Vytvoření první aplikace Service Fabric Reliable Actors v Javě v Linuxu

Tento rychlý start vám pomůže během několika minut vytvořit první aplikaci Azure Service Fabric v Javě v linuxovém vývojovém prostředí. Až budete hotovi, budete mít jednoduchou jednoúčelovou aplikaci v Javě spuštěnou v místním vývojovém clusteru.

Požadavky

Než začnete, nainstalujte sadu Service Fabric SDK, Service Fabric CLI a Yeoman a nastavte ve svém linuxovém vývojovém prostředí vývojové prostředí Java a vývojový cluster. Pokud používáte Mac OS X, můžete k nastavit vývojové prostředí na Macu pomocí Dockeru.

Nainstalujte také Service Fabric CLI.

Instalace a nastavení generátorů pro Javu

Service Fabric nabízí nástroje pro generování uživatelského rozhraní, které vám pomůžou vytvořit aplikaci Service Fabric Java z terminálu pomocí generátoru šablon Yeoman. Pokud ještě nemáte nainstalovaný Yeoman, přečtěte si pokyny k jeho nastavení v článku Service Fabric – Začínáme s Linuxem. Spuštěním následujícího příkazu nainstalujte generátor šablon Service Fabric Yeoman pro Javu.

npm install -g generator-azuresfjava

Základní koncepty

K tomu, abyste mohli začít s Reliable Actors, vám stačí pochopit pár základních konceptů:

  • Služba objektu actor. Služby Reliable Actors jsou zabalené ve službách Reliable Services, které je možné nasadit v infrastruktuře Service Fabric. Instance objektu actor se aktivují v pojmenované instanci služby.

  • Registrace objektu actor. Stejně jako Reliable Services musí být i služba Reliable Actors zaregistrovaná v modulu runtime Service Fabric. Kromě toho musí být typ actor zaregistrovaný v modulu runtime Actor.

  • Rozhraní objektu actor. Rozhraní objektu actor se používá k definování veřejného rozhraní objektu actor silného typu. V terminologii modelu Reliable Actors rozhraní objektu actor definuje typ zpráv, kterým objekt actor rozumí a může je zpracovat. Rozhraní objektu actor používají ostatní objekty actor a klientské aplikace k (asynchronnímu) odesílání zpráv do objektu actor. Reliable Actors můžou implementovat více rozhraní.

  • Třída ActorProxy. Třídu ActorProxy používají klientské aplikace k vyvolání metod zveřejněných přes rozhraní objektu actor. Třída ActorProxy zajišťuje dvě důležité funkce:

    • Překlad názvů: Dokáže vyhledat objekt actor v clusteru (najít uzel clusteru, který je jeho hostitelem).
    • Zpracování selhání: Dokáže opakovat vyvolání metod a znovu přeložit umístění objektu actor například po selhání, které vyžaduje přemístění objektu actor do jiného uzlu v clusteru.

Za zmínku stojí následující pravidla týkající se rozhraní objektů actor:

  • Metody rozhraní objektu actor není možné přetížit.
  • Metody rozhraní objektu actor nesmí obsahovat vnější, referenční ani volitelné parametry.
  • Obecná rozhraní se nepodporují.

Vytvoření aplikace

Aplikace Service Fabric obsahuje jednu nebo víc služeb, z nichž každá má určitou roli při poskytování funkcí aplikace. Generátor, který jste nainstalovali v poslední části, vám usnadní vytvoření první služby a případná další rozšíření později. Vytvořit, sestavit a nasadit aplikace Service Fabric v Javě můžete také pomocí modulu plug-in pro Eclipse. Viz Vytvoření a nasazení první aplikace v Javě pomocí Eclipse. Pro účely tohoto rychlého startu použijte Yeoman k vytvoření aplikace s jednou službou, která ukládá a získává hodnotu čítače.

