设计理念

    Kratos是一个Go语言实现的微服务框架,说得更准确一点,它更类似于一个使用Go构建微服务的工具箱,开发者可以按照自己的习惯选用或定制其中的的组件,来打造自己的微服务。也正是由于这样的原因,Kratos并不绑定于特定的基础设施,不限定于某种注册中心,或数据库ORM等,所以您可以十分轻松地将任意库集成进项目里,与Kratos共同运作。

    围绕这样的核心设计理念,我们设计了如下的项目生态:

    • contrib 基于上述核心定义的基础接口,对配置文件、日志、服务发现、监控等服务进行具体实现所形成的一系列插件,可以直接使用它们,也可以参考它们的代码,做您需要的服务的适配,从而集成进kratos项目中来。
    • 我们将服务可用性相关的算法:如限流、熔断等算法放在了这个独立的项目里,几乎没有外部依赖,它更不依赖Kratos,您可以在直接在任意项目中使用。您也可以轻松将它集成到Kratos中使用,提高服务的可用性。
    • layout 我们设计的一个默认的项目模板,它包含一个参考了DDD和简洁架构设计的项目结构、Makefile脚本和Dockerfile文件。但这个项目模板不是必需的,您可以任意修改它,或使用自己设计的项目结构,Kratos依然可以正常工作。框架本身不对项目结构做任何假设和限制,您可以按照自己的想法来使用,具有很强的可定制性。
    • 这个是我们刚刚起步,用Go开发的API Gateway,后续您可以使用它来作为您Kratos微服务的网关,用于微服务API的治理,项目正在施工中,欢迎关注。

    仓库、文档和社区

    为什么v2完全重新设计

    以前关注过kratos项目的可能知道,Kratos的v1版本已经开源了很久,也是个较为完善的框架。那么为什么不直接基于v1继续迭代,而是要推倒重来,推出完全重新设计的v2呢?

    经验源自踩坑。

    在业务不断迭代、项目不断膨胀的情况下,我们发现,过去的框架和项目结构设计,导致代码变更成本逐渐升高,而没有进行合理的抽象,导致更难进行模块的测试,也更难对第三方基础库进行适配和迁移,这在一定程度上拉低了生产力。

    因此,我们参考了大量的DDD和Clean Architecture等业界先进设计理念,重新设计了微服务的项目结构,并且这个结构随着我们的后续研究,会进一步进行迭代,让它成为微服务项目结构的最佳实践。

    没错,新版本的是从kratos-layout开始的。也许刚接触这个项目结构时会觉得不适应,但随着项目迭代,代码复杂度的提高,这个定义良好的结构,将使项目保持优秀的代码可读性、可测试性,以及令人满意的开发效率和可维护性。

    更重要的一点是,这一次我们想面向社区来设计和开发这个框架。让更多的开发者能够使用我们的框架来提高生产力,同时参与到我们的项目中来。

    所以我们把整个框架设计成为一个插座,我们希望整个框架轻量,插件化,可定制。对于几乎每一个微服务相关的功能模块,我们都设计了标准化接口,对于第三方库设计为插件,这样就能迅速把任意基础设施集成到使用Kratos的项目里,因此,无论您的公司使用何种基础设施,有何种规范,您都可以轻松将Kratos定制成与您的开发、生产环境相匹配的样子。

    不破不立,v2是一次从内到外的彻底革新,我们无法在旧版本上修修补补,而是选择重新设计和开发新版本。而目前v2版本也已经在很多生产环境使用,我们也将持续迭代和完善这个框架,同时也更欢迎各位开发者参与进来,一起让它变得更好。

    数据库/缓存/消息队列/…

    正如前文提到的,Kratos框架不限制您使用任何第三方库来进行项目开发,因此您可以根据喜好来选择库进行集成。我们也会逐步针对更多被广泛使用的第三方库开发插件。

    这里给出一些被广泛使用的库供参考:

    数据库:

    缓存:

    其它更多的优秀go库,可以在awesome-go这个仓库中找找。

    CLI工具

    kratos命令目前主要用于从模板创建项目,维护依赖包版本等。具体请参考文档

    Protobuf定义API

    Kratos使用Protobuf进行API定义。Protobuf是由Google开发的一种语言中立的数据序列化协议。它有结构定义清晰、可扩展性好、体积小、性能优秀等特点,在众多公司和项目被广泛使用。

