微服務實戰 - mysql+springboot+angular 容器編排部署

前言

這是一次完整的項目實踐,Angular頁面+Springboot接口+MySQL都通過Dockerfile打包成docker鏡像,通過docker-compose做統一編排。目的是實現整個項目產品的輕量級和靈活性,在將各個模塊的鏡像都上傳公共鏡像倉庫後,任何人都可以通過 “docker-compose up -d” 一行命令,將整個項目的前端、後端、數據庫以及文件服務器等,運行在自己的服務器上。
本項目是開發一個類似於segmentfault的文章共享社區,我的設想是當部署在個人服務器上時就是個人的文章庫,部署在項目組的服務器上就是項目內部的文章庫,部署在公司的服務器上就是所有職工的文章共享社區。突出的特點就是,項目相關的所有應用和文件資源都是靈活的,用戶可以傻瓜式地部署並使用,對宿主機沒有任何依賴。
目前一共有三個docker鏡像,考慮以後打在一個鏡像中,但目前只能通過docker-compose來編排這三個鏡像。

  1. MySQL鏡像:以MySQL爲基礎,將項目所用到的數據庫、表結構以及一些基礎表的數據庫,通過SQL腳本打包在鏡像中。用戶在啓動鏡像後就自動創建了項目所有的數據庫、表和基礎表數據。
  2. SpringBoot鏡像:後臺接口通過SpringBoot開發,開發完成後直接可以打成鏡像,由於其內置tomcat,可以直接運行,數據庫指向啓動好的MySQL容器中的數據庫。
  3. Nginx(Angular)鏡像:Nginx鏡像中打包了Angular項目的dist目錄資源,以及default.conf文件。主要的作用有:部署Angular項目頁面;掛載宿主機目錄作爲文件服務器;以及反向代理SpringBoot接口,解決跨域問題等等。

最後三個docker容器的編排通過docker-compose來實現,三個容器之間的相互訪問都通過容器內部的別名,避免了宿主機遷移時ip無法對應的問題。

MySQL鏡像

初始化腳本

在項目完成後,需要生成項目所需數據庫、表結構以及基礎表數據的腳本,保證在運行該docker容器中,啓動MySQL數據庫時,自動構建數據庫和表結構,並初始化基礎表數據。
Navicat for MySQL的客戶端支持導出數據庫的表結構和表數據的SQL腳本。
如果沒有安裝Navicat,可以在連接上容器中開發用的MySQL數據庫,通過mysqldump 命令導出數據庫表結構和數據的SQL腳本。下文中就是將數據庫的SQL腳本導出到宿主機的/bees/sql 目錄:

docker exec -it  mysql mysqldump -uroot -pPASSWORD 數據庫名稱 > /bees/sql/數據庫名稱.sql

以上只是導出 表結構和表數據的腳本,還要在SQL腳本最上方加上 生成數據庫的SQL:

drop database if exists 數據庫名稱;
create database 數據庫名稱;
use 數據庫名稱;

通過以上兩個步驟,數據庫、表結構和表數據三者的初始化SQL腳本就生成好了。

Dockerfile構建鏡像

我們生成的SQL腳本叫 bees.sql,在MySQL官方鏡像中提供了容器啓動時自動執行/docker-entrypoint-initdb.d文件夾下的腳本的功能(包括shell腳本和sql腳本),我們在後續生成鏡像的時候,將上述生成的SQL腳本COPY到MySQL的/docker-entrypoint-initdb.d目錄下就可以了。
現在我們寫Dockerfile,很簡單:

FROM mysql

MAINTAINER kerry([email protected])

COPY bees.sql /docker-entrypoint-initdb.d

將 bees.sql 和 Dockerfile 兩個文件放在同一目錄,執行構建鏡像的命令就可以了:

docker build -t bees-mysql .

現在通過 docker images,就能看到本地的鏡像庫中就已經新建了一個 bees-mysql的鏡像啦。

SpringBoot鏡像

springboot構建鏡像的方式很多,有通過代碼生成鏡像的,也有通過jar包生成鏡像的。我不想對代碼有任何污染,就選擇後者,通過生成的jar包構建鏡像。
創建一個目錄,上傳已經準備好的springboot的jar包,這裏名爲bees-0.0.1-SNAPSHOT.jar,然後同樣編寫Dockerfile文件:

FROM java:8
VOLUME /tmp
ADD bees-0.0.1-SNAPSHOT.jar /bees-springboot.jar
EXPOSE 8010
ENTRYPOINT ["java","-Djava.security.egd=file:/dev/./urandom","-jar","-Denv=DEV","/bees-springboot.jar"]

將bees-0.0.1-SNAPSHOT.jar和Dockerfile放在同一目錄執行命令開始構建鏡像,同樣在本地鏡像庫中就生成了bees-springboot的鏡像:

docker build -t bees-springboot .

