字节跳动开源 Golang 微服务 RPC 框架 Kitex

2023-06-0718:56:48云计算与物联网Comments4,698 views字数 6314阅读模式
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字节跳动开源 Golang 微服务 RPC 框架 Kitex文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/yunda/45777.html

介绍同样是字节跳动开源的 Golang 微服务 RPC 框架 Kitex。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/yunda/45777.html

Kitex 简介

Kitex 字节跳动内部的 Golang 微服务 RPC 框架，具有高性能、强可扩展的特点，在字节内部已广泛使用。如果对微服务性能有要求，又希望定制扩展融入自己的治理体系，Kitex 会是一个不错的选择。 架构设计：文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/yunda/45777.html

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框架特点：

  • 高性能：使用自研的高性能网络库 Netpoll，性能相较 go net 具有显著优势。
  • 扩展性：提供了较多的扩展接口以及默认扩展实现，使用者也可以根据需要自行定制扩展。
  • 多消息协议：RPC 消息协议默认支持 Thrift、Kitex Protobuf、gRPC。Thrift 支持 Buffered 和 Framed 二进制协议；Kitex Protobuf 是 Kitex 自定义的 Protobuf 消息协议，协议格式类似 Thrift；gRPC 是对 gRPC 消息协议的支持，可以与 gRPC 互通。除此之外，使用者也可以扩展自己的消息协议。
  • 多传输协议：传输协议封装消息协议进行 RPC 互通，传输协议可以额外透传元信息，用于服务治理，Kitex 支持的传输协议有 TTHeader、HTTP2。TTHeader 可以和 Thrift、Kitex Protobuf 结合使用；HTTP2 目前主要是结合 gRPC 协议使用，后续也会支持 Thrift。
  • 多种消息类型：支持 PingPong、Oneway、双向 Streaming。其中 Oneway 目前只对 Thrift 协议支持，双向 Streaming 只对 gRPC 支持
  • 服务治理：支持服务注册/发现、负载均衡、熔断、限流、重试、监控、链路跟踪、日志、诊断等服务治理模块，大部分均已提供默认扩展，使用者可选择集成。
  • 代码生成：Kitex 内置代码生成工具，可支持生成 Thrift、Protobuf 以及脚手架代码。

Thrift 简介

Thrift 本身是一软件框架（远程过程调用框架），用来进行可扩展且跨语言的服务的开发。它结合了功能强大的软件堆栈和代码生成引 擎，以构建在 C++, Java, Python, PHP, Ruby, Erlang, Perl, Haskell, C#, Cocoa, JavaScript, Node.js, Smalltalk, and OCaml 这些编程语言间无缝结合的、高效的服务。同时，作为 IDL（接口定义语言 Interface Definition Language），允许你定义一个简单的定义文件中的数据类型和服务接口，以作为输入文件，编译器生成代码用来方便地生成 RPC 客户端和服务器通信的无缝跨编程语言。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/yunda/45777.html

Protobuf 简介

Protobuf 全称是 Google Protocol Buffer，是一种高效轻便的结构化数据存储方式，用于数据的通信协议、数据存储等。相对比 XML 来说，其特点：文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/yunda/45777.html

准备环境和快速启动

准备环境

推荐环境：文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/yunda/45777.html

  • 如果您之前未搭建 Golang 开发环境， 可以参考 Golang 安装
  • 推荐使用最新版本的 Golang，我们保证最新三个正式版本的兼容性(现在 >= )。
  • 确保打开 go mod 支持 (Golang >= 时，默认开启)
  • kitex 暂时没有针对 Windows 做支持，如果本地开发环境是 Windows 建议使用 WSL2

安装教程：Go安装配置 - 掘金 ()文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/yunda/45777.html

注意：kitex 暂时没有针对 Windows 做支持，如果本地开发环境是 Windows 建议使用 WSL2文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/yunda/45777.html

WSL的安装 由于Kitex并不支持Linux，所以需要首先安装WSL2文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/yunda/45777.html

