Erstellen Ihrer ersten Service Fabric Reliable Actors-Java-Anwendung unter Linux

Artikel
10/15/2024

Diese Schnellstartanleitung hilft Ihnen beim Erstellen Ihrer ersten Azure Service Fabric-Java-Anwendung in einer Linux-Entwicklungsumgebung in nur wenigen Minuten. Wenn Sie fertig sind, verfügen Sie über eine einfache Java-Einzeldienstanwendung, die im lokalen Entwicklungscluster ausgeführt wird.

Voraussetzungen

Führen Sie zunächst Folgendes durch: Installieren Sie das Service Fabric SDK, die Service Fabric-Befehlszeilenschnittstelle und Yeoman, richten Sie die Java-Entwicklungsumgebung ein, und richten Sie dann einen Entwicklungscluster in Ihrer Linux-Entwicklungsumgebung ein. Bei Verwendung von Mac OS X können Sie eine Entwicklungsumgebung auf einem Mac mit Docker einrichten.

Installieren Sie auch die Service Fabric CLI.

Installieren und Einrichten der Generatoren für Java

Die Gerüstbautools von Service Fabric unterstützen Sie beim Erstellen einer Service Fabric-Java-Anwendung über das Terminal unter Verwendung des Yeoman-Vorlagengenerators. Falls Yeoman noch nicht installiert ist, hilft Ihnen die Anleitung zur Einrichtung von Yeoman unter Einrichten von Yeoman-Generatoren für Container und ausführbare Gastdateien weiter. Führen Sie den folgenden Befehl aus, um den Service Fabric-Yeoman-Vorlagengenerator für Java zu installieren.

npm install -g generator-azuresfjava

Grundlegende Konzepte

Für den Einstieg in Reliable Actors müssen Sie sich nur mit einigen grundlegenden Konzepten vertraut machen:

Actor-Dienst. Reliable Actors sind in Reliable Services gepackt, die in der Service Fabric-Infrastruktur bereitgestellt werden können. Actor-Instanzen werden in einer benannten Dienstinstanz aktiviert.
Actor-Registrierung. Wie bei Reliable Services muss ein Reliable Actor-Dienst bei der Service Fabric-Laufzeit registriert werden. Außerdem muss der Actor-Typ bei der Actor-Laufzeit registriert werden.
Actor-Schnittstelle. Die Actor-Schnittstelle wird zum Definieren einer stark typisierten öffentlichen Schnittstelle eines Actors verwendet. In der Terminologie von Reliable Actor-Modellen definiert die Actor-Schnittstelle die Nachrichtentypen, die der Actor verstehen und verarbeiten kann. Die Actor-Schnittstelle wird von anderen Actors oder von Clientanwendungen zum (asynchronen) „Senden“ von Nachrichten an den Actor verwendet. Reliable Actors können mehrere Schnittstellen implementieren.
ActorProxy-Klasse. Die ActorProxy-Klasse dient Clientanwendungen zum Aufrufen der Methoden, die über die Actor-Schnittstelle verfügbar gemacht werden. Die ActorProxy-Klasse bietet zwei wichtige Funktionen:
- Namensauflösung: Kann zum Lokalisieren des Actors im Cluster verwendet werden (den Knoten des Clusters suchen, auf dem er gehostet wird).
- Fehlerbehandlung: Kann Methodenaufrufe erneut versuchen und den Actor-Speicherort erneut auflösen, z.B. nach einem Fehler, der erfordert, dass der Actor auf einen anderen Knoten im Cluster verschoben wird.

Die folgenden Regeln zu Actor-Schnittstellen sind erwähnenswert:

Actor-Schnittstellenmethoden können nicht überladen werden.
Actor-Schnittstellenmethoden dürfen keine out-, ref- oder optionalen Parameter aufweisen.
Generische Schnittstellen werden nicht unterstützt.

Erstellen der Anwendung

Eine Service Fabric-Anwendung enthält einen oder mehrere Dienste, die jeweils eine bestimmte Rolle bei der Bereitstellung von Funktionen der Anwendung haben. Der im letzten Abschnitt installierte Generator erleichtert die Erstellung des ersten Diensts sowie das spätere Hinzufügen weiterer Dienste. Sie können auch Service Fabric-Java-Anwendungen mithilfe eines Plug-Ins für Eclipse entwickeln, erstellen und bereitstellen. Weitere Informationen finden Sie unter Erstellen und Bereitstellen Ihrer ersten Java-Anwendung mithilfe von Eclipse. In diesem Schnellstart verwenden Sie Yeoman, um eine Anwendung mit einem einzigen Dienst zu erstellen, der einen Zählerwert speichert und abruft.

