基于 Knative Serverless 技术实现天气服务（上篇）

提到天气预报服务，我们第一反应是很简单的一个服务，目前网上有大把的天气预报 API 可以直接使用，有必要去使用 Knative 搞一套吗？杀鸡用牛刀？先不要着急，我们先看一下实际的几个场景需求：

• 场景需求 1：根据当地历年的天气信息，预测明年大致的高温到来的时间
• 场景需求 2：近来天气多变，如果明天下雨，能否在早上上班前，给我一个带伞提醒通知
• 场景需求 3：领导发话“最近经济不景气，公司财务紧张，那个服务器，你们提供天气、路况等服务的那几个小程序一起用吧，但要保证正常提供服务”。

从上面的需求，我们其实发现，要做好一个天气预报的服务，也面临内忧（资源紧缺）外患（需求增加），并不是那么简单的。不过现在更不要着急，我们可以使用 Knative 帮你解决上面的问题。

关键词：天气查询、表格存储，通道服务，事件通知

场景需求

首先我们来描述一下我们要做的天气服务场景需求：

1. 提供对外的天气预报 RESTful API

• 根据城市、日期查询（支持未来 3 天）国内城市天气信息
• 不限制查询次数，支持较大并发查询（1000）

2. 天气提醒

• 订阅国内城市天气信息，根据实际订阅城市区域，提醒明天下雨带伞
• 使用钉钉进行通知

整体架构

有了需求，那我们就开始如何基于 Knative 实现天气服务。我们先看一下整体架构：

• 通过 CronJob 事件源，每隔 3 个小时定时发送定时事件，将国内城市未来 3 天的天气信息，存储更新到表格存储
• 提供 RESTful API 查询天气信息
• 通过表格存储提供的通道服务，实现 TableStore 事件源
• 通过 Borker/Trigger 事件驱动模型，订阅目标城市天气信息
• 根据订阅收到的天气信息进行钉钉消息通知。如明天下雨，提示带伞等

基于内容较多，我们分上、下两篇分别进行介绍：

• 上篇我们会主要介绍如何对接第三方的天气预报 API、定时同步并更新天气信息以及提供 RESTful API；
• 下篇我们会主要介绍如何实现 TableStore 事件源、订阅天气信息并通过钉钉发送提醒通知；

基于 Knative 实现天气服务 - 上篇

对接高德开放平台天气预报 API

查询天气的 API 有很多，这里我们选择高德开放平台提供的天气查询 API，使用简单、服务稳定，并且该天气预报 API 每天提供 100000 免费的调用量，支持国内 3500 多个区域的天气信息查询。另外高德开放平台，除了天气预报，还可以提供 IP 定位、搜索服务、路径规划等，感兴趣的也可以研究一下玩法。

登录高德开放平台: https://lbs.amap.com ， 创建应用，获取 Key 即可：

获取 Key 之后，可以直接通过 url 访问： https://restapi.amap.com/v3/weather/weatherInfo?city=110101&extensions=all&key= < 用户 key>，返回天气信息数据如下：

 复制代码

{
"status":"1",
"count":"1",
"info":"OK",
"infocode":"10000",
"forecasts":[
{
"city":" 杭州市 ",
"adcode":"330100",
"province":" 浙江 ",
"reporttime":"2019-09-24 20:49:27",
"casts":[
{
"date":"2019-09-24",
"week":"2",
"dayweather":" 晴 ",
"nightweather":" 多云 ",
"daytemp":"29",
"nighttemp":"17",
"daywind":" 无风向 ",
"nightwind":" 无风向 ",
"daypower":"≤3",
"nightpower":"≤3"
},
...
]
}
]
}

定时同步并更新天气信息

同步并更新天气信息

该功能主要实现对接高德开放平台天气预报 API， 获取天气预报信息，同时对接阿里云表格存储服务（TableStore），用于天气预报数据存储。具体操作如下：

• 接收 CloudEvent 定时事件
• 查询各个区域天气信息
• 将天气信息存储或者更新到表格存储

在 Knative 中，我们可以直接创建服务如下：

 复制代码

apiVersion:serving.knative.dev/v1alpha1
kind:Service
metadata:
name:weather-store
namespace:default
spec:
template:
metadata:
labels:
app:weather-store
annotations:
autoscaling.knative.dev/maxScale:"20"
autoscaling.knative.dev/target:"100"
spec:
containers:
- image:registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/knative-sample/weather-store:1.2
ports:
- name:http1
containerPort:8080
env:
- name:OTS_TEST_ENDPOINT
value:http://xxx.cn-hangzhou.ots.aliyuncs.com
- name:TABLE_NAME
value:weather
- name:OTS_TEST_INSTANCENAME
value:${xxx}
- name:OTS_TEST_KEYID
value:${yyy}
- name:OTS_TEST_SECRET
value:${Pxxx}
- name:WEATHER_API_KEY
value:xxx