  1. V terminálu zadejte yo azuresfjava.
  2. Pojmenujte svoji aplikaci.
  3. Vyberte typ první služby a pojmenujte ji. Pro účely tohoto kurzu zvolte službu Reliable Actor. Další informace o ostatních typech služeb najdete v tématu Přehled programovacího modelu Service Fabric. Service Fabric Yeoman generator for Java

Pokud pojmenujete aplikaci HelloWorldActorApplication a objekt actor HelloWorldActor, vytvoří se následující kostra aplikace:

HelloWorldActorApplication/
├── build.gradle
├── HelloWorldActor
│   ├── build.gradle
│   ├── settings.gradle
│   └── src
│       └── reliableactor
│           ├── HelloWorldActorHost.java
│           └── HelloWorldActorImpl.java
├── HelloWorldActorApplication
│   ├── ApplicationManifest.xml
│   └── HelloWorldActorPkg
│       ├── Code
│       │   ├── entryPoint.sh
│       │   └── _readme.txt
│       ├── Config
│       │   ├── _readme.txt
│       │   └── Settings.xml
│       ├── Data
│       │   └── _readme.txt
│       └── ServiceManifest.xml
├── HelloWorldActorInterface
│   ├── build.gradle
│   └── src
│       └── reliableactor
│           └── HelloWorldActor.java
├── HelloWorldActorTestClient
│   ├── build.gradle
│   ├── settings.gradle
│   ├── src
│   │   └── reliableactor
│   │       └── test
│   │           └── HelloWorldActorTestClient.java
│   └── testclient.sh
├── install.sh
├── settings.gradle
└── uninstall.sh

Základní stavební bloky Reliable Actors

Základní koncepty popsané dříve se převedou na základní stavební bloky služby Reliable Actors.

Rozhraní objektu actor

Tady se nachází definice rozhraní pro objekt actor. Toto rozhraní definuje kontrakt objektu actor sdílený mezi implementací objektu actor a klienty, kteří objekt actor volají. Proto je obvykle vhodné jej definovat na odděleném místě od implementace objektu actor, které může sdílet několik dalších služeb nebo klientských aplikací.

HelloWorldActorInterface/src/reliableactor/HelloWorldActor.java:

public interface HelloWorldActor extends Actor {
    @Readonly   
    CompletableFuture<Integer> getCountAsync();

    CompletableFuture<?> setCountAsync(int count);
}

Služba objektu actor

Tady se nachází implementace objektu actor a jeho registrační kód. Třída actor implementuje rozhraní objektu actor. Tady objekt actor provádí veškerou svou činnost.

HelloWorldActor/src/reliableactor/HelloWorldActorImpl:

@ActorServiceAttribute(name = "HelloWorldActorService")
@StatePersistenceAttribute(statePersistence = StatePersistence.Persisted)
public class HelloWorldActorImpl extends FabricActor implements HelloWorldActor {
    private Logger logger = Logger.getLogger(this.getClass().getName());

    public HelloWorldActorImpl(FabricActorService actorService, ActorId actorId){
        super(actorService, actorId);
    }

    @Override
    protected CompletableFuture<?> onActivateAsync() {
        logger.log(Level.INFO, "onActivateAsync");

        return this.stateManager().tryAddStateAsync("count", 0);
    }

    @Override
    public CompletableFuture<Integer> getCountAsync() {
        logger.log(Level.INFO, "Getting current count value");
        return this.stateManager().getStateAsync("count");
    }

    @Override
    public CompletableFuture<?> setCountAsync(int count) {
        logger.log(Level.INFO, "Setting current count value {0}", count);
        return this.stateManager().addOrUpdateStateAsync("count", count, (key, value) -> count > value ? count : value);
    }
}

Registrace objektu actor

Služba objektu actor musí být zaregistrovaná s typem služby v modulu runtime Service Fabric. Aby služba objektu actor mohla spouštět instance objektu actor, musí v ní být zaregistrovaný také typ actor. Pro objekty actor tuto práci provádí metoda registrace ActorRuntime.

