int, flour: Int, sugar: Int, chocolate: Int) final case class Groceries(eggs: Int, flour: Int, sugar: Int, chocolate: Int) final case class Dough(weight: Int) final case class RawCookies(count: Int) final case class ReadyCookies(count: Int) } ``` 同时，使用 Play 的宏定义序列化规