Geben Sie in einem Terminal yo azuresfjava ein.
Benennen Sie Ihre Anwendung.
Wählen Sie die Art Ihres ersten Diensts aus, und benennen Sie ihn. Im Rahmen dieses Tutorials wählen Sie einen Reliable Actor-Dienst aus. Weitere Informationen zu anderen Diensttypen finden Sie unter Übersicht über die Service Fabric-Programmiermodelle.

Wenn Sie der Anwendung den Namen „HelloWorldActorApplication“ und dem Actor den Namen „HelloWorldActor“ geben, wird der folgende Gerüstbau erstellt:

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

Grundlegende Bausteine von Reliable Actors

Die zuvor beschriebenen Konzepte bilden die Grundbausteine eines Reliable Actor-Diensts.

Actor-Schnittstelle

Diese enthält die Schnittstellendefinition für den Actor. Diese Schnittstelle definiert den Actor-Vertrag, der von der Actor-Implementierung und den den Actor aufrufenden Clients gemeinsam verwendet wird. In der Regel ist es also sinnvoll, diesen an einem Ort zu definieren, der getrennt ist von der Actor-Implementierung und von mehreren anderen Diensten oder Clientanwendungen gemeinsam verwendet werden kann.

HelloWorldActorInterface/src/reliableactor/HelloWorldActor.java:

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

    CompletableFuture<?> setCountAsync(int count);
}

Actordienst

Dieser Dienst enthält Ihre Actor-Implementierung und den Actor-Registrierungscode. Die Actor-Klasse implementiert die Actor-Schnittstelle. Hier führt der Actor seine Aufgaben aus.

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);
    }
}

Actor-Registrierung

Der Actordienst muss mit einem Diensttyp in der Service Fabric-Laufzeit registriert sein. Damit der Actordienst Ihre Actor-Instanzen ausführen kann, muss auch Ihr Actortyp mit dem Actordienst registriert sein. Die ActorRuntime -Registrierungsmethode führt dies für Actors aus.

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;
        }
    }
}

Erstellen der Anwendung

Die Yeoman-Vorlagen von Service Fabric enthalten ein Buildskript für Gradle. Damit können Sie die Anwendung über das Terminal erstellen. Service Fabric-Java-Abhängigkeiten werden aus Maven abgerufen. Damit Sie Service Fabric-Java-Anwendungen erstellen und verwenden können, muss JDK und Gradle installiert sein. Wenn diese Komponenten nicht installiert sind, hilft Ihnen die Anleitung unter Einrichten der Java-Entwicklung zur Installation von JDK und Gradle weiter.

Führen Sie Folgendes aus, um die Anwendung zu erstellen und zu packen:

cd HelloWorldActorApplication
gradle

Bereitstellen der Anwendung

Die erstellte Anwendung kann im lokalen Cluster bereitgestellt werden.

Stellen Sie eine Verbindung mit dem lokalen Service Fabric-Cluster her (der Cluster muss eingerichtet sein und ausgeführt werden).
```
sfctl cluster select --endpoint http://localhost:19080
```
Führen Sie das in der Vorlage bereitgestellte Installationsskript aus, um das Anwendungspaket in den Imagespeicher des Clusters zu kopieren, den Anwendungstyp zu registrieren und eine Instanz der Anwendung zu erstellen.
```
./install.sh
```

Bei der Bereitstellung der erstellten Anwendung wird genau wie bei anderen Service Fabric-Anwendungen vorgegangen. Ausführliche Anweisungen finden Sie in der Dokumentation zum Verwalten einer Service Fabric-Anwendung mit der Service Fabric-Befehlszeilenschnittstelle.

Parameter für diesen Befehl finden Sie in den erstellten Manifesten im Anwendungspaket.

Öffnen Sie nach der Bereitstellung der Anwendung einen Browser, und navigieren Sie unter http://localhost:19080/Explorer zu Service Fabric Explorer. Erweitern Sie dann den Knoten Anwendungen. Hier finden Sie nun einen Eintrag für Ihren Anwendungstyp und einen weiteren für die erste Instanz dieses Typs.

Wichtig

Wenn Sie die Anwendung in einem sicheren Linux-Cluster in Azure bereitstellen möchten, müssen Sie ein Zertifikat konfigurieren, um Ihre Anwendung mit der Service Fabric-Runtime zu überprüfen. Dadurch wird Ihren Reliable Actors-Diensten die Kommunikation mit den zugrunde liegenden Service Fabric-Runtime-APIs ermöglicht. Weitere Informationen finden Sie unter Konfigurieren einer Reliable Services-App zur Ausführung in Linux-Clustern.

Starten des Testclients und Ausführen eines Failovers

Akteure führen selbst keine Aktionen durch. Sie benötigen einen anderen Dienst oder Client, der ihnen Nachrichten sendet. Die Actor-Vorlage enthält ein einfaches Testskript, das Sie für die Interaktion mit dem Actor-Dienst verwenden können.

