雖然在Microsoft Orleans的官方說明中有提及一個PowerShell模組可用來撰寫PowerShell的script呼叫Grain的RPC方法來驗證Grain行為，但由於該模組在Orleans v3+以後就沒在維護，而且實際使用上也並不太靈活，今天的文章提供另一個方法，使用.NET Interactive Notebooks來驗證Grain的功能。

.NET Interactive Notebooks

.NET Interactive是一個MIT授權的開源專案，它的目標是提供一個可以在瀏覽器中執行.NET程式碼的環境，並且可以與其他語言的程式碼互動。
目前提供配合 dotnet CLI的命令列工具延伸套件以便讓 .NET Interactive和資料探勘/人工智慧界常用的Jupyter整合，進而能在網頁介面的 Jupyter Notebook/JupyterLab上除了Python之外，還可以執行C#、F#、PowerShell、JavaScript、HTML、SQL等其他程式語言的程式碼。
如果不想要安裝Jupyter Notebook，.NET Interactive提供一個Visual Studio Code的擴充套件，讓開發者可以在Visual Studio Code中使用.NET Interactive。

接下來示範如何在Visual Studio Code中用.NET Interactive擴充套件提供的功能來驗證Orleans的Grain專案功能。

使用 .NET Interactive Notebooks 測試Grain的RPC方法

需要安裝的軟體有：

• .NET 6 SDK
• Visual Studio Code
• Visual Studio Code的C#擴充套件。
• Visual Studio Code的.NET Interactive Notebooks擴充套件。
• PowerShell Core (v7.+)，在目前Windows, macOS, Linux各種主流版本發佈的作業系統安裝都有支援。

建立 .NET Interactive Notebooks 並進行測試

在Visual Studio Code建立新的.NET Interactive Notebook檔案的方法：

1. 在Visual Studio Code中，按下 Ctrl(Cmd)+Shift+P以便叫出 Command Palette 命令選擇區，然後輸入new notebook以便篩選可用選項：
   
   選擇.NET Interactive: Create new blank notebook，然後按下 Enter。
2. 選擇要使用的檔案格式，如果需要在非Visual Studio Code的 .NET Interactive這個擴充套件提供的UI中執行，或不需實際執行就能看到內容的場合(如GitHub網頁上)，選擇傳統Jupyter Notebook的 .ipynb 格式，然後按 Enter：
   
3. 選擇Notebook檔案主要使用的程式語言，此處選 C#，然後按 Enter。
   
4. 此時空白的Notebook檔案就已建立完成，可以開始撰寫程式碼了。
   

在Notebook檔案中，可以打程式碼按 Ctrl + Enter 執行程式的UI部分，以下簡稱『Code Cell』以方便進行說明。

使用 .NET Interactive Notebooks 驗證Grain實作專案RPC的功能：

1. 首先在昨天程式碼專案的根目錄，建立一個notebooks目錄，然後在此目錄內建立一個 .NET Interactive Notebooks檔案。
2. 建立一個『Code Cell』輸入以下內容，以便安裝Nuget套件：

   #region install Nuget
   //Essential libs for running .NET 6 Generic Host
   #r "nuget: Microsoft.Extensions.Hosting"
   #r "nuget: Microsoft.Extensions.DependencyInjection"
   
   //Orleans essential dependencies
   #r "nuget: Microsoft.Orleans.Core"
   #r "nuget: Microsoft.Orleans.OrleansRuntime"
   //Orleans silo server runtime essentials
   #r "nuget: Microsoft.Orleans.Server"
   #endregion
   

3. 接在後面再建立一個『Code Cell』輸入以下內容，以便引入命名空間(namespace)：

   using Microsoft.Extensions.Hosting;
   using Orleans;
   using Orleans.Runtime;
   using Orleans.Hosting;
   

4. 由於 .NET Interactive的底層C#實作是使用C# Script(.csx檔)，不支援自定義命名空間，因此我們定義RPC介面和Grain實作類別不以把程式碼寫在『Code Cell』裡的方式，而是在Code Cell內用PowerShell命令來呼叫dotnet CLI編譯先前已經定義好的Grain實作類別專案：

