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在ASP.NET?Core微服務(wù)架構(gòu)下使用RabbitMQ實(shí)現(xiàn)CQRS模式的方法

 更新時(shí)間：2024年01月09日 09:07:20   作者：葡萄城技術(shù)團(tuán)隊(duì)  
ASP.NET Core微服務(wù)架構(gòu)中，使用RabbitMQ作為消息隊(duì)列服務(wù)，通過(guò)實(shí)現(xiàn)CQRS模式，將寫(xiě)操作和讀操作分離，以提高系統(tǒng)的性能和可伸縮性，本文小編將為大家介紹如何在ASP.NET Core微服務(wù)架構(gòu)下使用RabbitMQ來(lái)實(shí)現(xiàn)CQRS模式，感興趣的朋友一起看看吧

前言

在現(xiàn)代軟件開(kāi)發(fā)中，微服務(wù)架構(gòu)和CQRS模式都是備受關(guān)注的技術(shù)趨勢(shì)。微服務(wù)架構(gòu)通過(guò)將應(yīng)用程序拆分為一系列小型、自治的服務(wù)，提供了更好的可伸縮性和靈活性。而CQRS模式則通過(guò)將讀操作和寫(xiě)操作分離，優(yōu)化了系統(tǒng)的性能和可維護(hù)性。本文小編將為大家介紹如何在ASP.NET Core微服務(wù)架構(gòu)下使用RabbitMQ來(lái)實(shí)現(xiàn)CQRS模式。

微服務(wù)架構(gòu)的簡(jiǎn)要概覽

微服務(wù)架構(gòu)是一種軟件架構(gòu)模式，它將一個(gè)大型的單體應(yīng)用程序拆分為一組小型、自治的服務(wù)，每個(gè)服務(wù)都可以獨(dú)立部署、擴(kuò)展和管理。每個(gè)服務(wù)都專(zhuān)注于一個(gè)特定的業(yè)務(wù)功能，并通過(guò)輕量級(jí)的通信機(jī)制相互協(xié)作，形成一個(gè)完整的分布式系統(tǒng)。

RabbitMQ在微服務(wù)中的作用

消息代理，以RabbitMQ作為示例，是微服務(wù)架構(gòu)的樞紐，為服務(wù)間異步通信提供了一個(gè)健壯的機(jī)制。它們使得分離組件間的通信變得解耦合、可靠和可擴(kuò)展。在下面的這段代碼里面，RabbitMQ被用于給特定隊(duì)列發(fā)送消息，確保服務(wù)間通信可靠。

// Example of using RabbitMQ with RabbitMQ.Client in C#
using RabbitMQ.Client;
class RabbitMQService {
    public void SendMessageToQueue(string queueName, string message) {
        var factory = new ConnectionFactory(){HostName="localhost"};
        using var connection = factory.CreateConnection();
        using var channel = connection.CreateModel;
        channel.QueueDeclare(queue:queueName,durable:false,exclusive:false,autoDelete:false,arguments:null);
        var body=Encoding.UTF8.GetBytes(message);
        channel.BasicPublish(exchange:"",routingKey:queueName,basicProperties:null,body:body);
        Console.WriteLines($"Message sent to {queueName}:{message}");
    }
}

RabbitMQ提供了很多功能，使得針對(duì)微服務(wù)架構(gòu)高度適合：

  • 可靠性：它確保消息可靠傳輸，支持消息識(shí)別機(jī)制。
  • 靈活性：支持多種消息模式（發(fā)布訂閱，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)）和協(xié)議（AMQP,MQTT）。
  • 可擴(kuò)展：允許通過(guò)發(fā)布橫跨不同節(jié)點(diǎn)或集群的消息來(lái)橫向伸縮。

下面這段代碼演示了RabbitMQ如何實(shí)現(xiàn)一個(gè)發(fā)布和訂閱的功能。

// Example of using RabbitMQ for Publish-Subscribe
public class Publisher
{
    public void Publish(string exchangeName, string message)
    {
        var factory = new ConnectionFactory() { HostName = "localhost" };
        using var connection = factory.CreateConnection();
        using var channel = connection.CreateModel();
        channel.ExchangeDeclare(exchange: exchangeName, type: ExchangeType.Fanout);
        var body = Encoding.UTF8.GetBytes(message);
        channel.BasicPublish(exchange: exchangeName, routingKey: "", basicProperties: null, body: body);
        Console.WriteLine($"Message published to {exchangeName}: {message}");
    }
}