关于服务具体实现参见 GitHub 源代码： https://github.com/knative-sample/weather-store

创建定时事件

这里或许有疑问：为什么不在服务中直接进行定时轮询，非要通过 Knative Eventing 搞一个定时事件触发执行调用？那我们要说明一下，Serverless 时代下就该这样玩 - 按需使用。千万不要在服务中按照传统的方式空跑这些定时任务，亲，这是在持续浪费计算资源。

言归正传，下面我们使用 Knative Eventing 自带的定时任务数据源（CronJobSource），触发定时同步事件。

创建 CronJobSource 资源，实现每 3 个小时定时触发同步天气服务（weather-store），WeatherCronJob.yaml 如下：

 复制代码

apiVersion: sources.eventing.knative.dev/v1alpha1
kind: CronJobSource
metadata:
name: weather-cronjob
spec:
schedule:"0 */3 * * *"
data:'{"message": "sync"}'
sink:
apiVersion: serving.knative.dev/v1alpha1
kind: Service
name: weather-store

执行命令：

 复制代码

kubectl apply -fWeatherCronJob.yaml

现在我们登录阿里云表格存储服务，可以看到天气预报数据已经按照城市、日期的格式同步进来了。

提供天气预报查询 RESTful API

有了这些天气数据，可以随心所欲的提供属于我们自己的天气预报服务了（感觉像是承包了一块地，我们来当地主），这里没什么难点，从表格存储中查询对应的天气数据，按照返回的数据格式进行封装即可。

在 Knative 中，我们可以部署 RESTful API 服务如下：

 复制代码

apiVersion:serving.knative.dev/v1alpha1
kind:Service
metadata:
name:weather-service
namespace:default
spec:
template:
metadata:
labels:
app:weather-service
annotations:
autoscaling.knative.dev/maxScale:"20"
autoscaling.knative.dev/target:"100"
spec:
containers:
- image:registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/knative-sample/weather-service:1.1
ports:
- name:http1
containerPort:8080
env:
- name:OTS_TEST_ENDPOINT
value:http://xxx.cn-hangzhou.ots.aliyuncs.com
- name:TABLE_NAME
value:weather
- name:OTS_TEST_INSTANCENAME
value:${xxx}
- name:OTS_TEST_KEYID
value:${yyy}
- name:OTS_TEST_SECRET
value:${Pxxx}

具体实现源代码 GitHub 地址： https://github.com/knative-sample/weather-service

查询天气 RESTful API:

• 请求 URL

  GET /api/weather/query

 复制代码

参数:
cityCode：城市区域代码。如北京市区域代码：110000
date：查询日期。如格式：2019-09-26

• 返回结果

 复制代码

{
"code":200,
"message":"",
"data":{
"adcode":"110000",
"city":" 北京市 ",
"date":"2019-09-26",
"daypower":"≤3",
"daytemp":"30",
"dayweather":" 晴 ",
"daywind":" 东南 ",
"nightpower":"≤3",
"nighttemp":"15",
"nightweather":" 晴 ",
"nightwind":" 东南 ",
"province":" 北京 ",
"reporttime":"2019-09-25 14:50:46",
"week":"4"
}
}

查询：杭州，2019-09-26 天气预报信息示例

测试地址

另外，城市区域代码表可以在上面提供的源代码 GitHub 中可以查看，也可以到高德开放平台中下载： https://lbs.amap.com/api/webservice/download

小结

通过上面的介绍，大家对如何通过 Knative 提供天气预报实现应该有了更多的体感，其实类似的场景我们有理由相信通过 Knative Serverless 可以帮你做到资源利用游刃有余。下一篇会继续我们要实现的内容：通过 Knative 事件驱动，订阅天气信息，钉钉推送通知提醒，欢迎持续关注。

本文转载自阿里巴巴云原生微信公众号（ID：Alicloudnative）