WSL一句话来说就是微软出的一个虚拟机工具文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/yunda/45777.html

Win11下安装WSL2的步骤为：文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/yunda/45777.html

  1. “开始菜单”搜索功能，打开“启动或关闭Window功能”

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  1. 勾选以下功能

字节跳动开源 Golang 微服务 RPC 框架 Kitex 3. 微软商店搜索wsl，点击安装文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/yunda/45777.html

字节跳动开源 Golang 微服务 RPC 框架 Kitex 4. 安装完打开，安装完之后输入用户的账号密码文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/yunda/45777.html

字节跳动开源 Golang 微服务 RPC 框架 Kitex 如果安装过程中出现下面这种情况：文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/yunda/45777.html

字节跳动开源 Golang 微服务 RPC 框架 Kitex 说明内核没有更新，需要更新： 打开一个终端输入以下命令：文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/yunda/45777.html

wsl --update

5.安装完成之后输入下列命令查看wsl的状态：文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/yunda/45777.html

wsl -l -v
  1. 启动wsl命令：
wsl

7.安装完成之后我的电脑左下角会出现一个linux盘，为linux子系统的文件系统文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/yunda/45777.html

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快速启动

基于 IDL 的 KiteX 实践 在 RPC 框架中，我们知道，服务端与客户端通信的前提是远程通信，但这种通信又存在一种关联，那就是通过一套相关的协议（消息、通信、传输等）来规范，但客户端又不用关心底层的技术实现，只要定义好了这种通信方式即可。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/yunda/45777.html

在 KiteX 中，也提供了一种生成代码的命令行工具：kitex，目前支持 thrift、protobuf 等 IDL，并且支持生成一个服务端项目的骨架。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/yunda/45777.html

  1. 安装 kitex：
go install github.com/cloudwego/kitex/tool/cmd/kitex\@latest
  1. 安装 thriftgo：
go install github.com/cloudwego/thriftgo\@latest
  1. 验证是否安装成功：
  • kitex --version
  • thriftgo --version
  1. 获取示例代码

git clone github.com/cloudwego/k…文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/yunda/45777.html

  1. 运行示例代码

    直接启动：文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/yunda/45777.html

    cd kitex-examples/hello

    go run ./server

    go run ./client

    使用 Docker 快速启动：文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/yunda/45777.html

    cd kitex-examples

    docker build -t kitex-examples .

    docker run --network host kitex-examples ./hello-server

    docker run --network host kitex-examples ./hello-client

    注：代码生成后的hello/报错，这是因为 这个包使用的是版本的，但之后的包中很多函数增加了context上下文参数，所以很多函数由于缺少参数报错。只需要修改中的require中 为 v0.13.0然后再执行go mod tidy问题就能解决

  2. 现在成功通过 Kitex 发起了 RPC 调用。增加一个新方法

    打开 ，为新方法分别定义一个新的请求和响应，AddRequest 和 AddResponse，并在 service Hello 中增加 add 方法文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/yunda/45777.html

    namespace go api

struct Request {
    1: string message
}

struct Response {
    1: string message
}

struct AddRequest {
    1: i64 first
    2: i64 second
}

struct AddResponse {
    1: i64 sum
}

service Hello {
    Response echo(1: Request req)
    AddResponse add(1: AddRequest req)
}
  3. 重新生成代码

    运行如下命令后，kitex 工具将根据 更新代码文件文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/yunda/45777.html

    kitex -service a.b.c

    若当前目录不在 $GOPATH/src 下，需要加上 -module 参数，一般为 下的名字文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/yunda/45777.html

    kitex -module "your\_module\_name" -service a.b.c

    执行完上述命令后，kitex 工具将更新下述文件文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/yunda/45777.html

    • 更新 ./，在里面增加一个 Add 方法的基本实现
    • 更新 ./kitex_gen，里面有框架运行所必须的代码文件
    • 更新服务端处理逻辑
  4. 上述步骤完成后，./ 中会自动补全一个 Add 方法的基本实现，类似如下代码：
    func(s \*HelloImpl) Add(ctx , req \*) (resp \*, err error) {
    return
}