CQRS 模式

CQRS從根本上來(lái)說(shuō)是把處理命令（改變系統(tǒng)狀態(tài)）的職責(zé)從查詢(xún)（不更改狀態(tài)下獲取數(shù)據(jù)）中分離出來(lái)。這種分離允許對(duì)每種類(lèi)型操作進(jìn)行優(yōu)化和裁剪。如下方的代碼所示，Command Handler（命令程序）處理寫(xiě)操作，負(fù)責(zé)執(zhí)行更新、創(chuàng)建或刪除等改變系統(tǒng)狀態(tài)的操作。Query Handler（查詢(xún)程序）處理讀操作，負(fù)責(zé)提供數(shù)據(jù)查詢(xún)和展示的功能。

// Example of Command and Query models in C#
public class Command {
    public string Id {get;set;}
    public object Payload{get;set}
}
public class Query {
    public string Id(get;set;)
}
// Command Handler
public class CommandHandler {
    public void HandleCommand(Command command) {
        // Logic to process and update the system state based on the command
    }
}
// Query Handler
public class QueryHandler {
    public object HandleQuery(Query query) {
        // Logic to retrieve and return data without altering the system state
        return null;
    }
}

分離讀和寫(xiě)操作的優(yōu)勢(shì)

  • 易于優(yōu)化：不同模型可以為它們特定的任務(wù)進(jìn)行優(yōu)化。
  • 可擴(kuò)展：系統(tǒng)可以為讀和寫(xiě)?yīng)毩U(kuò)展，優(yōu)化性能。
  • 靈活性：修改寫(xiě)邏輯不影響讀操作，在設(shè)計(jì)和迭代上提供了更大的靈活性。
// Command Handler
public class CommandHandler {
    public void HandleCommand(Command command){
        // Logic to process and update the system state based on the command
    }
}
// Query handler
public class QueryHandler{
    public object HandlerQuery(Query query) {
        // Logic to retrieve and return data without altering the system state
        return null;
    }
}

RabbitMQ與CQRS集成

在集成CQRS與RabbitMQ時(shí)，需要考慮以下因素：

  • 消息結(jié)構(gòu)：以一種清晰一致的格式為命令和事件設(shè)計(jì)消息。
  • 錯(cuò)誤處理：在消息處理中實(shí)現(xiàn)針對(duì)錯(cuò)誤處理和重試的策略。
  • 消息持久性：配置隊(duì)列來(lái)確保消息持久，避免數(shù)據(jù)丟失。
  • 可伸縮性：通過(guò)考慮RabbitMQ集群和負(fù)載均衡，為可伸縮提前謀劃。

現(xiàn)在，小編以在線訂單系統(tǒng)為場(chǎng)景，介紹如何集成RabbitMQ和CQRS來(lái)實(shí)現(xiàn)訂單的異步處理。

場(chǎng)景：

在一個(gè)在線訂單系統(tǒng)中，放置了新訂單后，它就需要被異步處理。小編將會(huì)使用RabbitMQ來(lái)處理命令（放置訂單）和事件（訂單處理）。這個(gè)系統(tǒng)將會(huì)用隊(duì)列來(lái)分離命令和事件，同時(shí)遵循CQRS原則。

設(shè)計(jì)注意事項(xiàng):

  • OrderCommand：表示下訂單的命令。
  • OrderEvent：表示已處理的訂單。
  • Error Handling：對(duì)失敗訂單實(shí)施重試機(jī)制。

