【现货速发】Go微服务实战

当今世界，软件的规模越来越大、功能越来越复杂，研发团队的规模也变得越来越大，运维人员和研发人员之间的工作交集越来越多。在这个大前提下，微服务模式在大型项目中开始风靡。

本书对使用Go语言进行微服务开发做了全面细致的介绍，包括微服务的基础知识、微服务的拆分、微服务进程间通信（IPC）、微服务的分布式事务管理、领域驱动设计（DDD）、微服务中的测试、基于ES-CQRS的微服务实践、微服务生产环境和持续交付等。本书比较全面地对微服务进行了介绍，而且对于每个知识点都给出了技术实现和实例代码，比如微服务进程间通信部分重点介绍了gRPC，ES-CQRS部分则给出了Go语言的具体实现。在介绍完知识点之后，本书给出了一些综合性的案例，比如第10章、第22章等，并通过GitHub提供了完整的可运行的代码，可帮助有基本Go语言语法知识的读者尽快了解、掌握微服务模式。

不同的语言对于微服务的实现都不相同。为了让读者更深入地了解Go语言的微服务实现模式，本书前6章深入介绍了Go语言的语法知识，包括Go语言程序基础，基本数据类型，字符串与复合数据类型，函数、方法、接口和反射，并发编程，包和代码测试等。对于已经熟练掌握Go语言的读者来说，前6章可以略过，或者快速浏览一遍。

【本书目的】

本书是为Go语言开发者和希望进入Go微服务开发领域的读者准备的，它不是一本仅介绍微服务的书，有一半的篇幅是在介绍Go语言的知识，所以特别适合有Java、Python等其他编程基础而希望转到Go语言编程的读者阅读。

本书除了详细地介绍相应的理论知识以外，还配备了示例代码，所有代码均已在GitHub上开源，读者可以边读书边实践。希望通过这种方式让更多的工程师受益，帮助他们将所学知识尽快转化为生产力。

【本书内容】

本书分为四个部分，完整涵盖了从Go语言到微服务的各个方面。每一部分都提供了示例代码或实战项目，读者可以边学习边动手练习。

部分是Go语言基础（第1～7章），包括Go语言的基础语法、Go语言的基本特性和Go语言的实战项目。Go语言的基础语法部分包括变量、基本数据类型、垃圾回收机制、字符串和复合类型等。对于字符串的介绍，重点讲解了Go语言字符串的特点及存储方式。另外，部分还介绍了Go语言里的slice如何存储、如何操作。Go语言对slice的使用非常频繁，而struct是在Go语言没有类的情况下对封装的具体体现，struct是数据类型的核心。Go语言的基本特性部分包括Go语言的基本函数、方法、接口、反射及并发等内容。Go语言没有类，它如何实现面向对象的诸多特性呢？比如封装、多态等。函数和goroutine相结合又会出现什么情况？读者学习本部分内容后对Go语言的灵活性会有所理解。Go语言的并发通过goroutine和channel实现，语法很简单，但理论知识需要清楚理解。Go语言的实战项目部分主要介绍了Go语言自带的测试工具和一个实战项目。这个模拟项目对本部分前面的知识进行了总结和复习。

第二部分是Go语言进阶（第8～10章），主要内容是Go语言的并发编程进阶、Go语言的Web编程以及综合实战。并发编程进阶及Web编程部分分别介绍了可以承担高负载的线程池实现以及Go语言里的Web编程。Go语言的并发性能非常强，只要把goroutine用好，结合设计模式，就可以设计出优秀的高并发服务。而Go语言的Web编程就更为方便，甚至只使用标准模块就可以写出Web程序。另外，本部分还会介绍一个综合案例，不仅对部分及第二部分所学的知识进行总结和复习，同时还介绍了Web编程常用的gin框架。