HelloWorldActor/src/reliableactor/HelloWorldActorHost:

public class HelloWorldActorHost {

private static final Logger logger = Logger.getLogger(HelloWorldActorHost.class.getName());

public static void main(String[] args) throws Exception {

        try {

            ActorRuntime.registerActorAsync(HelloWorldActorImpl.class, (context, actorType) -> new FabricActorService(context, actorType, (a,b)-> new HelloWorldActorImpl(a,b)), Duration.ofSeconds(10));
            Thread.sleep(Long.MAX_VALUE);
        } catch (Exception e) {
            logger.log(Level.SEVERE, "Exception occurred", e);
            throw e;
        }
    }
}

Sestavení aplikace

Šablony Service Fabric Yeoman zahrnují skript sestavení pro Gradle, který můžete použít k sestavení aplikace z terminálu. Závislosti Service Fabric Java se získávají z Mavenu. Chcete-li sestavovat aplikace Service Fabric Java a pracovat s nimi, musíte zajistit, že máte nainstalovanou sadu JDK a Gradle. Pokud tyto součásti nemáte nainstalované, přečtěte si pokyny k jejich nastavení v článku Service Fabric – Začínáme s Linuxem.

Pokud chcete sestavit a zabalit aplikaci, spusťte následující:

cd HelloWorldActorApplication
gradle

Nasazení aplikace

Jakmile je aplikace sestavená, můžete ji nasadit do místního clusteru.

  1. Připojte se k místnímu clusteru Service Fabric (cluster musí být nastavený a spuštěný).

    sfctl cluster select --endpoint http://localhost:19080
    
  2. Spuštěním instalačního skriptu, který je součástí šablony, zkopírujte balíček aplikace do úložiště imagí clusteru, zaregistrujte typ aplikace a vytvořte její instanci.

    ./install.sh
    

Nasazení sestavené aplikace je stejné jako u všech ostatních aplikací Service Fabric. Podrobné pokyny najdete v dokumentaci s popisem správy aplikace Service Fabric pomocí Service Fabric CLI.

Parametry těchto příkazů najdete v generovaných manifestech uvnitř balíčku aplikace.

Jakmile je aplikace nasazená, otevřete prohlížeč a přejděte k nástroji Service Fabric Explorer na adrese http://localhost:19080/Explorer. Pak rozbalte uzel Aplikace a všimněte si, že už obsahuje položku pro váš typ aplikace a další položku pro první instanci tohoto typu.

Důležité

Pokud chcete aplikaci nasadit do zabezpečeného clusteru s Linuxem v Azure, musíte nakonfigurovat certifikát pro ověření aplikace pomocí modulu runtime Service Fabric. To umožňuje službám Reliable Actors komunikovat s podkladovými rozhraními API modulu runtime Service Fabric. Další informace najdete v tématu Konfigurace aplikace Reliable Services pro spouštění v clusterech s Linuxem.

Spuštění klienta testování a převzetí služeb při selhání

Samotné objekty actor nic nedělají – vyžadují, aby jim jiná služba nebo klient posílali zprávy. Šablona actor zahrnuje jednoduchý testovací skript, který můžete použít k interakci se službou actor.

Poznámka

Testovací klient používá třídu ActorProxy ke komunikaci s aktéry, která musí běžet ve stejném clusteru jako služba actor nebo sdílet stejný adresní prostor IP adres. Testovacího klienta můžete spustit na stejném počítači jako místní vývojový cluster. Pokud ale chcete komunikovat s aktéry ve vzdáleném clusteru, musíte bránu nasadit do clusteru, který zpracovává externí komunikaci s aktéry.

  1. Spusťte skript pomocí pomocného sledovacího programu a prohlédněte si výstup služby actor. Testovací skript volá metodu setCountAsync() objektu actor pro zvýšení čítače a metodu getCountAsync() objektu actor pro získání nové hodnoty čítače, kterou zobrazí v konzole.

