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Golang框架实战-KisFlow流式计算框架(1)-概述
Golang框架实战-KisFlow流式计算框架(2)-项目构建/基础模块-(上)
Golang框架实战-KisFlow流式计算框架(3)-项目构建/基础模块-(下)
Golang框架实战-KisFlow流式计算框架(4)-数据流
Golang框架实战-KisFlow流式计算框架(5)-Function调度

2. V0.1-项目构建及基础模块定义

首先我们创建我们的项目，项目的主文件目录就叫KisFlow，且在Github上创建对应的仓库： https://github.com/aceld/kis-flow 然后将项目代码clone到本地。

2.0 项目构建

(这里如果你是按照本教程开发，需要在自己的仓库重新创建一个新项目，并且clone到本地开发)

2.0.1 创建项目目录

接下来，我们先将项目中的必要的文件目录创建好，项目的目录结构如下：

 kis-flow /
.
├── LICENSE
├── README.md
├── common/
├── example/
├── function/
├── conn/
├── config/
├── flow/
└── kis/

这里我们创建三个文件夹， common/为 存放我们一些公用的基础常量和一些枚举参数，还有一些工具类的方法。 flow/为存放KisFlow的核心代码。 function/为存放KisFunction的核心代码。 conn/为存放KisConnector的核心代码。 config/ 存放flow、functioin、connector等策略配置信息模块。 example/为我们针对KisFlow的一些测试案例和test单元测试案例等，能够及时验证我们的项目效果。 kis/来存放所有模块的抽象层。

2.0.1 创建go.mod

cd 到 kis-flow的项目根目录，执行如下指令：

我们会得到go.mod文件，这个是作为当前项目的包管理文件，如下：

module kis-flow
go 1.18

首先因为在之后会有很多调试日志要打印，我们先把日志模块集成了，日志模块KisFlow提供一个默认的标准输出Logger对象，再对我开放一个SetLogger() 方法来进行重新设置开发者自己的Logger模块。

2.1 KisLogger

2.1.1 Logger抽象接口

将Logger的定义在kis-flow/log/目录下，创建kis_log.go文件：

kis-flow/log/kis_log.go

package log

import "context"

type KisLogger interface {
    // InfoFX 有上下文的Info级别日志接口, format字符串格式
    InfoFX(ctx context.Context, str string, v ...interface{})
    // ErrorFX 有上下文的Error级别日志接口, format字符串格式
    ErrorFX(ctx context.Context, str string, v ...interface{})
    // DebugFX 有上下文的Debug级别日志接口, format字符串格式
    DebugFX(ctx context.Context, str string, v ...interface{})

    // InfoF 无上下文的Info级别日志接口, format字符串格式
    InfoF(str string, v ...interface{})
    // ErrorF 无上下文的Error级别日志接口, format字符串格式
    ErrorF(str string, v ...interface{})
    // DebugF 无上下文的Debug级别日志接口, format字符串格式
    DebugF(str string, v ...interface{})
}

// kisLog 默认的KisLog 对象
var kisLog KisLogger

// SetLogger 设置KisLog对象, 可以是用户自定义的Logger对象
func SetLogger(newlog KisLogger) {
    kisLog = newlog
}

// Logger 获取到kisLog对象
func Logger() KisLogger {
    return kisLog
}

KisLogger提供了三个级别的日志，分别是Info、Error、Debug。且也分别提供了具备context参数与不具备context参数的两套日志接口。
提供一个全局对象kisLog，默认的KisLog 对象。以及方法SetLogger()和Logger()供开发可以设置自己的Logger对象以及获取到Logger对象。

2.1.2 默认的日志对象KisDefaultLogger

如果开发没有自定义的日志对象定义，那么KisFlow会提供一个默认的日志对象kisDefaultLogger，这个类实现了KisLogger的全部接口，且都是默认打印到标准输出的形式来打印日志，定义在kis-flow/log/目录下，创建kis_default_log.go文件。

kis-flow/log/kis_default_log.go

package log

import (
    "context"
    "fmt"
)

