.NET 云原生架构师训练营（基于 OP Storming 和 Actor 的大型分布式架构二）--学习笔记

为什么我们用 Orleans
Dapr VS Orleans
Actor 模型
Orleans 的核心概念
结合 OP Storming 的实践

结合 OP Storming 的实践

业务模型
设计模型
代码实现

业务模型

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我们可以把关键对象（职位、客户行为记录、线索）参考为 actor

猎头顾问一边寻找职位，一边寻找候选人，撮合之后匹配成线索，然后推荐候选人到客户公司，进行面试，发放 offer，候选人入职

设计模型

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我们新建职位的时候需要一个参数对象 CreateJobArgument，相当于录入数据

创建了 Job 之后，它有三个行为：浏览、点赞、投递

投递之后会直接产生一个意向的 Thread，可以继续去推进它的状态：推荐 -> 面试 -> offer -> 入职

针对浏览和点赞会产生两种不同的活动记录：ViewActivity 和 StarActivity

代码实现

HelloOrleans.Host

HelloOrleans.Host

新建一个空白解决方案 HelloOrleans

创建一个 ASP .NET Core 空项目 HelloOrleans.Host

分别创建 BaseEntity、Job、Thread、Activity 实体

namespace HelloOrleans.Host.Contract.Entity
{
    public class BaseEntity
    {
        public string Identity { get; set; }
    }
}


namespace HelloOrleans.Host.Contract.Entity
{
    public class Job : BaseEntity
    {
        public string Title { get; set; }
        public string Description { get; set; }
        public string Location { get; set; }
    }
}

namespace HelloOrleans.Host.Contract.Entity
{
    public class Thread : BaseEntity
    {
        public string JobId { get; set; }
        public string ContactId { get; set; }
        public EnumThreadStatus Status { get; set; }
    }
}

namespace HelloOrleans.Host.Contract
{
    public enum EnumThreadStatus : int
    {
        Recommend,
        Interview,
        Offer,
        Onboard,
    }
}

namespace HelloOrleans.Host.Contract.Entity
{
    public class Activity : BaseEntity
    {
        public string JobId { get; set; }
        public string ContactId { get; set; }
        public EnumActivityType Type { get; set; }
    }
}

namespace HelloOrleans.Host.Contract
{
    public enum EnumActivityType : int
    {
        View = 1,
        Star = 2,
    }
}

给 Job 添加 View 和 Star 的行为

public async Task View(string contactId)
{

}

public async Task Star(string contactId)
{

}

这里就只差 Grain 的 identity，我们添加 Orleans 的 nuget 包

<PackageReference Include="Microsoft.Orleans.Core" Version="3.6.5" />
<PackageReference Include="Microsoft.Orleans.Server" Version="3.6.5" />
<PackageReference Include="Microsoft.Orleans.CodeGenerator.MSBuild" Version="3.6.5" />
<PackageReference Include="Microsoft.Orleans.OrleansTelemetryConsumers.Linux" Version="3.6.5" />

Microsoft.Orleans.Core 是核心
Microsoft.Orleans.Server 做 Host 就需要用到它
Microsoft.Orleans.CodeGenerator.MSBuild 会在编译的时候帮我们生成客户端或者访问代码
Microsoft.Orleans.OrleansTelemetryConsumers.Linux 是监控

安装完后我们就可以继承 Grain 的基类了

using Orleans;

namespace HelloOrleans.Host.Contract.Entity
{
    public class Job : Grain
    {
        public string Title { get; set; }
        public string Description { get; set; }
        public string Location { get; set; }

        public async Task View(string contactId)
        {

        }

        public async Task Star(string contactId)
        {

        }
    }
}

如果我们需要用它来做持久化是有问题的，因为持久化的时候它会序列化我们所有的公有属性，然而在 Grain 里面会有一些公有属性你没有办法给它序列化，所以持久化的时候会遇到一些问题，除非我们把持久化的东西重新写一遍

public abstract class Grain : IAddressable, ILifecycleParticipant<IGrainLifecycle>
{
    public GrainReference GrainReference { get { return Data.GrainReference; } }
    
    /// <summary>
    /// String representation of grain's SiloIdentity including type and primary key.
    /// </summary>
    public string IdentityString
    {
        get { return Identity?.IdentityString ?? string.Empty; }
    }
    
