Pipy 进化:从可编程代理到应用引擎

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Flomesh 发表于 2024/03/05 14:45:30 2024/03/05
【摘要】 网络功能变得越来越复杂,编写和维护的难度提升;新的基于 Pipy 的应用中,Pipy 角色从数据平面变成控制面,需要执行更多复杂非网络的逻辑;从长远来看,Pipy 将更像是一个常见的类似 shell/bash 的系统脚本工具。

网络功能变得越来越复杂,编写和维护的难度提升;新的基于 Pipy 的应用中,Pipy 角色从数据平面变成控制面,需要执行更多复杂非网络的逻辑;从长远来看,Pipy 将更像是一个常见的类似 shell/bash 的系统脚本工具。

以上这些对 Pipy 的编程语法带来巨大的挑战,在最新的版本中我们升级了 Pipy 的语法,使其完成从可编程代理到应用引擎的蜕变,虽然仅有一词之差。

今天这篇就为大家介绍 Pipy 编程有哪些变化。在开始介绍最新设计之前,让我们先看下原来的设计。

设计

在过去的设计中,我们是在网络框架(Configuration API)编程中执行 PipyJS 代码;在最新的设计中,我们是在 PipyJS 代码中使用网络框架。

主体的互换,带来的影响是在使用 PipyJS 做网络编程时灵活性进一步提升,对开发者更加友好,提高开发效率。

让我们来看下网络框架,也就是 Configuration API。

旧设计:配置 API

与传统的 Nginx 一样, Pipy 代理同样需要配置,不同的是 Pipy 使用编程的方式来操作配置(Configuration)。Pipy 提供了一系列的配置 API,而代理编程的过程实际上就是使用 PipyJS 编码操作配置的过程。

写一个最最简单的 Pjs 脚本。

pipy()

pipy() 是每个 PipyJS 脚本都要调用的 API。

在这个脚本中,pipy() 创建了一个空的配置。然后,稍微复杂一点,我们写一个 echo 服务。

# main.js
pipy()
	.listen(8080)
	.serveHTTP(msg => new Message(msg.body))

将脚本保存到 main.js 中,然后执行命令 pipy main.js 就启动了一个 echo 服务。

curl -s http://localhost:8080 -d 'Hello, Pipy!'
Hello, Pipy!

在这个 echo 服务的脚本中,用到了两个 API:listen()serveHTTP(),分别创建了一个 端口 PipelineLayout 并为其添加了 serveHTTP 过滤器

pipy() 创建了一个 Configuration 对象,调用 Pipeline 相关的 API 时会创建一个 PipelineLayout 对象,然后再调用 Filter 相关的 API 将 Filter 添加到 PipelineLayout 对象上;直到再次调用另一个 Pipeline 的 API。不管是 Pipeline API 还是 Filter API,都是 Configuration 提供的,因此我们称其为 Configuration API

在脚本中的 msg => new Message(msg.body) 是一个使用箭头操作符 => 定义的函数,这就是 PipyJS 脚本

如下面这种,类似在网络框架中执行 PipyJS 脚本,就是我们曾经使用的编程方式。

pipy()
	.pipeline_api()
		.filter_api(script)
		.filter_api(script)
	.pipeline_api()
		.filter_api(script)

新设计:Pipeline API

我们用最新的语法来重写上面的 echo 服务。

# main.js
var echo = pipeline($ => $
  .serveHTTP(msg => new Message(msg.body))
)

pipy.listen(8080, echo)

上面的脚本中,我们调用 Pipeline API 创建了一个管道模板。

管道模板(PipelineTemplate),曾经的管道布局 PipelineLayout。它定义了管道的样子,Pipy 只有在运行中处理数据时才会创建管道(Pipeline)。但为了简洁,在编程的时候我们也用 “管道” 来代指 “管道模板”。可以理解静态的管道,就是管道模板。