Nginx(Angular)鏡像

Nginx的配置

該鏡像主要在於nginx上conf.d/default.conf文件的配置,主要實現三個需求:

1、Angualr部署
Angular的部署很簡單,只要將Angular項目通過 ng build --prod 命令生成dist目錄,將dist目錄作爲靜態資源文件放在服務器上訪問就行。我們這裏就把dist目錄打包在nginx容器中,在default.conf上配置訪問。
2、文件服務器
項目爲文章共享社區,少不了的就是一個存儲文章的文件服務器,包括存儲一些圖片之類的靜態資源。需要在容器中創建一個文件目錄,通過default.conf上的配置將該目錄代理出來,可以直接訪問目錄中的文件。
當然爲了不丟失,這些文件最好是保存在宿主機上,在啓動容器時可以將宿主機本地的目錄掛載到容器中的文件目錄。
3、接口跨域問題
在前後端分離開發的項目中,“跨域問題”是較爲常見的,SpringBoot的容器和Angular所在的容器不在同一個ip和端口,我們同樣可以在default.conf上配置反向代理,將後臺接口代理成同一個ip和端口的地址。

話不多說,結合上面三個問題,我們最終的default.conf爲:

server {
    listen       80;

    server_name  localhost;

    location / {
        root   /usr/share/nginx/html;
        index  index.html index.htm;
        try_files $uri $uri/ /index.html;
    }
    
    location /api/ {
        proxy_pass http://beesSpringboot:8010/;
    }

    location /file {
        alias /home/file;
        index  index.html index.htm;
    }

    error_page   500 502 503 504  /50x.html;
    location = /50x.html {
        root   /usr/share/nginx/html;
    }
}
  1. location / :代理的是Angular項目,dist目錄內通過Dockerfile
    COPY在容器內的/usr/share/nginx/html目錄;
  2. location /file :代理/home/file 目錄,作爲文件服務器;
  3. location /api/ :是爲了解決跨域而做的反向代理,爲了脫離宿主機的限制,接口所在容器的ip通過別名beesSpringboot來代替。別名的設置是在docker-compose.yml中設置的,後續再講。

Dockerfile構建鏡像

同樣創建一個目錄,包含Angualr的dist目錄、Dockerfile和nginx的default.conf文件,目錄結構如下:

[root@Kerry angular]# tree
.
├── dist
│   └── Bees
│       ├── 0.cb202cb30edaa3c93602.js
│       ├── 1.3ac3c111a5945a7fdac6.js
│       ├── 2.99bfc194c4daea8390b3.js
│       ├── 3.50547336e0234937eb51.js
│       ├── 3rdpartylicenses.txt
│       ├── 4.53141e3db614f9aa6fe0.js
│       ├── assets
│       │   └── images
│       │       ├── login_background.jpg
│       │       └── logo.png
│       ├── favicon.ico
│       ├── index.html
│       ├── login_background.7eaf4f9ce82855adb045.jpg
│       ├── main.894e80999bf907c5627b.js
│       ├── polyfills.6960d5ea49e64403a1af.js
│       ├── runtime.37fed2633286b6e47576.js
│       └── styles.9e4729a9c6b60618a6c6.css
├── Dockerfile
└── nginx
    └── default.conf

Dockerfile文件如下:

FROM nginx

COPY nginx/default.conf /etc/nginx/conf.d/

RUN rm -rf /usr/share/nginx/html/*

COPY /dist/Bees /usr/share/nginx/html

CMD ["nginx", "-g", "daemon off;"]

以上,通過下列命令,構建bees-nginx-angular的鏡像完成:

docker build -t bees-nginx-angular .  

