第5章：从零搭建多服务.NET应用：亲手组装你的第一个“微服务乐高”

本章学完你将能：告别手动管理多个容器的混乱，像指挥交响乐一样，用一份配置文件一键编排、启动、管理由多个服务（你的.NET应用、数据库、缓存等）组成的完整应用栈。这是从“玩容器”到“用容器架构”的关键一步。

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一、开篇：当微服务从“一个”变成“一群”

经过前几章的修炼，你已经能把单个.NET应用熟练地装进容器。但真实的微服务世界，从来不是“单打独斗”。

设想一个最简单的电商场景，你的系统可能包含：

• 订单服务（处理下单、付款）
• 商品服务（管理商品信息）
• MySQL数据库（存储核心数据）
• Redis缓存（加速热点访问）

现在，你需要同时管理这4个容器。这意味着你要：

1. 打开多个终端，分别执行复杂的 docker run 命令。
2. 手动创建网络，确保它们能互相“找到”对方。
3. 容器挂了？手动重启。配置改了？手动更新。

我们需要一个“总指挥”：一份声明式的蓝图，能定义谁是谁、谁需要谁、以及它们如何交谈。这个总指挥，就是 Docker Compose。

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二、认识总指挥：Docker Compose 核心概念

你可以将 docker-compose.yml 文件视作你的应用架构图和自动化运维手册的合体。理解这三个核心概念，就掌握了编排的精髓：

概念	通俗理解	在蓝图中的角色	关键影响
服务	一个独立的、可运行的容器实例。	蓝图中的一个 “功能模块”，如订单服务、MySQL。	每个服务对应一个 container，是编排的基本单位。
项目	由一组关联服务组成的完整应用。	整栋 “建筑”，默认以当前目录名命名（如 ecommerce-lego）。	执行 docker-compose 命令时，所有操作都基于整个项目。
网络	服务间通信的私有、安全通道。	建筑内部的 “专用通信线路”，与外界隔离。	核心特性：在此网络内，服务间可直接使用服务名称作为主机名互相访问（服务发现）。

一句话心法：Compose为你的所有服务创建了一个专属聊天群。在这个群聊中，大家不叫IP地址这种冷冰冰的编号，而是直接喊服务名，比如“嘿，product-service，给我商品信息！”

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三、实战：亲手绘制你的第一份微服务蓝图

让我们以“电商乐高”为例，搭建包含订单服务、商品服务、MySQL和Redis的完整栈。

步骤1：规划项目结构

创建清晰的项目目录：

ecommerce-lego/               # 项目根目录
├── docker-compose.yml        # 【核心】编排蓝图
├── order-service/            # 订单服务项目
│   ├── OrderService.csproj
│   ├── Dockerfile           # 订单服务的“集装箱说明书”
│   ├── Program.cs
│   └── ...
├── product-service/          # 商品服务项目
│   ├── ProductService.csproj
│   ├── Dockerfile
│   └── ...
└── .env                      # （可选）环境变量配置文件，用于管理密码等敏感信息

行动：创建两个基础的.NET Web API项目作为我们的服务原型。

# 创建订单服务项目
dotnet new webapi -n OrderService -o order-service -f net10.0
# 创建商品服务项目
dotnet new webapi -n ProductService -o product-service -f net10.0

步骤2：编写核心蓝图 docker-compose.yml

在项目根目录创建 docker-compose.yml：

version: '3.8'

# 1. 定义所有服务（我们的乐高积木）
services:
  # 积木A：MySQL数据库
  mysql-db:
    image: mysql:8.0
    container_name: ecommerce-mysql
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: root123456
      MYSQL_DATABASE: orderdb
    volumes:
      - mysql-data:/var/lib/mysql  # 数据持久化
    ports:
      - "3306:3306"
    networks:
      - app-network
    healthcheck: # 健康检查，确保数据库就绪后其他服务再启动
      test: ["CMD", "mysqladmin", "ping", "-h", "localhost"]
      interval: 10s
      timeout: 5s
      retries: 5

  # 积木B：Redis缓存
  redis-cache:
    image: redis:7-alpine
    container_name: ecommerce-redis
    ports:
      - "6379:6379"
    networks:
      - app-network

  # 积木C：商品服务 (.NET)
  product-service:
    build: ./product-service  # 根据目录下的Dockerfile构建镜像
    container_name: product-service
    environment:
      - ConnectionStrings__Redis=redis-cache:6379
      - ConnectionStrings__MySql=Server=mysql-db;Database=orderdb;Uid=root;Pwd=root123456;
    depends_on:
      mysql-db:
        condition: service_healthy # 等待数据库健康
      redis-cache:
        condition: service_started
    ports:
      - "5005:8080"
    networks:
      - app-network

  # 积木D：订单服务 (.NET)
  order-service:
    build: ./order-service
    container_name: order-service
    environment:
      - ProductService__BaseUrl=http://product-service:8080 # 关键！通过服务名调用
      - ConnectionStrings__MySql=Server=mysql-db;Database=orderdb;Uid=root;Pwd=root123456;
    depends_on:
      - product-service # 等待商品服务启动
    ports:
      - "5000:80"
    networks:
      - app-network

