使用Dapr来实现交通流量控制

真正对Dapr 有认知上的直观感受还是要从示例代码中去体验了，因此今天给大家分享一个交通控制的示例程序，帮助大家对Dapr 的理解更进一步。 2020年的中国.NET开发者峰会朱永光有专门介绍了Dapr，他的演讲中也引用了这个示例，朱永光的演讲视频请看：https://live.csdn.net/room/dotnetconf/1v1d3YbH 。这个示例是github上的一位荷兰的 MVP 写的 https://github.com/EdwinVW/dapr-traffic-control ，我把它翻译成中文介绍给大家，示例的场景是用于使用 Dapr 模拟流量控制系统。对于此示例，我们将使用超速摄像头装置，该装置可在多个荷兰高速公路上找到。在某条高速公路的整个长度上，将测量车辆的平均速度，如果该平均速度高于该高速公路上的超速极限，则该车辆的驾驶员会收到超速罚单。

概述

这是我在此示例中模拟的虚构设置的概述:

每个泳道有1个进入相机和1个离开相机。当汽车通过入口摄像机时，将注册该汽车的车牌号。

在后台，通过调用汽车部门的Dvd服务（DMV（或荷兰语中的RDW））获取有关车辆的信息。

当汽车通过出口摄像机时，系统会对其进行记录。然后，系统根据进出时间戳记计算汽车的平均速度。如果检测到超速违规，则会向中央司法征收机构发送一条消息-CJCA（或荷兰语中的CJIB）会将超速罚单发送给车辆驾驶员。

模拟

为了在代码中进行模拟，可以使用以下服务:

• Simulation 是一个 .NET Core 控制台程序模拟过路车.
• TrafficControlService 是一个ASP.NET Core的WebAPI的应用程序，提供2个端点: Entrycam 和 ExitCam.
• Government 服务是一个ASP.NET Core的WebAPI的应用程序，提供2个端点：RDW（检索车辆信息）和CJIB（用于发送超速罚单）

下面的序列图描述了仿真的工作方式：

1. Simulation 模拟生成汽车车牌号并发送一个消息 VehicleRegistered (包含汽车车牌号, 一个随机的泳道 (1-3) 和时间戳) 到服务 TrafficControlService 的端点 EntryCam .
2. TrafficControlService 调用 GovernmentService 服务的 RDW 的端点 检索对应的汽车号牌车辆的品牌和型号
3. TrafficControlService 在 state-store 里 存储VehicleState (车辆信息和进入时间戳) .
4. 一些随机间隔之后， Simulation 发送 VehicleRegistered 消息到 TrafficControlService 服务的端点 ExitCam (含有在步骤1中产生的汽车号牌，随机出口车道（1-3）和出口时间戳).
5. TrafficControlService 从state-store中获取 VehicleState .
6. TrafficControlService使用 进入和出去的时间戳 计算平均速度.
7. 如果平均速度高于速度极限时, TrafficControlService 将发送 SpeedingViolationDetected 消息 (包含车辆的车票，路面的标识符，高速化违反KMH和违规的时间戳) 到 GovernmentService 的端点 CJIB .
8. GovernmentService 计算超速违章罚款和模拟发送超速票给车主

在执行过程中，此序列中描述的所有操作都会记录到控制台，因此您可以按照流程进行操作。

Dapr

此示例使用 Dapr 实现应用程序的多个方面。在下面的图中，看到的是架构概述

1. 对于通信消息, 使用 发布和订阅 构建块来实现.
2. 对于 request/response 型的服务通信 ，使用 服务到服务调用 构建块来实现.
3. 对于车辆状态的存储，使用 状态管理 构建块来实现.
4. 服务GovernmentService 中的 VehicleInfoController 有一个操作 GetVehicleInfo 使用VehicleInfoRepository 获取车辆数据. 这个 repository 的构造函数需要一个连接字符串作为参数。 这个连接字符串存储在一个secrets 文件里。 服务 GovernmentService 使用 secrets management 构建块带一个本地文件组件来获取连接字符串.

在这个例子里, Redis 组件既用于状态管理，又用于 pub/sub.

使用 Dapr 的 self-hosted 模式运行示例

执行以下步骤以在自托管模式下运行示例应用程序：

1. 确保你已经在你的计算机上 安装Dapr的 self-hosted 模式，具体参考文档 Dapr documentation,中文的请看朱永光写的 Dapr微服务应用开发系列1：环境配置.

2. 打开三个独立的命令行窗口.

3. 在第一个命令行Shell， 切换当前路径到 仓库 的 src/GovernmentService 文件夹 执行下面的命令行（使用Dapr CLI）运行 GovernmentService:

   dapr run --app-id governmentservice --app-port 6000 --dapr-grpc-port 50002 --config ../dapr/config/config.yaml --components-path ../dapr/components dotnet run
   

4. 在第二个命令行Shell, 切换当前路径到仓库的 src/TrafficControlService 文件夹 执行下面的命令（使用Dapr CLI） TrafficControlService:

   dapr run --app-id trafficcontrolservice --app-port 5000 --dapr-grpc-port 50001 --config ../dapr/config/config.yaml --components-path ../dapr/components dotnet run
   

5. 在第三个命令行Shell, 切换当前路径到仓库的 src/Simulation 文件夹 执行下面的命令运行 Simulation:

   dapr run --app-id simulation --dapr-grpc-port 50003 --config ../dapr/config/config.yaml --components-path ../dapr/components dotnet run