    V případě MAC OS X musíte zkopírovat složku HelloWorldTestClient do umístění uvnitř kontejneru spuštěním následujících dalších příkazů.

     docker cp HelloWorldTestClient [first-four-digits-of-container-ID]:/home
     docker exec -it [first-four-digits-of-container-ID] /bin/bash
     cd /home
    
    cd HelloWorldActorTestClient
    watch -n 1 ./testclient.sh
    
  2. V nástroji Service Fabric Explorer vyhledejte uzel, který je hostitelem primární repliky pro službu objektu actor. Na snímku níže je to uzel 3. Primární replika služby zpracovává operace čtení a zápisu. Změny stavu služby se pak replikují do sekundárních replik, které běží na uzlech 0 a 1 na následujícím snímku obrazovky.

    Finding the primary replica in Service Fabric Explorer

  3. V části Uzly klikněte na uzel, který jste našli v předchozím kroku, a pak v nabídce Akce vyberte Deaktivovat (restartovat). Tato akce restartuje uzel spuštěný v primární replice služby a vynutí převzetí služeb při selhání jednou ze sekundárních replik spuštěných na jiném uzlu. Úroveň této sekundární repliky se zvýší na primární, v jiném uzlu se vytvoří jiná sekundární replika a primární replika začne přijímat operace čtení a zápisu. Při restartování uzlu sledujte výstup z testovacího klienta a všimněte si, že se čítač bez ohledu na převzetí služeb při selhání pořád postupně zvyšuje.

Odebrání aplikace

Pomocí odinstalačního skriptu, který je součástí šablony, odstraňte instanci aplikace, zrušte registraci balíčku aplikace a odeberete balíček aplikace z úložiště imagí clusteru.

./uninstall.sh

V nástroji Service Fabric Explorer uvidíte, že se aplikace a typ aplikace už nezobrazují v uzlu Aplikace.

Knihovny Service Fabric Java v Mavenu

Hostitelem knihoven Service Fabric Java je Maven. Můžete přidat závislosti do souborů pom.xml nebo build.gradle vašich projektů, aby se používaly knihovny Service Fabric Java z úložiště mavenCentral.

Objekty actor

Podpora Service Fabric Reliable Actor pro vaši aplikaci.

<dependency>
    <groupId>com.microsoft.servicefabric</groupId>
    <artifactId>sf-actors</artifactId>
    <version>1.0.0</version>
</dependency>
repositories {
    mavenCentral()
}
dependencies {
    compile 'com.microsoft.servicefabric:sf-actors:1.0.0'
}

Služby

Podpora Service Fabric Reliable Services pro vaši aplikaci.

<dependency>
    <groupId>com.microsoft.servicefabric</groupId>
    <artifactId>sf-services</artifactId>
    <version>1.0.0</version>
</dependency>
repositories {
    mavenCentral()
}
dependencies {
    compile 'com.microsoft.servicefabric:sf-services:1.0.0'
}

Ostatní

Přenos

Podpora přenosové vrstvy pro aplikace Service Fabric Java. Pokud neprogramujete na úrovni přenosové vrstvy, nemusíte tuto závislost do aplikace Reliable Actor nebo aplikace služby explicitně přidávat.

<dependency>
    <groupId>com.microsoft.servicefabric</groupId>
    <artifactId>sf-transport</artifactId>
    <version>1.0.0</version>
</dependency>
repositories {
    mavenCentral()
}
dependencies {
    compile 'com.microsoft.servicefabric:sf-transport:1.0.0'
}

Podpora prostředků infrastruktury

Podpora na úrovni systému pro Service Fabric, která komunikuje s modulem runtime nativním pro Service Fabric. Tuto závislost nemusíte do aplikace Reliable Actor nebo aplikace služby explicitně přidávat. Načte se z Mavenu automaticky, jakmile zahrnete ostatní závislosti uvedené výše.

<dependency>
    <groupId>com.microsoft.servicefabric</groupId>
    <artifactId>sf</artifactId>
    <version>1.0.0</version>
</dependency>
repositories {
    mavenCentral()
}
dependencies {
    compile 'com.microsoft.servicefabric:sf:1.0.0'
}

Další kroky