    ...
}

理论上你的状态和行为是可以封装在一起的，这样更符合 OO 的逻辑

我们现在需要分开状态和行为

定义一个 IJobGrain 接口，继承 IGrainWithStringKey，用 string 作为它的 identity 的类型

using Orleans;

namespace HelloOrleans.Host.Contract.Grain
{
    public interface IJobGrain : IGrainWithStringKey
    {
        Task View(string contactId);
    }
}

定义 JobGrain 继承 Grain，实现 IJobGrain 接口

using HelloOrleans.Host.Contract.Entity;
using HelloOrleans.Host.Contract.Grain;
using Orleans;

namespace HelloOrleans.Host.Grain
{
    public class JobGrain : Grain<Job>, IJobGrain
    {
        public Task View(string contactId)
        {
            throw new NotImplementedException();
        }
    }
}

这是使用 DDD 来做的区分开状态和行为，变成贫血模型，是不得已而为之，因为持久化的问题

在 Orleans 的角度而言，它的 Actor 绑定了一个外部的状态，但是实际上我们更希望它们两在一起

它的实体就变成这样

namespace HelloOrleans.Host.Contract.Entity
{
    public class Job
    {
        public string Title { get; set; }
        public string Description { get; set; }
        public string Location { get; set; }
    }
}

Job 不是 Actor 实例，JobGrain 才是 Actor 实例

接下来我们需要做一个 Host 让它跑起来

添加 nuget 包

<PackageReference Include="Microsoft.Extensions.Hosting.Abstractions" Version="6.0.0" />

在 Program 中需要通过 WebApplication 的 Builder 配置 Orleans

builder.Host.UseOrleans(silo =>
{
    silo.UseLocalhostClustering();
    silo.AddMemoryGrainStorage("hello-orleans");
});

在 JobGrain 中使用 hello-orleans 这个 Storage 标识一下

[StorageProvider(ProviderName = "hello-orleans")]
public class JobGrain : Grain<Job>, IJobGrain

添加 JobController，这属于前面讲的 silo 内模式，可以直接使用 IGrainFactory，因为这是在同一个项目里

using Microsoft.AspNetCore.Mvc;
using Orleans;

namespace HelloOrleans.Host.Controllers
{
    [Route("job")]
    public class JobController : Controller
    {
        private IGrainFactory _factory;

        public JobController(IGrainFactory grainFactory)
        {
            _factory = grainFactory;
        }
    }
}

添加一个创建方法 CreateAsync，它的入参叫做 CreateJobViewModel，包含我们需要的 Job 的数据

[Route("")]
[HttpPost]
public async Task<IActionResult> CreateAsync([FromBody] CreateJobViewModel model)
{
    var jobId = Guid.NewGuid().ToString();
    var jobGrain = _factory.GetGrain<IJobGrain>(jobId);
}

创建的时候 Grain 是不存在的，必须有 identity，不然 Actor 获取不到，所以需要先 new 一个 identity，就是 jobId

通过 IGrainFactory 获取到 jobGrain 之后我们是无法获取到它的 state，只能看到它的行为，所以我们需要在 Grain 里面添加一个 Create 的方法方便我们调用

using HelloOrleans.Host.Contract.Entity;
using Orleans;

namespace HelloOrleans.Host.Contract.Grain
{
    public interface IJobGrain : IGrainWithStringKey
    {
        Task<Job> Create(Job job);
        Task View(string contactId);
    }
}

所以这个 Create 方法并不是真正的 Create，只是用来设置 state 的对象，再通过 WriteStateAsync 方法保存

using HelloOrleans.Host.Contract.Entity;
using HelloOrleans.Host.Contract.Grain;
using Orleans;
using Orleans.Providers;

namespace HelloOrleans.Host.Grain
{
    [StorageProvider(ProviderName = "hello-orleans")]
    public class JobGrain : Grain<Job>, IJobGrain
    {
        public async Task<Job> Create(Job job)
        {
            job.Identity = this.GetPrimaryKeyString();
            this.State = job;
            await this.WriteStateAsync();
            return this.State;
        }

        public Task View(string contactId)
        {
            throw new NotImplementedException();
        }
    }
}

new 一个 job，调用 Create 方法设置 State，得到一个带 identity 的 job，然后返回 OK

[Route("")]
[HttpPost]
public async Task<IActionResult> CreateAsync([FromBody] CreateJobViewModel model)
{
    var jobId = Guid.NewGuid().ToString();
    var jobGrain = _factory.GetGrain<IJobGrain>(jobId);

    var job = new Job()
    {
        Title = model.Title,
        Description = model.Description,
        Location = model.Location,
    };
    job = await jobGrain.Create(job);
    return Ok(job);
}