// kisDefaultLog 默认提供的日志对象
type kisDefaultLog struct{}

func (log *kisDefaultLog) InfoF(str string, v ...interface{}) {
    fmt.Printf(str, v...)
}

func (log *kisDefaultLog) ErrorF(str string, v ...interface{}) {
    fmt.Printf(str, v...)
}

func (log *kisDefaultLog) DebugF(str string, v ...interface{}) {
    fmt.Printf(str, v...)
}

func (log *kisDefaultLog) InfoFX(ctx context.Context, str string, v ...interface{}) {
    fmt.Println(ctx)
    fmt.Printf(str, v...)
}

func (log *kisDefaultLog) ErrorFX(ctx context.Context, str string, v ...interface{}) {
    fmt.Println(ctx)
    fmt.Printf(str, v...)
}

func (log *kisDefaultLog) DebugFX(ctx context.Context, str string, v ...interface{}) {
    fmt.Println(ctx)
    fmt.Printf(str, v...)
}

func init() {
    // 如果没有设置Logger, 则启动时使用默认的kisDefaultLog对象
    if Logger() == nil {
        SetLogger(&kisDefaultLog{})
    }
}

这里在init()初始化方法中，会判断目前是否已经有设置全局的Logger对象，如果没有，KisFlow会默认选择kisDefaultLog 作为全局Logger日志对象。

2.1.3 单元测试KisLogger

现在，我们先不针对KisLogger做过多的方法开发，我们优先将现有的程序跑起来，做一个单元测试来测试创建一个KisLogger。

kis-flow/test/kis_log_test.go

package test

import (
    "context"
    "kis-flow/log"
    "testing"
)

func TestKisLogger(t *testing.T) {
    ctx := context.Background()

    log.Logger().InfoFX(ctx, "TestKisLogger InfoFX")
    log.Logger().ErrorFX(ctx, "TestKisLogger ErrorFX")
    log.Logger().DebugFX(ctx, "TestKisLogger DebugFX")

    log.Logger().InfoF("TestKisLogger InfoF")
    log.Logger().ErrorF("TestKisLogger ErrorF")
    log.Logger().DebugF("TestKisLogger DebugF")
}

我们cd到kis-flow/test/目录下执行单元测试指令:

go test -test.v -test.paniconexit0 -test.run TestKisLogger

得到结果如下：

=== RUN   TestKisLogger
context.Background
TestKisLogger InfoFX
context.Background
TestKisLogger ErrorFX
context.Background
TestKisLogger DebugFX
TestKisLogger InfoF
TestKisLogger ErrorF
TestKisLogger DebugF
--- PASS: TestKisLogger (0.00s)
PASS
ok      kis-flow/test   0.509s

2.2 KisConfig

在KisFlow中，我们定义了三种核心模块，分别是KisFunction, KisFlow, KisConnector ，所以KisConfig也分别需要针对这三个模块进行定义，我们将全部有关KisConfig的代码都放在kis-flow/config/目录下。

➜  kis-flow git:(master) ✗ tree
.
├── LICENSE
├── README.md
├── common/
│   └── 
├── example/
│   └── 
├── config/
│   ├──
├── test/
└── go.mod

2.2.1 KisFuncConfig 定义

KisFuncConfig在设计文档中的yaml文件形式如下：

kistype: func
fname: 测试KisFunction_S1
fmode: Save
source:
 name: 被校验的测试数据源1-用户订单维度
 must:
 - userid
 - orderid

option:
 cname: 测试KisConnector_1
 retry_times: 3
 retry_duration: 500
 default_params:
 default1: default1_param
 default2: default2_param

参数说明：

接下来我们根据上述的配置协议，来定义KisFunction的策略配置结构体，并且提供一些响应的初始化方法。 我们在项目文档中创建kis_func_config.go文件，在这里我们将需要的Config定义实现。

A. 结构体定义

kis-flow/config/kis_func_config.go

package config

import (
    "kis-flow/common"
    "kis-flow/log"
)

// FParam 在当前Flow中Function定制固定配置参数类型
type FParam map[string]string

// KisSource 表示当前Function的业务源
type KisSource struct {
    Name string   `yaml:"name"` //本层Function的数据源描述
    Must []string `yaml:"must"` //source必传字段
}

// KisFuncOption 可选配置
type KisFuncOption struct {
    CName        string `yaml:"cname"`           //连接器Connector名称
    RetryTimes   int    `yaml:"retry_times"`     //选填,Function调度重试(不包括正常调度)最大次数
    RetryDuriton int    `yaml:"return_duration"` //选填,Function调度每次重试最大时间间隔(单位:ms)
    Params       FParam `yaml:"default_params"`  //选填,在当前Flow中Function定制固定配置参数
}

