Spring Boot Kubernetes

本指南将指导您完成在 Kubernetes 上部署 Spring Boot 应用程序的过程。您可以选择多种方式来处理 Spring Boot 和 Kubernetes。本指南的目的是让您尽快上手，而不是讨论所有替代方案或深入探讨生产部署的所有细节。

您将构建什么

Kubernetes 是一个开源系统，用于自动化容器化应用程序的部署、扩展和管理。它将构成应用程序的容器分组为逻辑单元，以便于管理和发现。在本指南中，我们将构建并部署一个简单的 Spring Boot 应用程序。

您还可以找到关于 Docker 的入门指南和主题指南，其中涵盖了构建容器映像的一些背景知识。

您需要准备什么

您需要一个 Linux 或类 Linux 的命令行。本指南中的命令行示例适用于 Linux、带有 shell 的 MacOS 终端或 Windows 上的 WSL。

您还需要一个 Kubernetes 集群和命令行工具 Kubectl。您可以通过使用 Kind（在 Docker 上）或 Minikube 在本地创建集群。或者，您可以使用云提供商，如 Google Cloud Platform、Amazon Web Services 或 Microsoft Azure。在继续之前，请验证您可以从 shell 运行 kubectl 命令。以下示例使用 kind。

$ kubectl cluster-info
Kubernetes master is running at https://127.0.0.1:46253
KubeDNS is running at https://127.0.0.1:46253/api/v1/namespaces/kube-system/services/kube-dns:dns/proxy

To further debug and diagnose cluster problems, use 'kubectl cluster-info dump'.

您还应该运行以下命令

$ kubectl get all
NAME                 TYPE        CLUSTER-IP   EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE
service/kubernetes   ClusterIP   10.43.0.1    <none>        443/TCP   7m13s

创建 Spring Boot 应用程序

首先，我们创建一个 Spring Boot 应用程序。如果您有一个已经存在于 github 上的首选应用程序，您可以将其克隆到终端（已安装 git 和 java）。或者，您可以使用 start.spring.io 从头开始创建一个应用程序。

curl https://start.spring.io/starter.tgz -d dependencies=webflux,actuator -d type=maven-project | tar -xzvf -

然后您可以构建应用程序

./mvnw install

第一次需要几分钟时间，但一旦所有依赖项都缓存完毕，就会很快。

然后您可以看到构建结果。如果构建成功，您应该会看到一个 JAR 文件，类似以下内容

ls -l target/*.jar
-rw-r--r-- 1 root root 19463334 Nov 15 11:54 target/demo-0.0.1-SNAPSHOT.jar

JAR 是可执行的

$ java -jar target/*.jar

由于我们在下载项目时添加了 actuator 依赖项，该应用程序具有一些内置的 HTTP 端点。您应该在启动日志中看到类似以下内容的输出

...
2019-11-15 12:12:35.333  INFO 13912 --- [           main] o.s.b.a.e.web.EndpointLinksResolver      : Exposing 2 endpoint(s) beneath base path '/actuator'
2019-11-15 12:12:36.448  INFO 13912 --- [           main] o.s.b.web.embedded.netty.NettyWebServer  : Netty started on port(s): 8080
...

然后您可以在另一个终端中 curl 这些端点

$ curl localhost:8080/actuator | jq .
{
  "_links": {
    "self": {
      "href": "https://:8080/actuator",
      "templated": false
    },
    "health-path": {
      "href": "https://:8080/actuator/health/{*path}",
      "templated": true
    },
    "health": {
      "href": "https://:8080/actuator/health",
      "templated": false
    },
    "info": {
      "href": "https://:8080/actuator/info",
      "templated": false
    }
  }
}

要完成此步骤，请按 Ctrl+C 停止应用程序。

容器化应用程序

容器化 Spring Boot 应用程序有多种选择。只要您已经构建了 Spring Boot JAR 文件，您只需要直接调用插件。以下命令使用 Maven。

$ ./mvnw spring-boot:build-image

以下命令使用 Gradle。

$ ./gradlew bootBuildImage

您可以在本地运行容器

$ docker run -p 8080:8080 demo:0.0.1-SNAPSHOT

然后您可以在另一个终端中检查它是否正常工作

$ curl localhost:8080/actuator/health

通过停止容器来完成。

除非您已登录 Dockerhub（docker login），否则您无法推送映像，但那里已经有一个应该可以正常工作的映像。如果您已登录，您可以

$ docker tag demo:0.0.1-SNAPSHOT springguides/demo
$ docker push springguides/demo

在实际应用中，映像需要推送到 Dockerhub（或其他可访问的仓库），因为 Kubernetes 从其 Kubelets（节点）内部拉取映像，而这些节点通常不连接到本地 Docker 守护程序。在此场景中，您可以省略推送，而是使用已有的映像。

为进行测试，有一些变通方法可以使 docker push 与不安全的本地注册表（例如）一起工作，但这超出了本指南的范围。

将应用程序部署到 Kubernetes

现在您有了一个运行并暴露了 8080 端口的容器，因此您只需要一些 YAML 就可以让 Kubernetes 运行它。为了暂时避免查看或编辑 YAML，您可以要求 kubectl 为您生成它。这里唯一可能变化的是 --image 名称。如果您将容器部署到自己的仓库，请使用其标签而不是此标签。

$ kubectl create deployment demo --image=springguides/demo --dry-run -o=yaml > deployment.yaml
$ echo --- >> deployment.yaml
$ kubectl create service clusterip demo --tcp=8080:8080 --dry-run -o=yaml >> deployment.yaml

您可以采用上面生成的 YAML 并进行编辑，或者直接应用它。

$ kubectl apply -f deployment.yaml
deployment.apps/demo created
service/demo created

检查应用程序是否正在运行

$ kubectl get all
NAME                             READY     STATUS      RESTARTS   AGE
pod/demo-658b7f4997-qfw9l        1/1       Running     0          146m

NAME                 TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)    AGE
service/kubernetes   ClusterIP   10.43.0.1       <none>        443/TCP    2d18h
service/demo         ClusterIP   10.43.138.213   <none>        8080/TCP   21h

NAME                   READY     UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
deployment.apps/demo   1/1       1            1           21h

NAME                              DESIRED   CURRENT   READY     AGE
replicaset.apps/demo-658b7f4997   1         1         1         21h
d

重复 kubectl get all，直到 demo pod 的状态显示为 Running。

现在您需要能够连接到应用程序，您已将其公开为 Kubernetes 中的 Service。一种在开发时非常有效的方法是创建一个 SSH 隧道。

$ kubectl port-forward svc/demo 8080:8080

然后您可以在另一个终端中验证应用程序是否正在运行

$ curl localhost:8080/actuator/health
{"status":"UP"}

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