docker-compose容器服務編排

上述,我們已經構建了三個鏡像,相對應的至少要啓動三個容器來完成項目的運行。那要執行三個docker run?太麻煩了,而且這三個容器之間還需要相互通信,如果只使用docker來做的話,不光啓動容器的命令會很長,而且爲了容器之間的通信,docker --link 都會十分複雜,這裏我們需要一個服務編排。docker的編排名氣最大的當然是kubernetes,但我的初衷是讓這個項目輕量級,不太希望用戶安裝偏重量級的kubernetes才能運行,而我暫時又沒能解決將三個鏡像構建成一個鏡像的技術問題,就選擇了適中的一個產品--docker-compse。
安裝docker-compose很簡單,這裏就不贅言了。安裝完之後,隨便找個目錄,寫一個docker-compose.yml文件,然後在該文件所在地方執行一行命令就能將三個容器啓動了:

#啓動
docker-compose up -d
#關閉
docker-compose down

這裏直接上我寫的docker-compose.yml文件

version: "2"
services:

 beesMysql:
  restart: always
  image: bees-mysql
  ports:
   - 3306:3306
  volumes:
   - /bees/docker_volume/mysql/conf:/etc/mysql/conf.d
   - /bees/docker_volume/mysql/logs:/logs
   - /bees/docker_volume/mysql/data:/var/lib/mysql
  environment:
   MYSQL_ROOT_PASSWORD: kerry

 beesSpringboot:
  restart: always
  image: bees-springboot
  ports:
   - 8010:8010
  depends_on:
   - beesMysql

 beesNginxAngular:
  restart: always
  image: bees-nginx-angular
  ports:
   - 8000:80
  depends_on:
   - beesSpringboot
  volumes:
   - /bees/docker_volume/nginx/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf
   - /bees/docker_volume/nginx/conf.d:/etc/nginx/conf.d
   - /bees/docker_volume/nginx/file:/home/file

image:鏡像名稱
ports:容器的端口和宿主機的端口的映射
services:文中三個service,在各自容器啓動後就會自動生成別名,例如:在springboot中訪問數據庫,只需要通過“beesMysql:3306”就能訪問。
depends_on:會設置被依賴的容器啓動之後,纔會啓動自己。例如:mysql數據庫容器啓動後,再啓動springboot接口的容器。
volumes:掛載卷,一些需要長久保存的文件,可通過宿主機中的目錄,掛載到容器中,否則容器重啓後會丟失。例如:數據庫的數據文件;nginx的配置文件和文件服務器目錄。

其他

自動部署

爲了提高開發效率,簡單寫了一個自動部署的腳本,直接貼腳本了:

#!/bin/bash

v_springboot_jar=`find /bees/devops/upload/ -name "*.jar"`
echo "找到jar:"$v_springboot_jar
v_angular_zip=`find /bees/devops/upload/ -name "dist.zip"`
echo "找到dist:"$v_angular_zip

cd /bees/conf/
docker-compose down
echo "關閉容器"

docker rmi -f $(docker images |  grep "bees-springboot"  | awk '{print $1}')
docker rmi -f $(docker images |  grep "bees-nginx-angular"  | awk '{print $1}')
echo "刪除鏡像"

cd /bees/devops/dockerfiles/springboot/
rm -f *.jar
cp $v_springboot_jar ./bees-0.0.1-SNAPSHOT.jar
docker build -t bees-springboot .
echo "生成springboot鏡像"

cd /bees/devops/dockerfiles/angular/
rm -rf dist/
cp $v_angular_zip ./dist.zip
unzip dist.zip
rm -f dist.zip
docker build -t bees-nginx-angular .
echo "生成angular鏡像"

cd /bees/conf/
docker-compose up -d
echo "啓動容器"
docker ps

遇到的坑

一開始在docker-compose.yml文件中寫services時,每個service不是駝峯式命名,而是下劃線連接,例如:bees_springboot、bees_mysql、bees_nginx_angular 。
在springboot中訪問數據庫的別名可以,但是在nginx中,反向代理springboot接口地址時死活代理不了 bees_springboot的別名。能在bees_nginx_angular的容器中ping通bees_springboot,但是代理不了bees_springboot地址的接口,通過curl -v 查看原因,是丟失了host。
最後發現,nginx默認request的header中包含“_”下劃線時,會自動忽略掉。我因此把docker-compose.yml中service名稱,從下劃線命名都改成了駝峯式。
當然也可以通過在nginx裏的nginx.conf配置文件中的http部分中添加如下配置解決:

underscores_in_headers on;
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