第三部分是微服务理论（第11～18章），主要内容包括微服务模式的理论基础、微服务的进程间通信、微服务的分布式事务管理、领域驱动设计（DDD）、微服务测试、Docker及ES-CQRS策略。在微服务模式的理论基础部分，详细介绍了各种模式的演变，并且给出了具体的示例代码。进程间通信部分主要介绍了Go语言中的常用进程通信方式—protobuf、gRPC和consul，是微服务的技术入门。在微服务的分布式事务管理部分对分布式事务管理的方式进行了探讨，对不同拆分方式的优缺点进行了对比，其中重点介绍了Saga，并且给出了代码实现。领域驱动设计（DDD）部分介绍了其在Go语言中的实现，并给出了相关的概念，比如聚合、聚合的模式，此外，还展示了一个模拟实现。微服务测试部分介绍了测试的基本方法，建议结合部分中Go代码测试进行阅读。Docker部分重点介绍了Docker的基本原理及使用方法。Docker一般是由运维人员操作的，不过工程师也需要对Docker有一定的了解，以便于开发微服务。后，本部分介绍了微服务中的知名策略—ES-CQRS在Go语言中的实现。

第四部分是微服务实战（第19～22章），包括微服务的生产环境、日志和监控、持续交付、实战项目。生产环境部分重点介绍了生产环境的安全，以及应用、运维和外部安全等内容，这是工程师在实战中必须了解的知识。日志和监控是微服务开发必须关注的内容，一旦微服务处于运行状态，工程师就可以通过日志和监控工具来诊断服务。持续交付，或者说DevOps，是微服务开发和部署过程中必不可少的知识领域，它是一个非常大的话题，本书站在Go语言的角度对其进行了介绍，并给出了实践案例，目的是让开发人员更好地理解持续交付。实战项目使用Go kit框架进行模拟。Go kit框架是Go语言领域非常著名的框架，所以本书选择结合此框架对前面介绍的知识进行实战应用。

【本书适合的读者】

本书适合有其他语言编程经验或者Go编程基础的读者阅读，如果完全没有编程基础，建议首先阅读D&K的The Go Programming Language（《Go程序设计语言》）。

本书有助于有其他语言编程基础（比如Java、Python、C  ）的工程师转到Go语言的微服务实现项目中。

此外，对于对Go语言和微服务感兴趣的在读大学生来说，本书也是不错的选择，书中丰富的案例不仅能帮助学生学习知识，也能让学生提前了解工程项目的代码架构、测试工具等。

本书针对Go语言进行微服务开发做了全面细致的介绍，书中内容包括四大部分。

第①部分为Go语言基础（第1～7章），包括Go语言基础语法、Go语言基本特性和Go语言实战项目等内容。
第②部分为Go语言进阶（第8～10章），主要介绍Go语言的并发编程进阶、Go语言Web编程以及综合实战。
第③部分为微服务理论（第11～18章），包括微服务模式的理论基础、微服务的进程间通信、微服务的分布式事务管理、领域驱动设计（DDD）、微服务测试、Docker及ES-CQRS策略。其中，微服务进程间通信重点介绍了gRPC，ES-CQRS策略部分给出了Go语言的实现。
第④部分为微服务实战（第19～22章），这一部分通过实战项目讲解了微服务的生产环境、日志和监控、持续部署等内容。
书中每一部分都提供了示例代码或实战项目，供读者边学习边动手实践，尽量做到让有Go语言基础的人尽快了解、掌握微服务模式。

刘金亮
研究生毕业于北京大学，现任用友集团架构师。曾经参与IBM、Accenture、Capgemini的软件系统咨询和开发项目，对复杂业务系统的架构和设计有丰富的经验，著有《Odoo快速入门与实战》。