# 2. 定义所有服务共用的资源
networks:
  app-network: # 创建一个专用网络，所有服务加入其中
    driver: bridge

volumes:
  mysql-data: # 声明一个数据卷，供MySQL使用
    driver: local

步骤3：在.NET服务中实现服务间通信

蓝图定义了“道路”，代码实现“运输”。订单服务需要调用商品服务，关键在于使用Compose网络提供的服务名作为主机名。

改造订单服务（OrderApi）：调用商品服务接口

在 order-service 中，通常通过 HttpClient 调用，我们需要：

• 进入OrderApi目录，安装HttpClient包。修改Program.cs，配置HttpClient（用于调用商品服务）。

  cd ..\order-service && dotnet add package Microsoft.Extensions.Http
  

• 修改Program.cs，配置HttpClient（用于调用商品服务）。
  

• 在Controller或Service中注入IHttpClientFactory并使用
  

• 编写OrderApi的Dockerfile（放在OrderApi根目录）：

  FROM mcr.microsoft.com/dotnet/sdk:10.0-alpine AS build
  WORKDIR /src
  COPY ["OrderService.csproj", "."]
  RUN dotnet restore "OrderService.csproj"
  COPY . .
  RUN dotnet publish -c Release -o /app/publish --no-self-contained
  
  FROM mcr.microsoft.com/dotnet/aspnet:10.0-alpine AS runtime
  WORKDIR /app
  COPY --from=build /app/publish .
  EXPOSE 80
  ENV ASPNETCORE_URLS=http://0.0.0.0:80
  ENTRYPOINT ["dotnet", "OrderService.dll"]
  

改造商品服务（ProductApi）：提供商品查询接口

在 product-service 中，使用Redis缓存商品，我们需要：

• 修改Program.cs，添加Redis缓存配置（先安装NuGet包）：

  cd product-service && dotnet add package StackExchange.Redis 
  

  

• 创建并实现Controllers/ProductController.cs：
  
  

• 编写ProductApi的Dockerfile（放在ProductApi根目录）：

  FROM mcr.microsoft.com/dotnet/sdk:10.0-alpine AS build
  WORKDIR /src
  COPY ["ProductService.csproj", "."]
  RUN dotnet restore "ProductService.csproj"
  COPY . .
  RUN dotnet publish -c Release -o /app/publish --no-self-contained
  
  FROM mcr.microsoft.com/dotnet/aspnet:10.0-alpine AS runtime
  WORKDIR /app
  COPY --from=build /app/publish .
  EXPOSE 8080
  ENV ASPNETCORE_URLS=http://0.0.0.0:8080
  ENTRYPOINT ["dotnet", "ProductService.dll"]
  

步骤4：一键启动与运维你的“乐团”

一切就绪，感受总指挥的力量：

# 启动所有服务（-d 表示后台运行）
docker-compose up -d

# 查看所有服务的运行状态和日志
docker-compose ps
docker-compose logs -f order-service # 跟踪订单服务日志

# 验证服务
curl http://localhost:5005/api/products  # 测试商品服务
curl http://localhost:5000/api/orders # 测试订单服务

# 验证服务间通信
curl -X POST http://localhost:5000/api/orders   -H "Content-Type: application/json"   -d '{"productId": 1, "quantity": 1}'

# 一键停止并清理所有服务
docker-compose down
# 如果想同时删除数据卷（谨慎！）
# docker-compose down -v

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四、进阶技巧与避坑指南

1. 环境变量与配置分离：永远不要将密码等硬编码在yml文件中。可以使用 .env 文件。

   # 创建 .env 文件（并加入 .gitignore）
   MYSQL_ROOT_PASSWORD=YourSuperStrongPassword!
   

   在 docker-compose.yml 中引用：${MYSQL_ROOT_PASSWORD}

2. 理解 depends_on 的局限：它只控制容器启动顺序，不保证应用就绪状态。对于数据库，必须结合 healthcheck 使用。

3. 开发效率技巧：在开发时，可以使用绑定挂载实现代码热重载，避免重复构建镜像。

   services:
     order-service:
       build: ./order-service
       volumes:
         - ./order-service:/app:ro  # 将本地代码目录挂载到容器，实时同步
         - ~/.nuget/packages:/root/.nuget/packages:ro # 挂载NuGet缓存，加速还原
       environment:
         - ASPNETCORE_ENVIRONMENT=Development
   

4. 镜像构建优化：在CI/CD中，可以先单独构建镜像，再使用 image 而非 build 指令，提升编排启动速度。

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五、本章心法总结

1. 基础设施即代码：docker-compose.yml 是你应用运行环境的权威声明，应纳入版本控制。
2. 网络即服务发现：Compose的私有网络是微服务通信的基石，服务名即域名，简化了服务间调用。
3. 状态分离：通过 volumes 将数据库等有状态数据外置，确保应用容器本身无状态，可随时销毁和重建，这是云原生的核心思想。

下章预告

现在，你的订单服务和商品服务已经可以通过HTTP（REST）优雅地“打电话”沟通了。但“打电话”要求对方必须实时在线并立即接听，这在复杂的分布式场景中并非总是最佳选择。如果对方忙线、或者操作需要耗时很久，该怎么办？

下一章：《微服务对话艺术：何时用REST“打电话”，何时用消息队列“发邮件”？》，我们将深入对比同步与异步通信模式，并引入消息队列这位强大的“异步信使”，解决服务解耦、流量削峰和最终一致性等核心难题。

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上节指路：第4章：Docker 数据“生存指南”：容器销毁，你的文件如何“永生”？

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