云原生领域技能Skill domain-cloud-native

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name: domain-cloud-native description: “用于构建云原生应用。关键词：kubernetes, k8s, docker, container, grpc, tonic, microservice, service mesh, observability, tracing, metrics, health check, cloud, deployment, 云原生, 微服务, 容器” user-invocable: false

云原生领域

第3层：领域约束

领域约束 → 设计影响

领域规则	设计约束	Rust 实现含义
12要素应用	配置来自环境	基于环境的配置
可观测性	指标 + 追踪	tracing + opentelemetry
健康检查	存活/就绪探针	专用端点
优雅关闭	清理终止	信号处理
水平扩展	无状态设计	无本地状态
容器友好	小体积二进制文件	发布优化

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关键约束

无状态设计

规则：无本地持久化状态
原因：Pod 可能随时被终止/重新调度
RUST：外部状态（Redis, DB），不使用静态可变变量

优雅关闭

规则：处理 SIGTERM，排干连接
原因：零停机部署
RUST：tokio::signal + 优雅关闭

可观测性

规则：每个请求必须可追踪
原因：调试分布式系统
RUST：tracing spans, opentelemetry 导出

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向下追踪 ↓

从约束到设计（第2层）：

"需要分布式追踪"
    ↓ m12-lifecycle: Span 生命周期
    ↓ tracing + opentelemetry

"需要优雅关闭"
    ↓ m07-concurrency: 信号处理
    ↓ m12-lifecycle: 连接排干

"需要健康检查"
    ↓ domain-web: HTTP 端点
    ↓ m06-error-handling: 健康状态

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关键 Crate

用途	Crate
gRPC	tonic
Kubernetes	kube, kube-runtime
Docker	bollard
追踪	tracing, opentelemetry
指标	prometheus, metrics
配置	config, figment
健康检查	HTTP 端点

设计模式

模式	目的	实现
gRPC 服务	服务网格	tonic + tower
K8s 操作符	自定义资源	kube-runtime Controller
可观测性	调试	tracing + OTEL
健康检查	编排	/health, /ready
配置	12要素应用	环境变量 + 密钥

代码模式：优雅关闭

use tokio::signal;

async fn run_server() -> anyhow::Result<()> {
    let app = Router::new()
        .route("/health", get(health))
        .route("/ready", get(ready));

    let addr = SocketAddr::from(([0, 0, 0, 0], 8080));

    axum::Server::bind(&addr)
        .serve(app.into_make_service())
        .with_graceful_shutdown(shutdown_signal())
        .await?;

    Ok(())
}

async fn shutdown_signal() {
    signal::ctrl_c().await.expect("failed to listen for ctrl+c");
    tracing::info!("shutdown signal received");
}

健康检查模式

async fn health() -> StatusCode {
    StatusCode::OK
}

async fn ready(State(db): State<Arc<DbPool>>) -> StatusCode {
    match db.ping().await {
        Ok(_) => StatusCode::OK,
        Err(_) => StatusCode::SERVICE_UNAVAILABLE,
    }
}

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常见错误

错误	违反领域规则	修复方法
本地文件状态	非无状态	外部存储
无 SIGTERM 处理	硬终止	优雅关闭
无追踪	无法调试	tracing spans
静态配置	非12要素应用	环境变量

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追踪到第1层

约束	第2层模式	第1层实现
无状态	外部状态	Arc<Client> 用于外部
优雅关闭	信号处理	tokio::signal
追踪	Span 生命周期	tracing + OTEL
健康检查	HTTP 端点	专用路由

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相关技能

何时	参见
异步模式	m07-concurrency
HTTP 端点	domain-web
错误处理	m13-domain-error
资源生命周期	m12-lifecycle