    在里面增加我们所需要的逻辑，类似如下代码：文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/yunda/45777.html

    func(s \*HelloImpl) Add(ctx , req \*) (resp \*, err error) {
    
    resp = \&{Sum: req.First + req.Second}
    return
}
  5. 增加客户端调用

    在 ./client/ 中你会看到类似如下的 for 循环：文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/yunda/45777.html

    for {
    req := \&{Message: "my request"}
    resp, err := ((), req)
    if err != nil {
        (err)
    }
    (resp)
    ()
}

    在里面增加 Add 方法的调用：文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/yunda/45777.html

    for {
    req := \&{Message: "my request"}
    resp, err := ((), req)
    if err != nil {
        (err)
    }
    (resp)
    ()
    addReq := \&{First: 512, Second: 512}
    addResp, err := ((), addReq)
    if err != nil {
        (err)
    }
    (addResp)
    ()
}
  6. 重新运行示例代码，可以看到客户端在调用 Add 方法

基础教程

Kitex 是一个 RPC 框架，既然是 RPC，底层就需要两大功能：文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/yunda/45777.html

  • Serialization 序列化
  • Transport 传输

Kitex 框架及命令行工具，默认支持 thrift 和 proto3 两种 IDL，对应的 Kitex 支持 thrift 和 protobuf 两种序列化协议。 传输上 Kitex 使用扩展的 thrift 作为底层的传输协议（注：thrift 既是 IDL 格式，同时也是序列化协议和传输协议）。IDL 全称是 Interface Definition Language，接口定义语言。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/yunda/45777.html

创建项目目录

在开始后续的步骤之前，先创建一个项目目录用于后续的教程。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/yunda/45777.html

mkdir example

然后进入项目目录文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/yunda/45777.html

cd example

编写 IDL

首先创建一个名为 的 thrift IDL 文件。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/yunda/45777.html

然后在里面定义服务文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/yunda/45777.html

namespace go api

struct Request {
1: string message
}

struct Response {
1: string message
}

service Echo {
Response echo(1: Request req)
}

生成 echo 服务代码

有了 IDL 以后便可以通过 kitex 工具生成项目代码了，执行如下命令：文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/yunda/45777.html

$ kitex -module example -service example 上述命令中，-module 表示生成的该项目的 go module 名，-service 表明要生成一个服务端项目，后面紧跟的 example 为该服务的名字。最后一个参数则为该服务的 IDL 文件。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/yunda/45777.html

生成后的项目结构如下：文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/yunda/45777.html

    .
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        `

获取最新的 Kitex 框架

由于 kitex 要求使用 go mod 进行依赖管理，所以要升级 kitex 框架会很容易，只需要执行以下命令即可：文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/yunda/45777.html

go get github.com/cloudwego/kitex@latest$ go mod tidy

编写 echo 服务逻辑

需要编写的服务端逻辑都在 这个文件中，现在这个文件应该如下所示：文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/yunda/45777.html

package main

import (
    "context""example/kitex\_gen/api"
)

type EchoImpl struct{}

func(s \*EchoImpl) Echo(ctx , req \*) (resp \*, err error) {
    return
}

这里的 Echo 函数就对应了之前在 IDL 中定义的 echo 方法。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/yunda/45777.html

修改 Echo 函数为下述代码：文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/yunda/45777.html

func(s \*EchoImpl) Echo(ctx , req \*) (resp \*, err error) {
    return \&{Message: }, nil
}

编译运行

kitex 工具已经生成好了编译和运行所需的脚本：文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/yunda/45777.html

  • 编译：执行以下命令后，会生成一个 output 目录，里面含有编译产物。
sh build.sh
  • 运行：执行以下命令后，Echo 服务就开始运行啦！
sh output/