    在使用Kratos的项目中,您将使用如下的IDL进行您的接口定义,并且通过工具生成相应的.pb.go文件,其中包含根据定义生成的的服务端和客户端代码。随后您就可以在自己的项目内部注册服务端代码使用,或引用客户端代码进行远程调用。

    Kratos默认仅生成gRPC接口的代码,如果需要生成HTTP代码,请在proto文件中使用来添加HTTP部分的定义后再进行生成。默认情况下,HTTP接口将使用JSON作为序列化格式,如果想使用其它序列化格式(form,XML等),请参考文档序列化进行相应的配置即可。

    需要注意,虽然Protobuf定义的API的可靠性更强,但字段结构灵活性相对JSON要弱一些,因此如果您有诸如文件上传接口,或者某些无法对应到proto的JSON结构需要使用,我门还提供了“逃生门”,在我们的Protobuf体系之外定义这些接口,实现为普通的http.Handler并且挂载到路由上,或者用struct来定义您的字段。可以参考我们的进行实现。

    服务之间的API调用,如果有某些元信息需要传递过去,而不是写在payload消息中,可以使用Metadata包进行字段设置和提取,具体细节参考元信息传递文档

    错误处理

    Kratos的errors模块提供了error的封装。框架也预定义了一系列供使用。

    错误处理这一块的设计也经过了很久的讨论才定下来,主要设计理念如下:

    1. code 语义近似HTTP的Status Code(例如客户端传参数错误用400)同时也作为大类错误,在HTTP接口中的HTTP Code会使用它,好处是网关层可以根据这个code触发相应策略(重试、限流、熔断等)。
    2. 业务的具体错误码,为可读的字符串,能够表明,在同一个服务中应该唯一。
    3. 为一些附加信息,可以作为补充信息使用。

    在API返回的错误信息中,以HTTP接口为例,消息结构大概是长这个样子的:

    在Kratos中您可以使用proto文件定义您的业务错误,并通过工具生成对应的处理逻辑和方法。(如使用layout中提供的make errors指令。)

    错误定义:

    错误创建:

    错误断言:

    配置文件

    通过实现即可实现任意配置源(本地或远程)的配置文件加载和变更订阅。

    已经实现了下列插件:

    服务注册&服务发现

    Kratos定义了统一的注册接口,通过实现Registrar和Discovery,您可以很轻松地将Kratos接入到您的注册中心中。

    您也可以直接使用我们已经实现好的插件:

    日志

    Kratos的日志模块由两部分组成:

    1. Logger:底层日志接口,用于快速适配各种日志库到框架中来,仅提供一个最简单的Log方法。
    2. :高级日志接口,提供了一系列带有日志等级和格式化方法的帮助函数,通常业务逻辑中建议使用这个,能够简化日志代码。

    我们已经实现好的插件用于适配目前一些日志库,您也可以参考它们的代码来实现自己需要的日志库的适配:

    • std 标准输出,Kratos内置
    • zap

    监控

    监控告警方面,您可以通过实现metrics相关接口将服务的统计数据上报给监控平台。

    也可以直接使用我们已经实现好的插件:

    Kratos使用OpenTelemetry作为分布式链路追踪所使用的标准,您可以通过对client和server来将服务接入到链路追踪平台(如jaeger等),从而对服务的接口调用关系,耗时,错误等进行追踪。

    负载均衡

    Kratos内置了若干种负载均衡算法,如Weighted round robin(默认)、P2C,Random等,您可以通过来使用他们。

    限流熔断

    Kratos提供了和熔断circuitbreaker中间件,用于微服务出现异常故障时自动对流量进行限制,提升服务的健壮性,避免雪崩。这两个中间件使用的算法,也可以在我们的可用性算法仓库中找到,独立于Kratos直接使用。

    中间件

    您可以通过Kratos的middleware机制,统一微服务接口的某些共同逻辑。上面提到的功能插件,您可以通过实现编写Kratos能够使用的中间件。

    同时在仓库的middleware目录下,我们也提供了一系列中间件供您使用。

    插件

    除了上述提到的插件外,我们还提供了一些其它插件,完整的插件列表请参考文档社区插件

    示例代码

    您也可以通过文档中的示例代码清单页面来查阅有哪些示例。