将 Web 角色和 Worker 角色 转换成 Service Fabric 无状态服务的指南

本文介绍如何将云服务（外延支持）Web 和 Worker 角色迁移到 Service Fabric 无状态服务。 这是从云服务（扩展支持）到 Service Fabric 的最简单迁移路径，适用于整体体系结构将保持不变的应用程序。

将云服务（扩展支持）项目迁移到 Service Fabric 应用程序项目

云服务项目和 Service Fabric 应用程序项目结构类似，两者都可代表应用程序的部署单位，也就是说，两者各自定义可在部署后运行应用程序的完整包。 云服务项目包含一个或多个 Web 角色和 Worker 角色。 同理，Service Fabric 应用程序项目包含一个或多个服务。

两者的差别在于，云服务项目结合应用程序部署与 VM 部署，因此其中包含 VM 配置设置，而 Service Fabric 应用程序项目只定义将要部署到 Service Fabric 群集中一组现有 VM 的应用程序。 Service Fabric 群集本身仅通过资源管理器模板或通过 Azure 门户部署一次，并且可以将多个 Service Fabric 应用程序部署到其中。

工作角色到无状态服务

从概念上讲，工作者角色代表无状态的计算任务，这意味着每个实例功能上都相同，因此请求可随时路由到任何实例。 每个实例都不应记住以前的请求。 工作负荷的运行状态由外部状态存储（例如 Azure 表存储或 Azure Cosmos DB）管理。 在 Service Fabric 中，此类工作负荷以无状态服务来表示。 将工作角色迁移到 Service Fabric 的最简单方法是将工作角色代码转换成无状态服务。

Web 角色到无状态服务

与工作角色类似，Web 角色（网络角色）也代表无状态的工作负荷，因此在概念上也可以映射为 Service Fabric 无状态服务。 不过，与 Web 角色不同的是，Service Fabric 不支持 IIS。 若要将 Web 应用程序从 Web 角色迁移到无状态服务，需要首先迁移到可自承载且不依赖于 IIS 或 System.Web 的 Web 框架，例如 ASP.NET Core 1。

入口点 API 和生命周期

工作角色和 Service Fabric 服务 API 提供相似的入口点：

工作角色

using Microsoft.WindowsAzure.ServiceRuntime;

namespace WorkerRole1
{
    public class WorkerRole : RoleEntryPoint
    {
        public override void Run()
        {
        }

        public override bool OnStart()
        {
        }

        public override void OnStop()
        {
        }
    }
}

Service Fabric 无状态服务

using System.Collections.Generic;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;
using Microsoft.ServiceFabric.Services.Communication.Runtime;
using Microsoft.ServiceFabric.Services.Runtime;

namespace Stateless1
{
    public class Stateless1 : StatelessService
    {
        protected override IEnumerable<ServiceInstanceListener> CreateServiceInstanceListeners()
        {
        }

        protected override Task RunAsync(CancellationToken cancelServiceInstance)
        {
        }
    }
}

两者都有一个主要的“Run”覆盖，以用于开始处理。 Service Fabric 服务将 Run、Start 和 Stop 合并为单一入口点 RunAsync。 当 RunAsync 启动时，您的服务应开始运行；当 RunAsync 方法的 CancellationToken 发出信号时，服务应停止运行。

工作角色和 Service Fabric 服务的生命周期和生存期之间有几个主要差异：

• 生命周期：最大的差异是辅助角色是 VM，因此它的生命周期与 VM 直接关联，包括 VM 启动和停止时的事件。 Service Fabric 服务的生命周期与 VM 的生命周期不同，因此不包含主机 VM 或计算机启动和停止时的事件，因为它们彼此不相关。
• 生命周期：如果 Run 方法退出，工作角色实例将回收。 但是，Service Fabric 服务中的 RunAsync 方法可以运行到完成为止，服务实例将保持运行状态。

Service Fabric 为侦听客户端请求的服务提供可选的通信设置入口点。 RunAsync 和通信入口点都是 Service Fabric 服务中的可选重写（服务可选择只侦听客户端请求和/或只运行处理循环），这就是 RunAsync 方法无需重新启动服务实例就可退出的原因，因为它可以继续侦听客户端请求。

应用程序 API 和环境

云服务（扩展支持）环境 API 提供当前 VM 实例的信息和功能，以及有关其他 VM 角色实例的信息。 Service Fabric 提供有关其运行时的信息，以及有关服务当前运行所在的节点的某些信息。

配置参数

云服务（扩展支持）中的配置设置是为 VM 角色设置的，并应用于该 VM 角色的所有实例。 这些设置是 ServiceConfiguration.*.cscfg 文件中设置的键-值对，可直接通过 RoleEnvironment 进行访问。 在 Service Fabric 中，设置单独应用到每个服务和每个应用程序，而不是应用到 VM，因为 VM 可以托管多个服务和应用程序。 服务由三个包组成：

• 代码：包含服务的可执行文件、二进制文件、DLL 和服务需要运行的任何其他文件。
• 配置：服务的所有配置文件和设置。
• 数据：与服务关联的静态数据文件。

其中每个包可独立设置版本和进行升级。 与云服务（扩展支持）类似，可以通过 API 以编程方式访问配置包，事件可用于通知服务配置包更改。 Settings.xml 文件可用于键-值配置和编程访问，这与 App.config 文件的应用设置部分类似。 但是，与云服务（扩展支持）不同，Service Fabric 配置包可以包含任何格式的任何配置文件，无论是 XML、JSON、YAML 还是自定义二进制格式。