// KisFuncConfig 一个KisFunction策略配置
type KisFuncConfig struct {
    KisType string        `yaml:"kistype"`
    FName   string        `yaml:"fname"`
    FMode   string        `yaml:"fmode"`
    Source  KisSource     `yaml:"source"`
    Option  KisFuncOption `yaml:"option"`
}

这里KisFuncConfig是相关结构体，其中 FParam、KisSource、KisFuncOption均为一些相关的参数类型。

B. 相关方法定义

下面我们先简单的提供创建KisFuncConfig的构造方法。

kis-flow/config/kis_func_config.go

// NewFuncConfig 创建一个Function策略配置对象, 用于描述一个KisFunction信息
func NewFuncConfig(funcName string, mode common.KisMode, source *KisSource, option *KisFuncOption) *KisFuncConfig {
     config := new(KisFuncConfig)
     config.FName = funcName

     if source == nil {
         log.Logger().ErrorF("funcName NewConfig Error, source is nil, funcName = %s\n", funcName)
         return nil
     }

     config.Source = *source
     config.FMode = string(mode)

     //FunctionS 和 L 需要必传KisConnector参数,原因是S和L需要通过Connector进行建立流式关系
     if mode == common.S || mode == common.L {
             if option == nil {
                   log.Logger().ErrorF("Funcion S/L need option->Cid\n")
                   return nil
             } else if option.CName == "" {
                   log.Logger().ErrorF("Funcion S/L need option->Cid\n")
                   return nil
             }
       }

      if option != nil {
           config.Option = *option
      }

     return config
}

上述代码中提到了common.S和 common.L两个枚举类型，这是我们针对KisFunction提供的五种类型的枚举值，我们可以将他们定义在 kis-flow/common/const.go文件中。

kis-flow/common/const.go

package common

type KisMode string

const (
    // V 为校验特征的KisFunction, 
    // 主要进行数据的过滤，验证，字段梳理，幂等等前置数据处理
    V KisMode = "Verify"

    // S 为存储特征的KisFunction, 
    // S会通过NsConnector进行将数据进行存储，数据的临时声明周期为NsWindow
    S KisMode = "Save"

    // L 为加载特征的KisFunction，
    // L会通过KisConnector进行数据加载，通过该Function可以从逻辑上与对应的S Function进行并流
    L KisMode = "Load"

    // C 为计算特征的KisFunction, 
    // C会通过KisFlow中的数据计算，生成新的字段，将数据流传递给下游S进行存储，或者自己也已直接通过KisConnector进行存储
    C KisMode = "Calculate"

    // E 为扩展特征的KisFunction，
    // 作为流式计算的自定义特征Function，如，Notify 调度器触发任务的消息发送，删除一些数据，重置状态等。
    E KisMode = "Expand"
)

如果fmode为Save或者Load说明这个function有查询库或者存储数据的行为，那么这个Function就需要关联一个KisConnector，那么CName就需要传递进来。

C. 创建KisFuncConfig单元测试

现在，我们先不针对KisFuncConfig做过多的方法开发，我们优先将现有的程序跑起来，做一个单元测试来测试创建一个KisFuncConfig。

kis-flow/test/kis_config_test.go

func TestNewFuncConfig(t *testing.T) {
    source := config.KisSource{
        Name: "公众号抖音商城户订单数据",
        Must: []string{"order_id", "user_id"},
    }

    option := config.KisFuncOption{
        CName:        "connectorName1",
        RetryTimes:   3,
        RetryDuriton: 300,

        Params: config.FParam{
            "param1": "value1",
            "param2": "value2",
        },
    }

    myFunc1 := config.NewFuncConfig("funcName1", common.S, &source, &option)

    log.Logger().InfoF("funcName1: %+v\n", myFunc1)
}

我们cd到kis-flow/test/目录下执行单元测试指令:

go test -test.v -test.paniconexit0 -test.run TestNewFuncConfig

得到结果如下：

=== RUN   TestNewFuncConfig
funcName1: &{KisType: FName:funcName1 FMode:Save Source:{Name:公众号抖音商城户订单数据 Must:[order_id user_id]} Option:{CName:connectorName1 RetryTimes:3 RetryDuriton:300 Params:map[param1:value1 param2:value2]}}

