Jeff Fritz 的 .NET Aspire 實作工作坊重點

服務編排和動態發現

傳統的分散式開發迫使開發人員陷入配置噩夢，他們需要管理多個服務端點、管理啟動依賴項以及手動協調服務間的通訊。 .NET Aspire 透過其複雜的編排引擎從根本上改變了這種模式：

自動服務註冊和發現

Aspire 的服務發現機制消除了硬編碼端點和手動服務註冊。

• 服務在啟動時會自動向協調器註冊，從而建立動態服務網格。
  網路拓撲結構被抽象化，服務之間透過邏輯名稱而非 IP 位址和連接埠進行通訊。
• 內建的負載平衡和故障轉移功能可確保服務執行個體之間的高可用性

依賴關係圖解析

Aspire 會自動分析服務相依性並協調啟動順序。

• 實現了優雅啟動模式，其中依賴服務等待其依賴項準備就緒。
• 健康檢查整合確保服務僅在真正準備好處理請求時才接收流量
• 支援複雜的依賴關係樹，無需人工幹預

單命令多服務環境 Aspire 專案中的 .NET run 命令可在本地啟動整個分散式系統，以前所未有的簡單性複製生產拓撲。 這樣就消除了傳統的"在我的機器上運作正常"的問題，確保開發環境與生產架構相符。

OpenTelemetry-First 架構

Aspire 的可觀測性解決方案遠不止基本的日誌記錄，它還使用 OpenTelemetry 標準實施了全面的遙測策略：

大規模分散式追蹤

• 使用 W3C 追蹤上下文自動跨服務邊界進行追蹤關聯
• 系統會自動為 HTTP 呼叫、資料庫操作和訊息佇列互動產生 span。
• 可新增自訂儀表點，且不會鎖定供應商
• 追蹤採樣策略可防止高通量場景下的效能下降

指標收集與匯總

• 內建服務健康狀況、請求延遲、吞吐量和錯誤率指標
• 可以使用 OpenTelemetry 的指標 API 定義自訂業務指標。
• 指標會自動新增服務元資料標籤，以便進行維度分析。
• 與 Prometheus 展覽格式集成，用於企業監控堆疊

Aspire開發者儀錶板：即時系統視覺化 此儀錶板可讓您即時了解分散式系統的行為：

• 跨服務邊界的即時請求流程視覺化
• 透過延遲熱圖識別效能瓶頸
• 資源利用率監控（CPU、記憶體、網路 I/O）
• 在整個請求生命週期中追蹤錯誤傳播

企業整合能力：遙測資料可無縫匯出至企業級可觀測平台：

• Azure Monitor：與 Application Insights 的原生集成
• DataDog：直接追蹤與指標轉發
• Grafana/Prometheus：符合標準的公製表符
• Jaeger/Zipkin：分散式追蹤分析

服務預設值：基礎架構程式碼即配置

Aspire 的 Service Defaults 專案代表著從命令式基礎設施程式碼到聲明式配置的典範轉移：

斷路器模式

• 為 HTTP 用戶端實現自動熔斷機制
• 可設定的故障閾值和復原策略
• 艙壁隔離可防止跨服務邊界發生級聯故障

指數退避重試邏輯

• 智慧重試策略，採用抖動機制，防止群體攻擊問題
• 訊息處理失敗的死信佇列模式
• 可依系統負載擴充的逾時配置

健康檢查協調

• 針對每項服務的活性和就緒探測
• 複合健康狀況的依賴性健康聚合
• 在服務降級期間，自動從負載平衡器輪換中移除服務

相關上下文傳播

• 自動產生和傳播關聯ID
• 非同步操作的請求跟踪
• 日誌聚合與關聯上下文，用於分散式偵錯

Aspirate：基礎架構即程式碼生成

Docker 配置自動化

• 針對 .NET 應用程式最佳化的多階段 Dockerfile 生成
• 依賴性分析可產生準確的基礎影像選擇方案
• 遵循業界最佳實務的安全強化型容器配置
• 支援多架構建置（x64、ARM64），適用於雲端原生部署

Kubernetes 清單產生（預覽版）即將推出的發布者功能將自動產生：

• 部署清單應包含適當的資源限制和請求
• 具有正確連接埠對映和選擇器的服務定義
• 針對特定環境的配置進行 ConfigMap 和 Secret 管理
• 為服務網格整合配置入口控制器

CI/CD 管線優化

• 建置快取優化可將容器建置時間縮短 60-80%
• 平行服務建置與測試能力
• 與 Azure DevOps、GitHub Actions 和 Jenkins 管線集成
• 自動化漏洞掃描和合規性檢查

通用發展環境

工具鏈獨立性

• 可透過 dotnet CLI 使用全部功能，無需依賴 IDE
  Visual Studio Code 與 C# 開發工具包結合使用，可提供最佳的開發體驗
• JetBrains Rider 對企業開發團隊的支持
• 命令列調試和效能分析功能

貨櫃優先的本地開發

• 為複雜的本地環境整合 Docker Compose
• 資料庫初始化與遷移管理
• 透過容器實現 Redis、RabbitMQ 和其他基礎設施服務的自動化
• 熱重載功能可維持開發速度

服務通訊模式

Aspire 實現了從開發到生產的複雜通訊模式：

服務間通信

• 支援HTTP/2和gRPC，並具備自動連線池功能
• 支援 Azure 服務匯流排、RabbitMQ 和 Apache Kafka 的訊息佇列抽象
• 具有自動死信處理的事件驅動架構模式
• 請求/回應關聯與自動逾時管理

資料存取層集成

• 帶有連接字串管理的 Entity Framework Core
• 具備故障轉移功能的 Redis 分散式快取
• 跨服務邊界的資料庫遷移編排
• 針對高並發場景進行連線池最佳化

效能最佳化

資源管理

• 自動記憶體壓力監控與垃圾回收調優
• 容器環境的 CPU 親和性配置
• 針對高吞吐量場景的網路緩衝區最佳化
• 根據工作負載特性調整執行緒池大小

緩存策略

• 多層緩存，包括 L1（記憶體）層和 L2（分散式）層
• 使用事件溯源的快取失效模式
• 基於記憶體可用性的自適應快取大小調整
• 關鍵應用程式路徑的快取預熱策略

發展速度加速

降低認知負荷：開發人員專注於業務邏輯，而不是基礎架構底層架構。 服務發現、健康檢查和可觀測性成為基礎設施的問題，並由該框架透明地處理。

多語言互通性：雖然 Aspire 以 .NET 為中心，但其容器原生方法允許與用其他語言編寫的服務整合。 服務發現和通訊模式可以跨越技術邊界運作。

生產環境一致性：本地開發環境與生產架構一致，消除了部署意外情況，並減輕了 CI/CD 管線的測試負擔。

企業採納考量

安全加固

• 內建證書管理和輪換支持
• 服務網格集成，支援雙向TLS
• 透過 Azure Active Directory 整合進行身分識別和存取管理
• 使用 Azure Key Vault 和類似提供者進行金鑰管理

合規與治理

• 稽核日誌記錄符合企業合規性要求
• 基於政策的資源管理
• 透過資源標籤進行成本分配
• 多租戶隔離模式