前言

部分　Go语言基础

第1章　Go语言程序基础 2

1.1　Hello，World！ 2

1.2　变量、指针及赋值 5

1.2.1　变量和常量 5

1.2.2　指针 8

1.2.3　赋值 9

1.3　包及作用域 10

1.4　选择和循环 12

1.5　垃圾回收 13

1.6　小结 15

第2章　基本数据类型 16

2.1　整型 17

2.1.1　整型取值范围 17

2.1.2　运算符 18

2.2　浮点型 19

2.3　复数和布尔类型 21

2.4　格式化说明符 22

2.5　小结 22

第3章　字符串与复合数据类型 23

3.1　字符串和数组 23

3.1.1　字符串 24

3.1.2　数组 26

3.2　slice 27

3.2.1　结构定义 27

3.2.2　基本操作 28

3.2.3　append 30

3.2.4　copy 31

3.2.5　其他 32

3.3　map 33

3.3.1　定义 33

3.3.2　基本操作 33

3.4　struct 35

3.4.1　结构定义 36

3.4.2　基本操作 37

3.4.3　组合 38

3.5　JSON 40

3.6　小结 40

第4章　函数、方法、接口和反射 41

4.1　函数 41

4.1.1　函数的定义 41

4.1.2　闭包 42

4.1.3　作用域 43

4.1.4　多返回值及变长参数 45

4.1.5　defer关键字 46

4.2　方法 46

4.3　接口 50

4.4　反射 54

4.5　小结 57

第5章　并发编程 59

5.1　协程 59

5.1.1　核心概念 60

5.1.2　goroutine的基本使用 60

5.1.3　sync.WaitGroup 62

5.2　通道 64

5.2.1　channel写入数据 64

5.2.2　channel接收数据 65

5.2.3　以channel作为函数参数 66

5.2.4　缓存channel 67

5.2.5　select 70

5.2.6　超时检查 71

5.3　pipeline 74

5.4　小结 76

第6章　包和代码测试 77

6.1　包及Go工具 77

6.1.1　包导入 78

6.1.2　Go工具 79

6.2　代码优化 84

6.2.1　Go代码的优化 84

6.2.2　性能分析 84

6.3　测试 90

6.3.1　功能测试函数 91

6.3.2　基准测试函数 93

6.3.3　示例函数 96

6.4　小结 98

第7章　综合实战案例 99

7.1　案例需求 99

7.2　通信协议 100

7.3　服务器端 104

7.4　客户端 109

7.5　小结 116

第二部分　Go语言进阶

第8章　并发编程进阶 118

8.1　竞态与并发模式 118

8.1.1　数据竞态 118

8.1.2　并发原理 123

8.2　sync包 126

8.2.1　sync.Mutex互斥锁 126

8.2.2　sync.RWMutex多读写锁 128

8.2.3　sync.Once 130

8.2.4　sync.Cond 131

8.2.5　sync.Pool 134

8.2.6　sync.Map 136

8.3　context包 138

8.3.1　应用场景 138

8.3.2　定义 139

8.3.3　继承 141

8.3.4　示例 142

8.4　工作池 145

8.5　小结 151

第9章　Go Web编程 152

9.1　net/http包 152

9.1.1　Go Web工作的基本原理 152

9.1.2　http详解 156

9.2　Web框架 162

9.2.1　选择框架 162

9.2.2　httprouter框架 163

9.3　Web底层服务 165

9.3.1　Scoket简介 165

9.3.2　TCP Socket 166

9.3.3　UDP Socket 169

9.3.4　WebSocket 171

9.4　中间件 174

9.4.1　基本用法 174

9.4.2　进阶用法 176

9.5　数据库访问 179

9.5.1　database/sql接口 180

9.5.2　sqlx 182

9.6　小结 183

第10章　综合案例 184

10.1　案例需求 184

10.2　项目代码布局 186

10.3　配置和日志 187

10.3.1　配置 188

10.3.2　日志 190

10.4　模型 191

10.5　gin框架 193

10.6　小结 196

第三部分　微服务理论

第11章　微服务 198

11.1　微服务简介 198

11.1.1　什么是微服务 198

11.1.2　微服务的由来 198

11.1.3　微服务与微服务架构 199

