.NET Core 3.0之创建基于Consul的Configuration扩展组件
时间：2020-10-08 13:27:55 | 栏目：.NET代码 | 点击：次
经过前面三篇关于.NET Core Configuration的文章之后，本篇文章主要讨论如何扩展一个Configuration组件出来。
了解了Configuration的源码后，再去扩展一个组件就会比较简单，接下来我们将在.NET Core 3.0-preview5的基础上创建一个基于Consul的配置组件。
相信大家对Consul已经比较了解了，很多项目都会使用Consul作为配置中心，此处也不做其他阐述了，主要是讲一下，创建Consul配置扩展的一些思路。使用Consul配置功能时，我们可以将信息转成JSON格式后再存储，那么我们在读取的时候，在体验上就像是从读取JSON文件中读取一样。
开发前的准备初始化Consul
假设你已经安装并启动了Consul，我们打开Key/Value功能界面，创建两组配置选项出来，分别是commonservice和userservice，如下图所示
配置值采用JSON格式
实现思路
我们知道在Configuration整个的设计框架里，比较重要的类ConfigurationRoot，内部又有一个IConfigurationProvider集合属性，也就是说我们追加IConfigurationProvider实例最终也会被放到到该集合中，如下图所示
该项目中，我使用到了一个已经封装好的Consul(V0.7.2.6)类库，同时基于.NET Core关于Configuration的设计风格，做如下的框架设计
考虑到我会在该组件内部创建ConsulClient实例，所以对ConsulClient构造函数的一部分参数做了抽象提取，并添加到了IConsulConfigurationSource中，以增强该组件的灵活性。
之前说过，Consul中的配置信息是以JSON格式存储的，所以此处使用到了Microsoft.Extensions.Configuration.Json.JsonConfigurationFileParser，用以将JSON格式的信息转换为Configuration的通用格式Key/Value。
核心代码 IConsulConfigurationSource
/// <summary>
/// ConsulConfigurationSource
/// </summary>
public interface IConsulConfigurationSource : IConfigurationSource
{
/// <summary>
/// CancellationToken
/// </summary>
CancellationToken CancellationToken { get; }
/// <summary>
/// Consul构造函数实例，可自定义传入
/// </summary>
Action<ConsulClientConfiguration> ConsulClientConfiguration { get; set; }
/// <summary>
/// Consul构造函数实例，可自定义传入
/// </summary>
Action<HttpClient> ConsulHttpClient { get; set; }
/// <summary>
/// Consul构造函数实例，可自定义传入
/// </summary>
Action<HttpClientHandler> ConsulHttpClientHandler { get; set; }
/// <summary>
/// 服务名称
/// </summary>
string ServiceKey { get; }
/// <summary>
/// 可选项
/// </summary>
bool Optional { get; set; }
/// <summary>
/// Consul查询选项
/// </summary>
QueryOptions QueryOptions { get; set; }
/// <summary>
/// 重新加载延迟时间，单位是毫秒
/// </summary>
int ReloadDelay { get; set; }
/// <summary>
/// 是否在配置改变的时候重新加载
/// </summary>
bool ReloadOnChange { get; set; }
}
ConsulConfigurationSource
该类提供了一个构造函数，用于接收ServiceKey和CancellationToken实例
public ConsulConfigurationSource(string serviceKey, CancellationToken cancellationToken)
{
if (string.IsNullOrWhiteSpace(serviceKey))
{
throw new ArgumentNullException(nameof(serviceKey));
}
this.ServiceKey = serviceKey;
this.CancellationToken = cancellationToken;
}
其build()方法也比较简单，主要是初始化ConsulConfigurationParser实例
public IConfigurationProvider Build(IConfigurationBuilder builder)
{
ConsulConfigurationParser consulParser = new ConsulConfigurationParser(this);
return new ConsulConfigurationProvider(this, consulParser);
}
ConsulConfigurationParser
该类比较复杂，主要实现Consul配置的获取、监控以及容错处理，公共方法源码如下
/// <summary>
/// 获取并转换Consul配置信息
/// </summary>
/// <param name="reloading"></param>
/// <param name="source"></param>
/// <returns></returns>
public async Task<IDictionary<string, string>> GetConfig(bool reloading, IConsulConfigurationSource source)
{
try
{