命令處理：

public class OrderCommandHandler
{
    private readonly string commandQueueName = "order_commands";
    public void SendOrderCommand(OrderCommand command)
    {
        var factory = new ConnectionFactory() { HostName = "localhost" };
        using var connection = factory.CreateConnection();
        using var channel = connection.CreateModel();
        channel.QueueDeclare(queue: commandQueueName, durable: false, exclusive: false, autoDelete: false, arguments: null);
        var body = Encoding.UTF8.GetBytes(JsonConvert.SerializeObject(command));
        channel.BasicPublish(exchange: "", routingKey: commandQueueName, basicProperties: null, body: body);
        Console.WriteLine($"Order command sent: {JsonConvert.SerializeObject(command)}");
    }
    public void ConsumeOrderCommands()
    {
        var factory = new ConnectionFactory() { HostName = "localhost" };
        using var connection = factory.CreateConnection();
        using var channel = connection.CreateModel();
        channel.QueueDeclare(queue: commandQueueName, durable: false, exclusive: false, autoDelete: false, arguments: null);
        var consumer = new EventingBasicConsumer(channel);
        consumer.Received += (model, ea) =>
        {
            var body = ea.Body.ToArray();
            var commandMessage = Encoding.UTF8.GetString(body);
            var orderCommand = JsonConvert.DeserializeObject<OrderCommand>(commandMessage);
            // 處理訂單命令
            Task.Run(() => ProcessOrderCommand(orderCommand));
            // 確認(rèn)消息
            channel.BasicAck(deliveryTag: ea.DeliveryTag, multiple: false);
        };
        channel.BasicConsume(queue: commandQueueName, autoAck: false, consumer: consumer);
    }
    private void ProcessOrderCommand(OrderCommand orderCommand)
    {
        // 異步處理訂單命令的邏輯
        Console.WriteLine($"Processing order command: {JsonConvert.SerializeObject(orderCommand)}");
        // 下訂單，執(zhí)行驗(yàn)證
        // 如果成功，發(fā)布一個(gè)訂單處理事件
        var orderEvent = new OrderEvent { OrderId = orderCommand.OrderId, Status = "Processed" };
        SendOrderProcessedEvent(orderEvent);
    }
    private void SendOrderProcessedEvent(OrderEvent orderEvent)
    {
        var eventQueueName = "order_events";
        var factory = new ConnectionFactory() { HostName = "localhost" };
        using var connection = factory.CreateConnection();
        using var channel = connection.CreateModel();
        channel.QueueDeclare(queue: eventQueueName, durable: false, exclusive: false, autoDelete: false, arguments: null);
        var body = Encoding.UTF8.GetBytes(JsonConvert.SerializeObject(orderEvent));
        channel.BasicPublish(exchange: "", routingKey: eventQueueName, basicProperties: null, body: body);
        Console.WriteLine($"Order processed event sent: {JsonConvert.SerializeObject(orderEvent)}");
    }
}

為命令和事件實(shí)現(xiàn)消息隊(duì)列

在集成RabbitMQ的基于CQRS系統(tǒng)中，為命令和事件建立的分離的隊(duì)列能使得組件間異步通信。

public class OrderEventConsumer
{
    private readonly string eventQueueName = "order_events";
    public void ConsumeOrderEvents()
    {
        var factory = new ConnectionFactory() { HostName = "localhost" };
        using var connection = factory.CreateConnection();
        using var channel = connection.CreateModel();
        channel.QueueDeclare(queue: eventQueueName, durable: false, exclusive: false, autoDelete: false, arguments: null);
        var consumer = new EventingBasicConsumer(channel);
        consumer.Received += (model, ea) =>
        {
            var body = ea.Body.ToArray();
            var eventMessage = Encoding.UTF8.GetString(body);
            var orderEvent = JsonConvert.DeserializeObject<OrderEvent>(eventMessage);
            Console.WriteLine($"Received order processed event: {JsonConvert.SerializeObject(orderEvent)}");
            // 處理已處理訂單事件的邏輯
        };
        channel.BasicConsume(queue: eventQueueName, autoAck: true, consumer: consumer);
    }
}

異步通信和事件驅(qū)動(dòng)架構(gòu)

事件驅(qū)動(dòng)架構(gòu)中，RabbitMQ使得異步通信更加便捷，這是因?yàn)樗试S組件以一種非阻塞方式對(duì)事件和消息進(jìn)行響應(yīng)。

public class Program
{
    public static void Main(string[] args)
    {
        var orderCommandHandler = new OrderCommandHandler();
        var orderEventConsumer = new OrderEventConsumer();
        // 舉例:發(fā)送訂單命令
        var orderCommand = new OrderCommand { OrderId = Guid.NewGuid(), Product = "Product A", Quantity = 2 };
        orderCommandHandler.SendOrderCommand(orderCommand);
        // 異步使用訂單命令和事件
        Task.Run(() => orderCommandHandler.ConsumeOrderCommands());
        Task.Run(() => orderEventConsumer.ConsumeOrderEvents());
        Console.ReadLine(); // 保持應(yīng)用程序運(yùn)行
    }
}