访问配置

Cloud Services（扩展支持）

可通过 RoleEnvironment 访问 ServiceConfiguration.*.cscfg 中的配置设置。 这些设置可全局提供给同一云服务部署中的所有角色实例使用。

string value = RoleEnvironment.GetConfigurationSettingValue("Key");

Service Fabric

每个服务都有自身的独立配置包。 可供群集中所有应用程序访问的全局配置设置没有内置机制。 使用配置包中的 Service Fabric 特殊配置文件 Settings.xml 时，Settings.xml 中的值可以在应用程序级别覆盖，实现应用程序级别的配置设置。

通过服务的 CodePackageActivationContext 可在每个服务实例中访问配置设置。

ConfigurationPackage configPackage = this.Context.CodePackageActivationContext.GetConfigurationPackageObject("Config");

// Access Settings.xml
KeyedCollection<string, ConfigurationProperty> parameters = configPackage.Settings.Sections["MyConfigSection"].Parameters;

string value = parameters["Key"]?.Value;

// Access custom configuration file:
using (StreamReader reader = new StreamReader(Path.Combine(configPackage.Path, "CustomConfig.json")))
{
    MySettings settings = JsonConvert.DeserializeObject<MySettings>(reader.ReadToEnd());
}

配置更新事件

Cloud Services（扩展支持）

当环境中发生更改（例如配置更改）时，将使用 RoleEnvironment.Changed 事件来通知所有角色实例。 通过此事件可以应用配置更新，却无需回收角色实例或重新启动工作处理进程。

RoleEnvironment.Changed += RoleEnvironmentChanged;

private void RoleEnvironmentChanged(object sender, RoleEnvironmentChangedEventArgs e)
{
   // Get the list of configuration changes
   var settingChanges = e.Changes.OfType<RoleEnvironmentConfigurationSettingChange>();
foreach (var settingChange in settingChanges) 
   {
      Trace.WriteLine("Setting: " + settingChange.ConfigurationSettingName, "Information");
   }
}

Service Fabric

在服务中的三个包类型（代码、配置和数据）中，每个类型都会提供可在包更新、添加或删除时通知服务实例的事件。 一个服务可以包含每种类型的多个包。 例如，一个服务可以有多个配置包，其中每个包可单独设置版本并且可升级。

这些事件可用于处理服务包中的更改，而无需重新启动服务实例。

this.Context.CodePackageActivationContext.ConfigurationPackageModifiedEvent +=
                    this.CodePackageActivationContext_ConfigurationPackageModifiedEvent;

private void CodePackageActivationContext_ConfigurationPackageModifiedEvent(object sender, PackageModifiedEventArgs<ConfigurationPackage> e)
{
    this.UpdateCustomConfig(e.NewPackage.Path);
    this.UpdateSettings(e.NewPackage.Settings);
}

启动任务

启动任务是应用程序启动前执行的操作。 启动任务通常用于以提升的权限运行设置脚本。 云服务（扩展支持）和 Service Fabric 都支持启动任务。 主要区别在于，在云服务（扩展支持）中，启动任务绑定到 VM，因为它是角色实例的一部分，而在 Service Fabric 中，启动任务绑定到服务，该服务不绑定到任何特定 VM。

Cloud Services（扩展支持）

在云服务（扩展支持）中，在 ServiceDefinition.csdef 中为每个角色配置启动入口点。

<ServiceDefinition>
    <Startup>
        <Task commandLine="Startup.cmd" executionContext="limited" taskType="simple" >
            <Environment>
                <Variable name="MyVersionNumber" value="1.0.0.0" />
            </Environment>
        </Task>
    </Startup>
    ...
</ServiceDefinition>

Service Fabric

Service Fabric 中的启动入口点是在 ServiceManifest.xml 中针对每个服务配置的。

<ServiceManifest>
  <CodePackage Name="Code" Version="1.0.0">
    <SetupEntryPoint>
      <ExeHost>
        <Program>Startup.bat</Program>
      </ExeHost>
    </SetupEntryPoint>
    ...
</ServiceManifest>

有关开发环境的说明

云服务（扩展支持）和 Service Fabric 都与 Visual Studio 集成，其中包含项目模板，并支持在本地和 Azure 进行调试、配置和部署。 云服务（扩展支持）和 Service Fabric 还提供本地开发运行时环境。 差别在于，云服务的开发运行时模拟其运行所在的 Azure 环境，Service Fabric 不使用模拟器，而是使用完整的 Service Fabric 运行时。 在本地开发机上运行的 Service Fabric 环境就是在生产中运行的同一环境。

后续步骤

详细了解 Service Fabric Reliable Services 以及云服务（扩展支持）与 Service Fabric 应用程序体系结构之间的根本差异，了解如何利用整套 Service Fabric 功能。

• Service Fabric Reliable Services 的基础指南
• 云服务（扩展支持）与 Service Fabric 之间的差异的概念指南