Tars框架詳解

一、Tars框架簡介

Tars是阿里巴巴開源的分散式服務框架，是阿里巴巴經過多年積累的核心框架，在阿里巴巴已經服務多年。它是阿里雲萬象商店、阿里雲資料庫等服務的底層技術架構。Tars框架設計之初就充分考慮了大規模分散式服務的治理、開發、測試、部署、運維等方面的問題，全面覆蓋了企業級分散式應用開發的全生命周期。

二、Tars框架設計理念

Tars框架的設計理念是面向對象、面向服務的設計，支持多語言、多種協議的分散式服務開發。Tars框架強調基於配置文件來進行治理，以減少代碼和業務邏輯的耦合性，同時提高了運維效率。

Tars框架採用了名字服務和配置服務來解決分散式服務的調用和治理問題，支持服務註冊、心跳、故障自愈等功能。同時，Tars在框架層面提供可擴展的服務治理模塊，能夠滿足不同的業務需求。

三、Tars框架特點

Tars框架具有以下特點：

1、分散式支持：Tars框架支持多語言、多種協議的分散式服務開發，能夠滿足不同業務場景下的需求。

2、治理能力：Tars框架提供了名字服務和配置服務來解決服務調用和治理問題，支持服務發現和自動故障轉移，提高了系統的可用性。

3、高效性：Tars框架設計之初就充分考慮了性能問題，在框架層面提供了高效的網路框架和協議處理機制，能夠提高系統的處理效率。

4、易用性：Tars框架通過配置文件來進行治理，對業務代碼的侵入性較小，提高了開發和運維的效率。

四、Tars框架使用示例

下面是一個簡單的Tars框架使用示例：

//服務端代碼
#include "servant/Application.h"
#include "Hello.h"

using namespace tars;

class HelloImp : public Servant {
public:
    virtual int doRequest(TarsCurrentPtr current, vector& response) {
        string req = current->getRequestBuffer();
        string res = "Hello, ";
        res += req;
        response.assign(res.begin(), res.end());
        return 0;
    }
};

int main(int argc, char** argv) {
    try {
        //初始化服務
        Application app;
        app.setServerName("HelloServer");
        
        //添加服務
        HelloPtr hello = new HelloImp();
        hello->initialize();
        app.addServant(hello);
        
        //啟動服務
        app.main(argc, argv);
    } catch(exception& e) {
        cerr << "exception: " << e.what() << endl;
        exit(-1);
    }
    return 0;
}

服務端HelloImp類實現了doRequest方法來處理客戶端請求，返回一個字元串「Hello, 」加上客戶端傳來的字元串。在main函數中初始化服務並添加服務，最後啟動服務。

//客戶端代碼
#include "servant/Application.h"
#include "Hello.h"

using namespace tars;

int main(int argc, char** argv) {
    try {
        //初始化服務
        Application app;
        app.setServerName("HelloClient");
        
        //獲取代理
        HelloPrx helloPrx = Application::getCommunicator()->stringToProxy("HelloServer.HelloObj");
        
        //調用服務
        string res;
        helloPrx->hello("world", res);
        cout << res << endl;
        
    } catch(exception& e) {
        cerr << "exception: " << e.what() << endl;
        exit(-1);
    }
    return 0;
}

客戶端代碼通過getCommunicator函數獲取代理，並調用服務的hello方法，傳入字元串參數「world」，並返回一個字元串結果。

五、Tars框架服務治理

Tars框架提供了豐富的服務治理功能，包括服務註冊、服務發現、服務路由、負載均衡、自動故障轉移等功能，能夠有效提高分散式系統的可用性。

1、服務註冊

Tars框架提供了名字服務來解決服務註冊和查找的問題。開發者可以通過配置文件或代碼的方式向名字服務註冊服務，當服務啟動時，自動向名字服務註冊服務，並定期發送心跳以更新服務狀態。

2、服務發現

Tars框架提供了名字服務來解決服務發現的問題。開發者可以通過名字服務查找服務，並獲取服務的地址、埠等信息。

3、服務路由

Tars框架提供了路由規則來對服務進行路由，支持按照特定條件進行服務路由，例如按照地理位置、系統負載等條件進行路由。

4、負載均衡

Tars框架提供了多種負載均衡演算法，支持輪詢、隨機、最少連接等負載均衡演算法，能夠滿足不同的負載均衡需求。

5、自動故障轉移

Tars框架提供了自動故障轉移功能，當某個服務發生故障時，Tars框架能夠自動將請求轉移到可用的服務上，降低系統的停機時間。

六、Tars框架性能測試

Tars框架設計之初就充分考慮了性能問題，在框架層面提供了高效的網路框架和協議處理機制，能夠提高系統的處理效率。

下面是一個簡單的Tars框架性能測試代碼：

//客戶端代碼
#include "servant/Application.h"
#include "Hello.h"

using namespace tars;

int main(int argc, char** argv) {
    try {
        //初始化服務
        Application app;
        app.setServerName("HelloClient");
        
        //獲取代理
        HelloPrx helloPrx = Application::getCommunicator()->stringToProxy("HelloServer.HelloObj");
        
        //調用服務
        string res;
        int loop = 10000;
        time_t start = time(NULL);
        for(int i = 0; i hello("world", res);
        }
        time_t end = time(NULL);
        double diff = difftime(end, start);
        cout << "time used: " << diff << "s" << endl;
        cout << "qps: " << loop/diff << endl;
        
    } catch(exception& e) {
        cerr << "exception: " << e.what() << endl;
        exit(-1);
    }
    return 0;
}

客戶端代碼調用服務的hello方法10000次，並計算時間差以及QPS。

七、總結

Tars框架是一個面向服務的分散式架構，具有分散式支持、治理能力、高效性和易用性等特點，能夠有效提高分散式系統的可用性。通過本文的介紹，可以初步了解Tars框架的基本概念和使用方法。