让我们继续,脚本创建管道时同样描述了它的样子:包含了过滤器 serveHTTP 以及回调函数。

创建的管道被赋值给了变量 echo,并在另一个监听器管道中,直接引用该变量组合两个管道。

由此看来,新的语法更加得接近 JS 后端开发习惯,而 Pipeline API 就是引用的网络编程框架。

script
pipeline_api
script
pipeline_api
script

语法提升

语法提升不得不说是本次升级的另一个重要方面,大大地提升了开发效率。

声明变量

变量的声明曾是饱受诟病的一个点,原来的 PipyJS 语法中不支持函数变量的声明,都是通过自执行的匿名函数来实现的。比如:

((
  config = '',
  index = 0,
  
) => pipy()
  .listen(8080)
  .serveHTTP(
    ((msg, path) => (
      path = msg.head.path,
      new Message(msg.body)
    ))()
  )
)()

升级之后,变量的定义就简单命令很多。

var config = ''
var index = 0

pipy.listen(8080, $=>$
  .serveHTTP(function(msg){
    var path = msg.head.path
    return new Message(msg.body)
  })  
)

Fiber 变量

这次升级还引入了 Fiber,用来替换之前的 上下文(Context)。原来创建上下文变量要通过下面的方式:

pipy({
	_var1: undefined,
	_var2: 0,
})

引入 Fiber 之后,我们可以通过关键词 var 以及 $ 开头的变量名来定义了。

var $var1
var $var2 = 0

我们可以通过一段简单的代码来展示新引入的 Fiber 变量。

var $i = 0

function step() {
  console.log($i)

  new Timeout(1).wait().then(
    function () {
      if (++$i < 5) step()
    }
  )
}

pipy.fork(step)
pipy.fork(step)

执行这段脚本,可以看到如下结果。两次 fork 执行使用的是变量 $1 的副本,这点类似 Unix 的 fork。

2024-02-29 13:43:08.090 [INF] [worker] Thread 0 started
2024-02-29 13:43:09.088 [INF] 1
2024-02-29 13:43:09.088 [INF] 1
2024-02-29 13:43:10.088 [INF] 2
2024-02-29 13:43:10.090 [INF] 2
2024-02-29 13:43:11.090 [INF] 3
2024-02-29 13:43:11.090 [INF] 3
2024-02-29 13:43:12.091 [INF] 4
2024-02-29 13:43:12.091 [INF] 4
2024-02-29 13:43:18.097 [INF] [worker] Thread 0 done
2024-02-29 13:43:18.097 [INF] [worker] Thread 0 ended

分支语法

原来的 PipyJS 语法中还没有支持分支语法,如 ifelseswitch,当需要条件分支操作时都要通过过滤器 branch() 实现。

pipy({
  _condition: undefined,
})

  .pipeline()
  .branch(
    () => _condition === 'cond1', 'branch1',
    () => _condition === 'cond2', 'branch2',
    'defaultBranch'
  )

最新的语法中,我们可以使用 if 或者 siwtch

var $condition

pipeline($ => $
  .pipe(
    function() {
      if ($condition === 'cond1')
        return branch1
      else if ($condition === 'cond2')
        return branch2
      else
        return defaultBranch

      // switch ($condition) {
      //   case 'cond1':
      //     return branch1
      //   case 'cond2':
      //     return branch2
      //   default:
      //     return defaultBranch
      // }
    }
  )
)

模块化

PipyJS 模块化是另一个特色,通过将 PipyJS 脚本分解到多个文件中成为独立的模块,每个模块中都包含了相关功能的必要代码。通过模块化来提高代码的可维护性、增强代码的可复用性、提高软件的可扩展性(需要新增功能时,添加新的模块即可)。

这里不再赘述原来的模块化,有兴趣的可以看 这里

在新的设计中,我们同样对模块进行了提升。让我们将上面的 ehco 服务脚本进行分解:echo.jsmain.js

# echo.js
export default pipeline($ => $
  .serveHTTP(msg => new Message(msg.body))
)
# main.js
import echo from './echo.js'

pipy.listen(8080, echo)

在 echo 模块中,我们使用 export default 关键字对模板进行导出;在 main 模块中,我们通过 import 关键字引入模块。

当需要引用多个模块时,可以通过多个 import,或者下面这种方式。

var modes = ['m1.js', 'm2.js', 'm3.js' ].map( m => pipy.import(m).default )

pipy.listen(8080, ($ => $
  .pipe(modes)
))
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