Hinweis

Der Testclient kommuniziert mithilfe der ActorProxy-Klasse mit Akteuren, die in demselben Cluster ausgeführt werden müssen wie der Actordienst bzw. denselben IP-Adressraum haben. Sie können den Testclient auf demselben Computer ausführen wie den lokalen Entwicklungscluster. Um die Kommunikation mit Akteuren in einem Remotecluster zu ermöglichen, müssen Sie ein Gateway auf dem Cluster bereitstellen, über den die externe Kommunikation mit den Akteuren verarbeitet wird.

Führen Sie das Skript mithilfe des watch-Hilfsprogramms aus, um die Ausgabe des Actor-Diensts zu erhalten. Das Testskript ruft die setCountAsync()-Methode für den Akteur auf, um einen Zähler zu erhöhen, und die getCountAsync()-Methode für den Akteur, um den neuen Zählerwert abzurufen. Anschließend wird der Wert an der Konsole angezeigt.

Im Falle von MAC OS X müssen zusätzlich folgende Befehle ausgeführt werden, um den Ordner „HelloWorldTestClient“ an einen Speicherort innerhalb des Containers zu kopieren.
```
 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
```
Suchen Sie in Service Fabric Explorer den Knoten, der das primäre Replikat für den Akteurdienst hostet. Im folgenden Screenshot ist das „Node_3“: Das primäre Dienstreplikat verarbeitet die Lese- und Schreibvorgänge. Änderungen am Dienststatus werden dann an die sekundären Replikate, die auf den Knoten 0 und 1 im Screenshot unten ausgeführt werden, repliziert.
Klicken Sie in Knoten auf den Knoten, den Sie im vorherigen Schritt ermittelt haben, und wählen Sie im Aktionsmenü die Option Deaktivieren (neu starten) aus. Mit dieser Aktion wird der Knoten, auf dem das primäre Dienstreplikat ausgeführt wird, neu gestartet und ein Failover auf eines der sekundären Replikate erzwungen, das auf einem anderen Knoten ausgeführt wird. Dieses sekundäre Replikat wird zum primären Replikat heraufgestuft. Ein weiteres sekundäres Replikat wird auf einem anderen Knoten erstellt, und das primäre Replikat beginnt damit, Lese- und Schreibvorgänge anzunehmen. Behalten Sie beim Neustart des Knotens die Ausgabe des Testclients im Auge, und beachten Sie, dass sich der Zähler trotz des Failovers weiter erhöht.

Entfernen der Anwendung

Verwenden Sie das in der Vorlage bereitgestellte Deinstallationsskript, um die Anwendungsinstanz zu löschen, die Registrierung des Anwendungspakets aufzuheben und das Anwendungspaket aus dem Imagespeicher des Clusters zu entfernen.

./uninstall.sh

Im Service Fabric Explorer werden die Anwendung und der Anwendungstyp anschließend nicht mehr im Knoten Anwendungen angezeigt.

Service Fabric-Java-Bibliotheken in Maven

Service Fabric-Java-Bibliotheken wurden in Maven gehostet. Sie können die Abhängigkeiten in pom.xml oder build.gradle Ihrer Projekte hinzufügen, um Service Fabric-Java-Bibliotheken aus mavenCentral zu verwenden.

Akteure

Unterstützung von Service Fabric Reliable Actors für Ihre Anwendung:

<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'
}

Dienste

Unterstützung von Service Fabric Reliable Services für Ihre Anwendung:

<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'
}

Sonstige

Transport

Transportschichtunterstützung für die Service Fabric-Java-Anwendung: Diese Abhängigkeit muss Reliable Actors- oder Reliable Services-Anwendungen nur dann explizit hinzugefügt werden, wenn Sie in der Transportschicht programmieren.

<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'
}

Fabric-Unterstützung

Unterstützung auf Systemebene für Service Fabric, wobei die Kommunikation mit der nativen Service Fabric-Runtime erfolgt. Diese Abhängigkeit muss Reliable Actors- oder Reliable Services-Anwendungen nicht explizit hinzugefügt werden. Sie wird automatisch von Maven abgerufen, wenn Sie die anderen oben erwähnten Abhängigkeiten hinzufügen.

<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'
}

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Grundlegende Konzepte

Erstellen der Anwendung

Grundlegende Bausteine von Reliable Actors

Actor-Schnittstelle

Actordienst

Actor-Registrierung

Erstellen der Anwendung

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Starten des Testclients und Ausführen eines Failovers

Entfernen der Anwendung

Service Fabric-Java-Bibliotheken in Maven

Akteure

Dienste

Sonstige

Transport

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