--- PASS: TestNewFuncConfig (0.00s)
PASS
ok      kis-flow/test   0.545s

好了，现在最简单的KisFuncConfig的策略创建基本完成了。

2.2.2 KisFlowConfig 定义

KisFlowConfig在设计文档中的yaml文件形式如下：

kistype: flow
status: 1
flow_name: MyFlow1
flows:
  - fname: 测试PrintInput
    params:
      args1: value1
      args2: value2
  - fname: 测试KisFunction_S1
  - fname: 测试PrintInput
    params:
      args1: value11
      args2: value22
      default2: newDefault
  - fname: 测试PrintInput
  - fname: 测试KisFunction_S1
    params:
      my_user_param1: ffffffxxxxxx
  - fname: 测试PrintInput

参数说明：

A. 结构体定义

接下来我们根据上述的配置协议，来定义KisFlow的策略配置结构体，并且提供一些响应的初始化方法。 我们在项目文档中创建kis_flow_config.go文件，在这里我们将需要的Config定义实现。

kis-flow/config/kis_flow_config.go

package config

import "kis-flow/common"

// KisFlowFunctionParam 一个Flow配置中Function的Id及携带固定配置参数
type KisFlowFunctionParam struct {
    FuncName string `yaml:"fname"`  //必须
    Params   FParam `yaml:"params"` //选填,在当前Flow中Function定制固定配置参数
}

// KisFlowConfig 用户贯穿整条流式计算上下文环境的对象
type KisFlowConfig struct {
    KisType  string                 `yaml:"kistype"`
    Status   int                    `yaml:"status"`
    FlowName string                 `yaml:"flow_name"`
    Flows    []KisFlowFunctionParam `yaml:"flows"`
}

这里提供了一个新的参数类型 KisFlowFunctionParam ，这个表示配置KisFlow的时候，在调度的时候，flow默认传递当前被调度Function的自定义默认参数，如果不需要可以不添加此参数。

B. 相关方法定义

提供一个新建KisFlowConfig的构造方法。

kis-flow/config/kis_flow_config.go

// NewFlowConfig 创建一个Flow策略配置对象, 用于描述一个KisFlow信息
func NewFlowConfig(flowName string, enable common.KisOnOff) *KisFlowConfig {
    config := new(KisFlowConfig)
    config.FlowName = flowName
    config.Flows = make([]KisFlowFunctionParam, 0)

    config.Status = int(enable)

    return config
}

// AppendFunctionConfig 添加一个Function Config 到当前Flow中
func (fConfig *KisFlowConfig) AppendFunctionConfig(params KisFlowFunctionParam) {
    fConfig.Flows = append(fConfig.Flows, params)
}

有关flow携带的Function配置，这里我们采用通过AppendFunctionConfig动态的去添加，目的是为了，今后可能有关kisflow的配置会从数据库/动态远程配置等中提取，那么就需要动态的将配置组合进来。

C. KisFlowConfig单元测试

同样，我们简单些一个单元测试来测试KisFlowConfig的创建。

kis-flow/test/kis_config_test.go

func TestNewFlowConfig(t *testing.T) {

    flowFuncParams1 := config.KisFlowFunctionParam{
        FuncName: "funcName1",
        Params: config.FParam{
            "flowSetFunParam1": "value1",
            "flowSetFunParam2": "value2",
        },
    }

    flowFuncParams2 := config.KisFlowFunctionParam{
        FuncName: "funcName2",
        Params: config.FParam{
            "default": "value1",
        },
    }

    myFlow1 := config.NewFlowConfig("flowName1", common.FlowEnable)
    myFlow1.AppendFunctionConfig(flowFuncParams1)
    myFlow1.AppendFunctionConfig(flowFuncParams2)

    log.Logger().InfoF("myFlow1: %+v\n", myFlow1)
}

我们cd到kis-flow/test/目录下执行单元测试指令:

$ go test -test.v -test.paniconexit0 -test.run TestNewFlowConfig

得到结果如下：

=== RUN   TestNewFlowConfig
myFlow1: &{KisType: Status:1 FlowName:flowName1 Flows:[{FuncName:funcName1 Params:map[flowSetFunParam1:value1 flowSetFunParam2:value2]} {FuncName:funcName2 Params:map[default:value1]}]}

--- PASS: TestNewFlowConfig (0.00s)
PASS
ok      kis-flow/test   0.251s

2.2.3 KisConnConfig

KisConnConfig在设计文档中的yaml文件形式如下：

kistype: conn
cname: 测试KisConnector_1
addrs: '0.0.0.0:9988,0.0.0.0:9999,0.0.0.0:9990'
type: redis
key: userid_orderid_option
params:
  args1: value1
  args2: value2
load: null
save:
  - 测试KisFunction_S1