11.2　系统架构的演进 199

11.2.1　单体架构 200

11.2.2　垂直架构 201

11.2.3　SOA 201

11.2.4　微服务架构 202

11.3　小结 205

第12章　微服务化策略 206

12.1　微服务架构风格 206

12.1.1　每个服务都拥有独立的数据库 206

12.1.2　基于API的模块化 207

12.2　微服务化进程中的重点问题 207

12.2.1　微服务的通信 207

12.2.2　事务管理的一致性 208

12.2.3　微服务数据查询 208

12.2.4　微服务部署 208

12.2.5　微服务生产环境监控 209

12.2.6　微服务的自动化测试 209

12.3　微服务的拆分 209

12.3.1　拆分的指导原则 210

12.3.2　依据业务能力拆分 210

12.3.3　依据领域驱动设计拆分 211

12.3.4　服务API的定义 213

12.4　小结 214

第13章　微服务中的进程间通信 215

13.1　微服务中的进程间通信概述 215

13.1.1　交互模式 215

13.1.2　API定义 217

13.2　protobuf格式 217

13.2.1　protobuf简介 217

13.2.2　protobuf的简单使用 217

13.3　gRPC包 219

13.3.1　net/rpc包 219

13.3.2　gRPC简介 221

13.3.3　Go语言实现gRPC调用 222

13.4　微服务发现：consul 224

13.5　小结 226

第14章　微服务中的分布式事务管理 227

14.1　微服务下的事务管理 227

14.1.1　面临的难题 227

14.1.2　SRP的折衷 228

14.2　微服务中处理事务的几种方式 229

14.2.1　避免跨微服务的事务 229

14.2.2　基于XA协议的两阶段提交协议 229

14.2.3　终一致性和补偿 231

14.3　Saga模式 234

14.3.1　Saga模式介绍 234

14.3.2　编排模式 235

14.3.3　编配模式 237

14.4　Saga模式的Go语言示例 238

14.4.1　Saga对象的Go语言实现 238

14.4.2　中央协调器的Go语言实现 239

14.5　小结 243

第15章　领域驱动设计的Go语言实现 244

15.1　聚合模式介绍 244

15.2　使用聚合模式 247

15.2.1　聚合拥有明确的边界 247

15.2.2　聚合的规则 248

15.2.3　聚合颗粒度 250

15.2.4　使用聚合设计业务逻辑 250

15.3　领域事件 251

15.4　Go语言领域模型的模拟实现 252

15.4.1　聚合 253

15.4.2　实体和值对象 253

15.4.3　服务 255

15.5　小结 257

第16章　微服务中的测试 258

16.1　测试金字塔 258

16.2　单元测试 260

16.3　依赖注入和mock测试 263

16.4　行为驱动开发 266

16.5　使用Docker Compose测试 272

16.6　小结 275

第17章　微服务运行环境：Docker 276

17.1　Docker介绍 276

17.1.1　Docker引擎 276

17.1.2　守护进程 277

17.1.3　镜像及容器 277

17.1.4　仓库 278

17.1.5　数据卷 278

17.2　运行个Docker容器 279

17.2.1　Docker安装 279

17.2.2　HelloWorld程序示例 279

17.2.3　运行复杂一点的容器 280

17.3　Docker数据持久化 282

17.3.1　数据卷 282

17.3.2　bind mount 284

17.4　Docker网络 285

17.4.1　桥接驱动及自定义bridge 285

17.4.2　Host模式、Overlay模式及None模式 288

17.5　小结 289

第18章　Go语言基于ES-CQRS的微服务实践 290

18.1　理论介绍 290

18.1.1　事件溯源 290

18.1.2　命令查询职责分离 291

18.2　ES-CQRS在Go语言中的实现示例 292

18.2.1　需求 293

18.2.2　分析与设计 293

18.2.3　核心实现 296

18.3　小结 299

第四部分　微服务实战

第19章　生产环境的微服务安全 302

19.1　加密和签名 302

19.1.1　对称密钥加密 302

19.1.2　公钥密码 303

19.1.3　X.509数字证书 303

19.1.4　TLS/SSL 304

19.2　外部安全 304

19.2.1　防火墙 304

19.2