QueryResult<KVPair> kvPair = await this.GetKvPairs(source.ServiceKey, source.QueryOptions, source.CancellationToken).ConfigureAwait(false);
if ((kvPair?.Response == null) && !source.Optional)
{
if (!reloading)
{
throw new FormatException(Resources.Error_InvalidService(source.ServiceKey));
}
return new Dictionary<string, string>();
}
if (kvPair?.Response == null)
{
throw new FormatException(Resources.Error_ValueNotExist(source.ServiceKey));
}
this.UpdateLastIndex(kvPair);
return JsonConfigurationFileParser.Parse(source.ServiceKey, new MemoryStream(kvPair.Response.Value));
}
catch (Exception exception)
{
throw exception;
}
}
/// <summary>
/// Consul配置信息监控
/// </summary>
/// <param name="key"></param>
/// <param name="cancellationToken"></param>
/// <returns></returns>
public IChangeToken Watch(string key, CancellationToken cancellationToken)
{
Task.Run(() => this.RefreshForChanges(key, cancellationToken), cancellationToken);
return this.reloadToken;
}
另外，关于Consul的监控主要利用了QueryResult.LastIndex属性，该类缓存了该属性的值，并与实获取的值进行比较，以判断是否需要重新加载内存中的缓存配置
ConsulConfigurationProvider
该类除了实现Load方法外，还会根据ReloadOnChange属性，在构造函数中注册OnChange事件，用于重新加载配置信息，源码如下：
public sealed class ConsulConfigurationProvider : ConfigurationProvider
{
private readonly ConsulConfigurationParser configurationParser;
private readonly IConsulConfigurationSource source;
public ConsulConfigurationProvider(IConsulConfigurationSource source, ConsulConfigurationParser configurationParser)
{
this.configurationParser = configurationParser;
this.source = source;
if (source.ReloadOnChange)
{
ChangeToken.OnChange(
() => this.configurationParser.Watch(this.source.ServiceKey, this.source.CancellationToken),
async () =>
{
await this.configurationParser.GetConfig(true, source).ConfigureAwait(false);
Thread.Sleep(source.ReloadDelay);
this.OnReload();
});
}
}
public override void Load()
{
try
{
this.Data = this.configurationParser.GetConfig(false, this.source).ConfigureAwait(false).GetAwaiter().GetResult();
}
catch (AggregateException aggregateException)
{
throw aggregateException.InnerException;
}
}
}
调用及运行结果
此处调用在Program中实现
public class Program
{
public static void Main(string[] args)
{
CancellationTokenSource cancellationTokenSource = new CancellationTokenSource();
WebHost.CreateDefaultBuilder(args).ConfigureAppConfiguration(
(hostingContext, builder) =>
{
builder.AddConsul("userservice", cancellationTokenSource.Token, source =>
{
source.ConsulClientConfiguration = cco => cco.Address = new Uri("http://localhost:8500");
source.Optional = true;
source.ReloadOnChange = true;
source.ReloadDelay = 300;
source.QueryOptions = new QueryOptions
{
WaitIndex = 0
};
});
builder.AddConsul("commonservice", cancellationTokenSource.Token, source =>
{
source.ConsulClientConfiguration = cco => cco.Address = new Uri("http://localhost:8500");
source.Optional = true;
source.ReloadOnChange = true;
source.ReloadDelay = 300;
source.QueryOptions = new QueryOptions
{
WaitIndex = 0
};
});
}).UseStartup<Startup>().Build().Run();
}
}