编写客户端

有了服务端后，接下来编写一个客户端用于调用刚刚运行起来的服务端。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/yunda/45777.html

mkdir client

cd client

import"example/kitex\_gen/api/echo"import""
...
c, err := ("example", (""))
if err != nil {
    (err)
}

上述代码中， 用于创建 client，其第一个参数为调用的服务名，要与生成代码中的service_name保持一致，第二个参数为 options，用于传入参数， 此处的 用于指定服务端的地址（server默认占用8888端口）。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/yunda/45777.html

import"example/kitex\_gen/api"
...
req := \&{Message: "my request"}
resp, err := ((), req, (3\*))
if err != nil {
    (err)
}
(resp)

上述代码中，首先创建了一个请求 req , 然后通过 发起了调用。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/yunda/45777.html

  • 第一个参数为 ，通过通常用其传递信息或者控制本次调用的一些行为。
  • 第二个参数为本次调用的请求。
  • 第三个参数为本次调用的 options ，Kitex 提供了一种 callopt 机制，顾名思义——调用参数 ，有别于创建 client 时传入的参数，这里传入的参数仅对此次生效。 此处的 用于指定此次调用的超时（通常不需要指定，此处仅作演示之用）

在编写完一个简单的客户端后，通过下述命令发起调用：文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/yunda/45777.html

go run

如果不出意外，可以看到类似如下输出：文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/yunda/45777.html

2023/01/30 18:48:07 Response({Message:my request})

至此已经成功编写了一个 Kitex 的服务端和客户端，并完成了一次调用！文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/yunda/45777.html

补充：链路追踪

在分布式系统或者微服务架构中，一次请求往往需要调动内部的多个模块，多个中间件，多台机器相互协调才能完成。这些调用过程是较为复杂的，有的是串行调用的，有的是并行调用的。这种情况下，如果确定整个请求当中调用了哪些应用，哪些节点，哪些模块，以及他们的先后顺序和各部分的性能，这就是链路追踪。链路追踪就是将一次分布式请求还原成调用链路，将一次分布式请求的调用情况集中展示，比如，各个服务节点上的耗时、请求具体到达哪台机器上、每个服务节点的请求状态等。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/yunda/45777.html

Kitex提供了对OpenTelemetry和OpenTracing的支持，也支持用户自定义链路追踪文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/yunda/45777.html

OpenTelemetry链路追踪

import (
...
    """"
)

funcmain(){
    serviceName := "echo-client"
    p := (
        (serviceName),
        ("localhost:4317"),
        (),
    )
    defer p.Shutdown(())

}

svr := (
    new(UserServiceImpl),
    
    (()),
    (\&{ServiceName: serviceName}),
)

服务注册与发现

Kitex服务注册与发现已经对接了主流的服务注册与发现中心 下面以注册ETCD为例文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/yunda/45777.html

server:

import (
    api "example/kitex\_gen/api/echo""fmt"""""
    etcd """log"
)

funcmain() {
    r, err := (\[]string{""})
    if err != nil {
            (err)
        }
        svr := (new(EchoImpl),
        (r), 
        (\&{
        ServiceName: "example",
    }),
    )

    err = ()

    if err != nil {
        (())
    }
}

client

import (
    "context""example/kitex\_gen/api""example/kitex\_gen/api/echo""fmt"
    client ""
    etcd """time"
)

funcmain() {
    
    r, err := (\[]string{""})
    if err != nil {
        (err)
    }
    c := ("example",
    (r)
    )
    if err != nil {
        (err)
    }
    for {
        ctx, cancel := ((), \*3)
        resp, err := (ctx, \&{Message: "hello world!"})
        cancel()
        if err != nil {
            (err)
        }
        ()
        (resp)
    }
}

总结

本文主要介绍了Golang 微服务 RPC 框架 Kitex 的相关内容，并进行了一个简单的示例演示，本文介绍的都是最基础的入门知识，想更深入学习了解 Kitex 还是需要仔细研究官方文档。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/yunda/45777.html

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