Istio：微服務開發的終極利器，你還在為繁瑣的通信和部署流程煩惱嗎？
引言
在前面的講解中，我們已經提及了微服務的一些弊端，并介紹了Istio這樣的解決方案。那么，對于我們開發人員來說，Istio究竟會帶來哪些變革呢？今天我們就來簡要探討一下！
Kubernetes簡單介紹
Kubernetes，俗稱K8s，僅僅是因為L與s之間有8個字母所以叫的K8s，是一種用于管理和編排Docker集群的工具。它被廣泛使用且備受推崇，因此在講解Istio技術時，我們選擇與Kubernetes進行集成開發。接下來，我們將重點關注如何在集成了Istio的項目中進行代碼編寫和重構。盡管Kubernetes技術對于開發者來說關系不是特別密切，但我們會在以后的時間里專門設立一個Kubernetes系列專欄，來詳細介紹該技術。
bookinfo 架構介紹
bookinfo是Istio提供的學習樣例，通過使用bookinfo，您可以更深入地理解Istio提供的路由、遙測等功能。下圖展示了bookinfo在未集成Istio之前的物理架構：
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bookinfo是一個在線書店應用，由四個微服務組成，分別是Product page、Reviews、Details和Ratings。為了展示Istio的無侵入性，這四個微服務分別使用Python、Java、Ruby和Node進行開發。下面對每個服務進行詳細說明：
Product page：這是一個聚合服務，它通過聚合Reviews和Details的內容來展示產品頁面。
Details：這是圖書詳情服務，提供了書籍的詳細信息。
Reviews：這是圖書評價服務，它有多個版本供選擇。Reviews還是一個聚合服務，它將Ratings的評分信息與評價內容進行聚合。
Ratings：這是圖書預訂排名服務，提供了圖書的評分信息。
下圖展示了bookinfo在嵌入了Istio后的物理架構：
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部署 bookinfo 應用
為了簡化bookinfo應用的部署過程，可以使用批注入的方式來自動注入sidecar。這樣可以避免每次手動注入sidecar的繁瑣步驟。
配置 istio 自動注入
批注入是一種將sidecar自動注入到Kubernetes部署中的方法。通過批注入，可以在應用部署的同時自動添加sidecar容器，而無需手動進行注入操作。
在部署bookinfo應用之前，需要確保已經安裝和配置了Istio。然后，可以按照以下步驟進行批注入部署bookinfo應用：
kubectl create ns test
kubectl label ns test istio-injectinotallow=enabled
kubectl get ns test --show-labels部署 bookinfo 應用
kubectl apply -f samples/bookinfo/platform/kube/bookinfo.yaml -n test這里就不再贅述了，你可以在官方網站上詳細了解：https://istio.io/latest/zh/docs/examples/bookinfo/
當你部署完bookinfo 之后，打開瀏覽器并訪問網址，多次刷新頁面，你會發現 bookinfo 應用使用了多個不同版本的 reviews，如下所示：
Review-v1
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Review-v2
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Review-v3
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bookinfo 服務調用示意圖
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代碼開發
這里我們將不再配置關于Istio的虛擬服務和路由規則。這些都可以通過編寫一個YAML格式的文件，并在Kubernetes中執行一條命令來完成。你可以參考官方提供的示例來進行配置。配置完成后，Istio將能夠捕獲所有當前服務發送的請求，并進行解析路由，從而實現灰度發布、A/B測試、故障注入等邏輯。但是這不是我們文章的重點，我們只需要關注代碼的編寫即可。剩下的運維工作將由相關人員負責
在開發之前，讓我們先來看一下官方GitHub上的bookinfo項目是如何進行調用的。官方倉庫的地址是：https://github.com/istio/istio/blob/master/samples/bookinfo/src/reviews/reviews-application/src/main/java/application/rest/LibertyRestEndpoint.java
我已經將地址定位到了我們關注的Java文件。如果你是Python開發或者使用Node.js，你可以自行切換到相應的目錄。無論使用哪種語言，基本的邏輯都是相同的。
private final static Boolean ratings_enabled = Boolean.valueOf(System.getenv("ENABLE_RATINGS"));
private final static String star_color = System.getenv("STAR_COLOR") == null ? "black" : System.getenv("STAR_COLOR");
private final static String services_domain = System.getenv("SERVICES_DOMAIN") == null ? "" : ("." + System.getenv("SERVICES_DOMAIN"));
private final static String ratings_hostname = System.getenv("RATINGS_HOSTNAME") == null ? "ratings" : System.getenv("RATINGS_HOSTNAME");
private final static String ratings_port = System.getenv("RATINGS_SERVICE_PORT") == null ? "9080" : System.getenv("RATINGS_SERVICE_PORT");
private final static String ratings_service = String.format("http://%s%s:%s/ratings", ratings_hostname, services_domain, ratings_port);
private final static String pod_hostname = System.getenv("HOSTNAME");
private final static String clustername = System.getenv("CLUSTER_NAME");
//·······此處省略沒必要的代碼
//調用邏輯
private JsonObject getRatings(String productId, HttpHeaders requestHeaders) {
ClientBuilder cb = ClientBuilder.newBuilder();
Integer timeout = star_color.equals("black") ? 10000 : 2500;
cb.property("com.ibm.ws.jaxrs.client.connection.timeout", timeout);
cb.property("com.ibm.ws.jaxrs.client.receive.timeout", timeout);
Client client = cb.build();
WebTarget ratingsTarget = client.target(ratings_service + "/" + productId);
Invocation.Builder builder = ratingsTarget.request(MediaType.APPLICATION_JSON);
//·······此處省略沒必要的代碼通過以上的代碼，我們可以發現，使用Istio可以大大簡化微服務架構中的代碼邏輯。通過使用服務名進行HTTP調用，Istio會自動處理請求的路由、負載均衡和流量控制等功能，從而減少了對其他組件的依賴，使代碼更加清爽。在實際開發中，可以選擇使用OpenFeign或gRPC等技術來實現微服務之間的通信。
OpenFeign是一個基于注解的聲明式Web Service客戶端，它可以簡化HTTP請求的編寫和調用。使用OpenFeign，你可以定義一個接口，并使用注解來描述接口的請求路徑、請求方法和參數等信息。OpenFeign會根據這些注解自動生成HTTP請求的代碼，使開發者可以更加方便地調用其他微服務。
gRPC是一個高性能、開源的遠程過程調用（RPC）框架，它使用Protocol Buffers作為接口定義語言（IDL）來定義服務接口和消息格式。通過gRPC，你可以定義一個接口，并使用Protocol Buffers來描述接口的請求和響應消息。gRPC會自動生成客戶端和服務端的代碼，使開發者可以直接調用遠程服務而無需關心底層的網絡通信細節。
無論是選擇OpenFeign還是gRPC，都可以根據具體的需求和技術棧來決定。它們都提供了方便的工具和框架來簡化微服務之間的通信，使開發者可以更加專注于業務邏輯的實現。
總結
總的來說，Istio為開發人員帶來了許多變革。首先，它提供了批注入的方式來自動注入sidecar，簡化了應用部署的過程。其次，通過Istio，開發人員可以輕松地進行灰度發布、A/B測試和故障注入等操作，而無需手動配置路由規則。此外，Istio還提供了服務發現、負載均衡和流量控制等功能，減少了對其他組件的依賴，使代碼更加清爽。在代碼開發方面，可以選擇使用OpenFeign或gRPC等技術來簡化微服務之間的通信。總之，Istio的引入為微服務架構的開發人員提供了更便捷和高效的開發方式。