在微服務(wù)中集成CQRS和RabbitMQ

創(chuàng)建服務(wù)

現(xiàn)在小編創(chuàng)建兩個(gè)服務(wù)，一個(gè)用于訂單消息處理（OrderComandService），一個(gè)用于訂單查詢(xún)處理（OrderQueryService）。

OrderComandService（訂單命令服務(wù)）

// 處理命令(下訂單)
public class OrderCommandService
{
    private readonly string commandQueueName = "order_commands";
    public void SendOrderCommand(OrderCommand command)
    {
        // 向RabbitMQ隊(duì)列發(fā)送order命令的代碼（具體可以參考前面SendOrderCommand的代碼）
    }
    public void ConsumeOrderCommands()
    {
        // 從RabbitMQ隊(duì)列中消費(fèi)訂單命令的代碼（具體可以參考前面的ConsumeOrderCommands代碼）
        // 異步處理接收到的命令并相應(yīng)地觸發(fā)事件
    }
}

OrderQueryService（訂單查詢(xún)服務(wù)）

// 處理查詢(xún)(獲取訂單)
public class OrderQueryService
{
    private readonly string queryQueueName = "order_queries";
    public void SendOrderQuery(Query query)
    {
        // 向RabbitMQ隊(duì)列發(fā)送order命令的代碼（具體可以參考前面SendOrderCommand的代碼）
    }
    public void ConsumeOrderQueries()
    {
        // 從RabbitMQ隊(duì)列中接受消費(fèi)訂單命令的代碼（具體可以參考前面的ConsumeOrderCommands代碼）
        // 異步處理接收到的查詢(xún)并檢索訂單數(shù)據(jù)
    }
}

在微服務(wù)中定義命令和查詢(xún)模型

命令和查詢(xún)模型

// 命令模型
public class OrderCommand
{
    public string OrderId { get; set; }
    // 其他與訂單相關(guān)的字段（省略）
}
// 查詢(xún)模型
public class OrderQuery
{
    public string QueryId { get; set; }
    // 其他與訂單相關(guān)的字段（省略）
}

使用RabbitMQ編寫(xiě)訂單命令和訂單查詢(xún)：

OrderCommandService（訂單命令服務(wù)）

// 發(fā)送訂單命令
OrderCommandService orderCommandService = new OrderCommandService();
OrderCommand orderCommand = new OrderCommand { OrderId = "123", /* 其他訂單屬性 */ };
orderCommandService.SendOrderCommand(orderCommand);
// 消費(fèi)訂單命令
orderCommandService.ConsumeOrderCommands();

OrderQueryService（訂單查詢(xún)服務(wù)）

// 發(fā)送訂單查詢(xún)
OrderQueryService orderQueryService = new OrderQueryService();
OrderQuery orderQuery = new OrderQuery { QueryId = "456", /* 其他訂單屬性 */ };
orderQueryService.SendOrderQuery(orderQuery);
// 消費(fèi)訂單查詢(xún)
orderQueryService.ConsumeOrderQueries();

總結(jié)

在ASP.NET Core微服務(wù)架構(gòu)中，使用RabbitMQ作為消息隊(duì)列服務(wù)，通過(guò)實(shí)現(xiàn)CQRS模式（Command Query Responsibility Segregation），將寫(xiě)操作和讀操作分離，以提高系統(tǒng)的性能和可伸縮性。這種組合能夠?qū)崿F(xiàn)異步通信和事件驅(qū)動(dòng)架構(gòu)，通過(guò)將命令發(fā)送到命令處理器執(zhí)行寫(xiě)操作，同時(shí)使用訂閱模式將事件發(fā)布給查詢(xún)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)查詢(xún)和更新。這樣的架構(gòu)使系統(tǒng)更具彈性和擴(kuò)展性，并為開(kāi)發(fā)者提供更好的工具和方法來(lái)構(gòu)建復(fù)雜的分布式系統(tǒng)，以滿(mǎn)足不同業(yè)務(wù)需求。

到此這篇關(guān)于在ASP.NET Core微服務(wù)架構(gòu)下使用RabbitMQ如何實(shí)現(xiàn)CQRS模式的文章就介紹到這了,更多相關(guān)ASP.NET Core CQRS模式內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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