Java微服務之Spring Boot on Docker


本文學習前提:Java, Spring Boot, Docker, Spring Cloud

一、准備工作

1.1 安裝Docker環境

  

  這一部分請參考我的另一篇文章《ASP.NET Core on Docker》,本文不再贅述。需要注意的是,如果你是Windows想要安裝Docker,Docker for Windows需要64bit Windows 10 Pro,且需要開啟Hyper-V。如果你不想開啟Hyper-V,而又事先安裝了VMware Workstation,可以參考曉晨的《Docker for Windows 使用VMware Station》。

1.2 准備Java鏡像

  (1)拉取java鏡像

  # docker pull java => 默認為最新版本的鏡像

  # docker pull java:8 => 標簽為8的java鏡像版本

  (2)查看java鏡像

  # docker images java

  

  PS:java鏡像有點大啊,643MB

二、部署Spring Boot微服務到Docker

2.1 Spring Boot示例准備

  這里以一個spring boot應用程序:eureka-service來介紹,它是基於spring cloud eureka的一個服務注冊與發現的微服務應用程序,你可以從這里獲取其源碼。

  

2.2 快速借助Dockerfile部署到Docker

  (1)使用Maven打包項目:執行下面的命令,將其構建成jar包

MVN> mvn clean package  

  (2)在jar包所在目錄,創建Dockerfile文件,並添加以下內容

# 基於Java8鏡像
FROM java:8

# 將本地文件夾掛在到當前容器
VOLUME /tmp

# 復制文件到容器
ADD eureka-service-sn-0.0.1-SNAPSHOT.jar app.jar
RUN bash -c 'touch /app.jar'

# 聲明需要暴露的端口
EXPOSE 9000

# 配置容器啟動后執行的命令
ENTRYPOINT ["java","-Djava.security.egd=file:/dev/./urandom","-jar","/app.jar"]

  (3)通過FTP工具將jar包和Dockerfile文件一起傳送到服務器端,然后通過Shell工具登錄並跳轉到這個目錄下,執行以下命令打包鏡像:

  # docker build -t edc/discovery-service-eureka:0.0.1 . => 不要忘記這里有個 .

  

  # docker images => 可以看到在Java8的鏡像基礎之上,針對eureka-service的鏡像已准備好

  

  (4)啟動鏡像:

  # docker run --name eureka-service -d -p 8761:8761 edc/service-discovery-eureka:0.0.1

  

  (5)驗證是否已成功啟動:訪問http://docker宿主機IP:8761/,可以正常顯示Eureka Server首頁。

三、使用Docker Compose編排微服務

3.1 Docker Compose簡介

  在實際的微服務架構中,一般包含很多個微服務,而且每個微服務都會部署多個實例,如果每個微服務都需要手動啟停,那么效率會很低下,維護量也會很大。

  Compose是一個用於定義和運行多容器的Docker應用程序的工具,非常適合在開發、測試、構建CI工作流等場景。

  Compose的安裝請參考:https://docs.docker.com/compose/install/#install-compose

  

  安裝后驗證如下:# docker-compose --version

  

  PS:我這里使用的Compose版本是1.22.0

3.2 Docker Compose快速入門示例

  首先,我們來了解下使用Compose的3個基本步驟:

  • 使用Dockerfile(或其他方式)定義應用程序環境,以便於在任何地方重現該環境
  • 在docker-compose.yml文件中定義組成應用程序的服務,以便各個服務在一個隔離的環境中一起運行
  • 運行docker-compose up命令,啟動並運行整個應用程序

  其次,我們仍然以上面的eureka-service為例,來快速實踐一下Compose的基本步驟:

  (1)打包eureka-service,同上,不再贅述

  (2)創建Dockerfile文件,同上,不再贅述

  (3)在Dockerfile同一路徑下創建docker-compose.yml,並添加以下內容:

version: '3'
services:
  eureka:                      # 指定服務的名稱
    build: .                     # 指定Dockerfile所在路徑,注意這里是個 .
    ports:
      - "8761:8761"         # 指定端口映射,類似docker run的-p選項,注意使用字符串形式

  (4)通過FTP工具將jar包、dockerfile以及docker-compose.yml一同拷貝到docker宿主機指定文件夾中

  (5)在這個目錄下執行以下命令,啟動容器。

  # docker-compose up

  

  PS:也可以使用docker-compose up -d 來通過后台運行的方式啟動並運行這些容器

  (6)驗證容器是否成功啟動:訪問http://docker宿主機IP:8761/,可以正常顯示Eureka Server首頁。

 

  最后,說說Docker Compose將所管理的容器分為三層,分別是工程(Project)、服務(Service)以及容器(Container)。Docker Compose運行目錄下的所有文件(docker-compose.yml、extends文件或環境變量文件等)組成一個工程(默認為docker-compose.yml所在目錄的目錄名稱)。一個工程可以包含多個服務,每個服務定義了容器運行的鏡像、參數和依賴,一個服務可以包括多個容器實例。

  

  對應上圖中的名稱,工程名稱是eureka-service(對應docker宿主機上的目錄名稱),該工程包含了1個服務,服務名稱是eureka。當執行docker-compose up命令時,啟動了eureka服務的1個容器實例eureka_1。

3.3 Docker Compose編排Spring Cloud微服務

  這里仍然會采用在2.1節提到的部分示例來(詳情請參見github的part5部分)演示,將要編排的微服務列表如下表所示:

微服務項目名稱 項目微服務中的角色
eureka-service   服務發現&注冊組件
zuul-service   API網關
user-service   服務提供者
movie-service   服務提供者

  (1)分別通過maven打成jar包,不再贅述。

  PS:可以通過使用maven插件來構建docker鏡像,需要在pom.xml添加一些內容,這里不闡述,有興趣的可以百度一下。此外,由於Docker默認網絡模式是bridge,各個容器的IP都不相同,因此如果在服務提供者的配置文件中設置了http://localhost:8761/eureka/會無法滿足要求。這時,我們可以為Eureka Server所在容器配置一個主機名(例如discover),並讓各個微服務使用主機名來訪問Eureka Server。所以,這里講所有微服務關於Eureka地址的配置改為如下內容

eureka:
  client:
    serviceUrl:
      defaultZone: http://discovery:8761/eureka/

  (2)編寫docker-compose.yml文件

version: '3'
services:
  # 指定服務名稱
  eureka-service:
    build: 
      context: eureka-service/
    # 指定服務所使用的的鏡像,后續不再贅述
    image: edc/eureka-service:0.0.1
    # 暴露端口信息
    ports:
      - "8761:8761"
  zuul-service:
    build: 
      context: zuul-service/
    image: edc/zuul-service:0.0.1
    # 連接到 eureka-service,這里使用的是SERVICE:ALIAS的形式
    links:
      - eureka-service:discovery
  user-service:
    build: 
      context: user-service/
    image: edc/user-service:0.0.1
    links:
      - eureka-service:discovery
  movie-service:
    build: 
      context: movie-service/
    image: edc/movie-service:0.0.1
    links:
      - eureka-service:discovery

  PS:這里我將各個服務都放在了分別的目錄下,可以參考下圖這個目錄結構:

  

  (3)通過以下命令在docker-comopose.yml所在的目錄下進行build,統一打包鏡像

  # docker-compose build

  

  打包后查看已經build好的鏡像列表

  

  (4)執行以下命令啟動項目

  # docker-compose up -d

  PS:這里加上了-d,表示后台運行,否則你的整個屏幕都是日志輸出...

  

  最終效果如下圖所示:

3.4 Docker Compose編排高可用的Eureka Server

  針對Eureka Server,實現高可用的話,也可以通過Compose來編排Eureka Server集群(比如一個2個節點的高可用最小規模集群)。

  首先,需要針對Eureka Service的配置文件進行改造,以便通過同樣的配置屬性就可以實現兩個節點的配置,這里仍然使用2.1節中的github中的示例(參見part1部分)。下面是eureka-service-ha-1的配置項,eureka-service-ha-2同理,不再贅述。

spring:
  application:
    name: eureka-service-ha-1
---
spring:
  # profile=peer1
  profiles: peer1
server:
  port: 8761
eureka:
  instance:
    # when profile=peer1, hostname=peer1
    hostname: peer1
  client:
    service-url:
      # register self to peer2
      defaultZone: http://peer2:8762/eureka
---
spring:
  # profile=peer2
  profiles: peer2
server:
  port: 8762
eureka:
  instance:
    # when profile=peer2, hostname=peer2
    hostname: peer2
  client:
    service-url:
      # register self to peer1
      defaultZone: http://peer1:8761/eureka

  從上面的配置文件中,兩個節點是通過spring.profiles.active來區分配置屬性的。

  然后,再來編寫一個針對高可用eureka server的docker-compose.yml文件:

version: '3'
services:
  # 指定服務名稱
  eureka-service-ha-1:
    hostname: peer1           # 指定hostname
    image: edc/eureka-service-ha:0.0.1-SNAPSHOT
    links:
      - eureka-service-ha-2   # 注冊到另一個eureka-service中
    ports:
      - "8761:8761"
    environment:
      - spring.profiles.active=peer1
  # 指定服務名稱
  eureka-service-ha-2:
    hostname: peer2           # 指定hostname
    image: edc/eureka-service-ha:0.0.1-SNAPSHOT
    links:
      - eureka-service-ha-1   # 注冊到另一個eureka-service中
    ports:
      - "8762:8762"
    environment:
      - spring.profiles.active=peer2      

  其他步驟如3.3所述,這里不再進行演示。

3.5 Docker Compose編排可伸縮的微服務

  這里仍然以3.3中的movie-service為例,執行以下命令來達到微服務節點的擴展(這里從1個節點變為2個節點):

  # docker-compose scale movie-service=2

  從上圖可以看出,movie-service實例已從1個變為了2個。

  同理,要伸縮為1個節點,只需要將2改為1即可,不再贅述。

四、小結

  本文極簡地介紹了如何通過借助dockerfile的方式部署一個spring boot應用程序到docker,docker compose的快速入門示例以及如何通過docker compose編排spring cloud微服務應用程序,還介紹了實現編排高可用eureka server以及可伸縮的微服務的實現思路。關於docker與docker compose,還有許許多多的內容,其官方文檔已經寫得非常詳細,並對常見的問題也已經有了很多詳細的總結,大家可以參見:https://doc.docker.com/compose/faq/ 瀏覽。此外,十分感謝本文參考資料周立老師著的《Spring Cloud與Docker微服務架構實戰(第二版)》,帶我快速入門Spring Cloud的世界,謝謝!

參考資料

  

周立,《Spring Cloud與Docker微服務架構實戰(第2版)

 


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