   #!pwsh
   dotnet build ../src/Grains/RpcDemo.Grains.Greeting/RpcDemo.Grains.Greeting.csproj --nologo --verbosity quiet
   

   那個#!pwsh表示Code Cell中該標記之後的內容是使用PowerShell來解譯/執行的命令。
5. 接在後面再建立一個『Code Cell』輸入以下內容，以便載入編譯好的Grain實作類別：

   #r "../src/Shared/RpcDemo.Interfaces.Hello/bin/Debug/netstandard2.0/RpcDemo.Interfaces.Hello.dll"
   #r "../src/Grains/RpcDemo.Grains.Greeting/bin/Debug/net6.0/RpcDemo.Grains.Greeting.dll"
   

6. 接在後面再建立一個『Code Cell』，輸入起始化Orleans Silo的Generic HostBuilder配置程式碼：

   using RpcDemo.Grains.Greeting;
   var hostBuilder = Host.CreateDefaultBuilder()
       .UseOrleans(builder =>
       {
           builder.UseLocalhostClustering();
           builder.ConfigureApplicationParts(parts => {
             parts.AddApplicationPart(typeof(IHelloGrain).Assembly).WithReferences();
             parts.AddApplicationPart(typeof(HelloGrain).Assembly).WithReferences();
           });
       })
   

   Microsoft Orleans框架提供一個UseOrleans()擴充方法來整合至ASP.NET Core的web服務框架/.NET Generic Host中執行Silo的服務實體，而餵給該方法的Lambda敘述式參數中，第一行UseLocalhostClustering()設定Silo使用本機端測試叢集，第二行呼叫SiloBuilder的ConfigureApplicationParts()擴充方法來載入HelloGrain實作類別的Assembly，並且使用另一個WithReferences()擴充方法來載入該Grain實作類別的程式中有用到的其他相依類別。
   這裡要注意的是，由於.NET Interactive底層的Nested Kernel機制，所以在.NET Interactive Notebook中宣告的SiloBuilder除了要宣告載入Grain實作類別之外，RPC介面的Interface型別也得要明確寫出載入宣告。
7. 然後上述的配置無誤的話，呼叫hostBuilder的Build()建置方法來產生一個Generic Host實體，並且呼叫StartAsync()方法來啟動承載本機Silo測試叢集的.NET Generic Host服務實體：

   var host = hostBuilder.Build();
   await host.StartAsync();
   

8. 再來我們開始配置Orleans呼叫RPC客戶端的ClientBuilder程式碼：

   var clientBuilder = new ClientBuilder().UseLocalhostClustering();
   clientBuilder.ConfigureApplicationParts(parts=>parts.AddApplicationPart(typeof(IHelloGrain).Assembly)
   

   與Server端類似，在Client端也有個UseLocalhostClustering()擴充方法設定連結本機端測試叢集的Silo服務，然後也有相對應載入RPC介面的Assembly的機制。
9. 配置無誤的話，呼叫Build()建置方法產生Orleans Client端物件：

   var client = clientBuilder.Build();
   

10. 和Silo連線：

    await client.Connect();
    

11. 建立HelloGrain實體的Client端參考(RPC proxy)：

    var helloGrainRpc = client.GetGrain<IHelloGrain>(0);
    

12. 呼叫Grain的RPC方法：

    var greeting = await helloGrainRpc.SayHello("Orleans");
    display(greeting);
    

    最後一行的 display() 是.NET Interactive Notebook C# Kernel的特殊函式可印出變數值，執行的結果如下圖所示：
    
13. 呼叫結束後，如果RPC proxy不再使用時，關閉Client端連線：

    await client.Close();
    

14. 最後記得呼叫StopAsync()方法來關閉.NET Generic Host服務實體：

    await host.StopAsync().ConfigureAwait(false);
    

以上是使用 .NET Interactive Notebook 來撰寫Orleans的範例，這個範例可直接從GitHub的預覽網頁上看到：
https://github.com/windperson/OrleansRpcDemo/blob/day07/notebooks/verify_HelloGrain.ipynb

明天我們來看看如何寫Orleans的Unit Test專案，來測試Grain實作專案的RPC呼叫。