因为我们现在采用的是内存级别的 GrainStorage，所以我们没有办法去查看它

我们再加一个 Get 的方法去查询它

[Route("{jobId}")]
[HttpGet]
public async Task<IActionResult> GetAsync(string jobId)
{
    var jobGrain = _factory.GetGrain<IJobGrain>(jobId);
}

这个时候我们需要去 Grain 的接口里面加一个 Get 方法

using HelloOrleans.Host.Contract.Entity;
using Orleans;

namespace HelloOrleans.Host.Contract.Grain
{
    public interface IJobGrain : IGrainWithStringKey
    {
        Task Create(Job job);
        Task<Job> Get();
        Task View(string contactId);
    }
}

Get 方法是不需要传 id 的，因为这个 id 就是 Grain 的 id，你激活的时候就已经有了，直接返回 this.State

using HelloOrleans.Host.Contract.Entity;
using HelloOrleans.Host.Contract.Grain;
using Orleans;
using Orleans.Providers;

namespace HelloOrleans.Host.Grain
{
    [StorageProvider(ProviderName = "hello-orleans")]
    public class JobGrain : Grain<Job>, IJobGrain
    {
        public async Task Create(Job job)
        {
            this.State = job;
            await this.WriteStateAsync();
        }

        public Task<Job> Get()
        {
            return Task.FromResult(this.State);
        }

        public Task View(string contactId)
        {
            throw new NotImplementedException();
        }
    }
}

这个地方所有你的行为都不是直接去查数据库，而是利用这个 State，它不需要你自己去读取，跟 DDD 的 repository 不同

直接通过 Grain 的 Get 方法获取 Job 返回 OK

[Route("{jobId}")]
[HttpGet]
public async Task<IActionResult> GetAsync(string jobId)
{
    var jobGrain = _factory.GetGrain<IJobGrain>(jobId);
    return Ok(await jobGrain.Get());
}

这里我们可以再加点校验逻辑

[Route("{jobId}")]
[HttpGet]
public async Task<IActionResult> GetAsync(string jobId)
{
    if (string.IsNullOrEmpty(jobId))
    {
        throw new ArgumentNullException(nameof(jobId));
    }

    var jobGrain = _factory.GetGrain<IJobGrain>(jobId);
    return Ok(await jobGrain.Get());
}

要注意如果你传入的 jobId 是不存在的，因为不管你传什么，只要是一个合法的字符串，并且不重复，它都会帮你去激活，只不过在于它是否做持久化而已，如果你随便传了一个 jobId，这个时候不是调了 Get 方法，它可能也会返回给你一个空的 state，所以这个 jobId 没有这种很强的合法性的约束，在调 Get 的时候要特别的注意，不管是 Create 还是 Get，其实都是调用了 GetGrain，传了一个 identity 进去，这样的一个行为

在 Program 中添加 Controller 的配置

using Orleans.Hosting;

var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);

builder.Host.UseOrleans(silo =>
{
    silo.UseLocalhostClustering();
    silo.AddMemoryGrainStorage("hello-orleans");
});
builder.Services.AddControllers();

var app = builder.Build();
app.UseRouting();
app.UseEndpoints(endpoints =>
{
    endpoints.MapControllers();
});

app.MapGet("/", () => "Hello World!");

app.Run();

我们启动项目测试一下

Create 方法入参

{
	"title": "第一个职位",
	"description": "第一个职位"
}

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可以看到方法调用成功，返回的 job 里面包含了 identity

接着我们使用 Create 方法返回的 identity 作为入参调用 Get 方法

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可以看到方法调用成功，返回同一个 job

这种基于内存的存储就很适合用来做单元测试

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