A. 结构体定义

接下来我们根据上述的配置协议，来定义KisConnector的策略配置结构体，并且提供一些响应的初始化方法。 我们在项目文档中创建kis_conn_config.go文件，在这里我们将需要的Config定义实现。

kis-flow/config/kis_conn_config.go

package config

import (
    "errors"
    "fmt"
    "kis-flow/common"
)

// KisConnConfig KisConnector 策略配置
type KisConnConfig struct {
    //配置类型
    KisType string `yaml:"kistype"`
    //唯一描述标识
    CName string `yaml:"cname"`
    //基础存储媒介地址
    AddrString string `yaml:"addrs"`
    //存储媒介引擎类型"Mysql" "Redis" "Kafka"等
    Type common.KisConnType `yaml:"type"`
    //一次存储的标识：如Redis为Key名称、Mysql为Table名称,Kafka为Topic名称等
    Key string `yaml:"key"`
    //配置信息中的自定义参数
    Params map[string]string `yaml:"params"`
    //存储读取所绑定的NsFuncionID
    Load []string `yaml:"load"`
    Save []string `yaml:"save"`
}

B. 相关方法定义

kis-flow/config/kis_conn_config.go

// NewConnConfig 创建一个KisConnector策略配置对象, 用于描述一个KisConnector信息
func NewConnConfig(cName string, addr string, t common.KisConnType, key string, param FParam) *KisConnConfig {
    strategy := new(KisConnConfig)
    strategy.CName = cName
    strategy.AddrString = addr

    strategy.Type = t
    strategy.Key = key
    strategy.Params = param

    return strategy
}

// WithFunc Connector与Function进行关系绑定
func (cConfig *KisConnConfig) WithFunc(fConfig *KisFuncConfig) error {

    switch common.KisMode(fConfig.FMode) {
    case common.S:
        cConfig.Save = append(cConfig.Save, fConfig.FName)
    case common.L:
        cConfig.Load = append(cConfig.Load, fConfig.FName)
    default:
        return errors.New(fmt.Sprintf("Wrong KisMode %s", fConfig.FMode))
    }

    return nil
}

这里也是通过提供WithFunc方法来动态的添加Conn和Function的关联关系 ###

C. KisConnConfig 单元测试 同样，我们简单些一个单元测试来测试KisConnConfig的创建。

kis-flow/test/kis_config_test.go

func TestNewConnConfig(t *testing.T) {

    source := config.KisSource{
        Name: "公众号抖音商城户订单数据",
        Must: []string{"order_id", "user_id"},
    }

    option := config.KisFuncOption{
        CName:        "connectorName1",
        RetryTimes:   3,
        RetryDuriton: 300,

        Params: config.FParam{
            "param1": "value1",
            "param2": "value2",
        },
    }

    myFunc1 := config.NewFuncConfig("funcName1", common.S, &source, &option)

    connParams := config.FParam{
        "param1": "value1",
        "param2": "value2",
    }

    myConnector1 := config.NewConnConfig("connectorName1", "0.0.0.0:9987,0.0.0.0:9997", common.REDIS, "key", connParams)

    if err := myConnector1.WithFunc(myFunc1); err != nil {
        log.Logger().ErrorF("WithFunc err: %s\n", err.Error())
    }

    log.Logger().InfoF("myConnector1: %+v\n", myConnector1)
}

我们cd到kis-fow/test/目录下执行单元测试指令:

$ go test -test.v -test.paniconexit0 -test.run TestNewConnConfig

得到结果如下：

=== RUN   TestNewConnConfig
myConnector1: &{KisType: CName:connectorName1 AddrString:0.0.0.0:9987,0.0.0.0:9997 Type:redis Key:key Params:map[param1:value1 param2:value2] Load:[] Save:[funcName1]}

--- PASS: TestNewConnConfig (0.00s)
PASS
ok      kis-flow/test   0.481s

作者:刘丹冰Aceld github: https://github.com/aceld
KisFlow开源项目地址：https://github.com/aceld/kis-flow

连载中...
Golang框架实战-KisFlow流式计算框架(1)-概述
Golang框架实战-KisFlow流式计算框架(2)-项目构建/基础模块-(上)
Golang框架实战-KisFlow流式计算框架(3)-项目构建/基础模块-(下)