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手把手带你玩转k8s-一键部署springboot项目

前言

本文的一键部署,其实就是将部署流程化的命令转成shell脚本,当然,因为是发布到k8s集群上,所以发布的命令和需要的东西会有些不一样。本文的一键部署脚本是基于 打造一款适合自己的快速开发框架-持续部署之一键发布脚本设计与实现这篇文章进行改造的。所以建议大家先把该篇文章先看一篇。

知识准备

关于基础镜像制作

基础镜像一般可以直接使用openjdk: 8u212-jdk-alpine,但是直接使用的话,其功能还是不够,所以我们需要在其基础上进行加工。加入一些必要安装包。以及进行一些初始化工作。

  1. 修改源地址
  2. 安装时tzdata-时区相关的包
  3. ttf-dejavu和fontconfig,图片验证码需要该库
  4. curl-简单的安装一个curl工具
  5. tini- 正确注册了信号处理程序(比如 pid) ,如果不使用,容器中的服务默认pid都为1
  6. ospd-netstat网络诊断工具
  7. 初始化springboot运行目录
  8. 修改一下默认时区
  9. arthas 阿里巴巴开源的 Java 诊断工具 ,需要5中的tini配合
  10. 其他--暂时未考虑,希望大佬回复建议。
cat <<EOF > /mldong/docker/8u212-jdk-alpine-mldong/Dockerfile

# 指定基础镜像
FROM openjdk:8u212-jdk-alpine
# 维护者信息
MAINTAINER mldong <524719755@qq.com>
# 修改源地址和安装一些必要库
RUN sed -i 's/dl-cdn.alpinelinux.org/mirrors.aliyun.com/g' /etc/apk/repositories \
&& apk --update  add --no-cache tzdata ttf-dejavu fontconfig curl tini ospd-netstat  && rm -rf /var/cache/apk/* \
&& mkdir -p /app && mkdir -p /app/config \
    && cp /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime \
    && echo "Asia/Shanghai" > /etc/timezone
# 安装arthas-这里是从另一个镜像复制过来,小技巧
COPY --from=hengyunabc/arthas:latest /opt/arthas /opt/arthas

EOF
复制代码

build

docker build -f /mldong/docker/8u212-jdk-alpine-mldong/Dockerfile -t registry-vpc.cn-zhangjiakou.aliyuncs.com/mldong/java/8u212-jdk-alpine-mldong:1.0 .
复制代码

login

docker login -u _username -p password registry-vpc.cn-zhangjiakou.aliyuncs.com
复制代码

push

docker push registry-vpc.cn-zhangjiakou.aliyuncs.com/mldong/java/8u212-jdk-alpine-mldong:1.0
复制代码

关于服务镜像制作

  1. 镜像制作使用Dockerfile文件定义
  2. 使用 openjdk: 8u212-jdk-alpine做为基础镜像
  3. 将jar包复制到容器
  4. 将配置文件复制到容器
  5. 定义外部访问端口
  6. 定义容器启动后运行命令(可不定义,由k8s的yaml的command去定义即可)

关于镜像版本号

​ 镜像版本号建议使用当前时间+git版本

关于模板

模板变量

模板变量最主要的是镜像版本,不过为了做成通用模板,建议模板变量为:

参数 说明
APP_NAME 应用名
NAMESPACE 命名空间
PROFILES 环境定义(prod->生产,test->测试)
IMAGE_URL 镜像地址
IMAGE_TAG 镜像版本
PORT 对外端口

模板引擎

这里可能了不能叫做模板引擎吧,其实就简单将上述的变量替换一下,这里有两个方案。

方案一:使用sed

使用说明:

sed 's#模板变量1#值1#g;s#模板变量2#值2#g' 模板文件 > 生成的新文件
复制代码

例:

文件内容如下:

cat << EOF > test.tpl
apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
  name: {{APP_NAME}}-nodeport
  namespace: {{NAMESPACE}}-{{PROFILES}}
  
EOF

复制代码

生成模板

sed -e 's#{{APP_NAME}}#mldong-admin#g;s#{{NAMESPACE}}#mldong#g;s#{{PROFILES}}#test#g' test.tpl > test.yaml
复制代码

方案二:使用envsubst

​ 通常我们需要获取某一个或者几个环境去替换系统中的某些变量,这种情况下我们只需使用sed去简单的替换掉即可,在这种场景中,sed就可以满足我们的需求,但是如果我们需要修改的变量较多,envsubst就排上用场了。

使用说明:

envsubst < 模板文件 > 生成的新文件
复制代码

例:

文件内容如下:

cat << EOF > test2.tpl
apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
  name: ${APP_NAME}-nodeport
  namespace: ${NAMESPACE}-${PROFILES}
  
EOF
复制代码

先定义环境变量

export APP_NAME=mldong-admin
export NAMESPACE=mldong
export PROFILES=test
复制代码

再执行envsubst命令生成模板

envsubst < test2.tpl > test2.yaml
复制代码

本文中使用的是sed的方式。

开始编码

目录结构

├── /java_projects  管理端接口
   ├── mldong-admin
   	├── config
   		└── application-test.yml
   	├── app.jar	jar包
   	├── k8s.tpl	k8s发布模板
   	├── Dockerfile	镜像定义文件
   	└── buildAndPublish.sh	重新构建项目并发布项目到k8s集群
   └── source
   	├── back
           ├── mldong			源码根目录
               ├──	mldong-admin
                   └── pom.xml
               ├──	mldong-common
                   └── pom.xml
               ├── mldong-generator
                   └── pom.xml
               ├── mldong-mapper
               └── pom.xml
复制代码

文件详解

/java_projects/mldong-admin/config/application-test.yml

测试环境配置(为了简单起见,这里暂时不考虑模板中加入mysql,使用的是小A同学上的数据库)

# jdbc 配置
jdbc.driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
jdbc.url: jdbc:mysql://172.26.22.105:3306/mldong?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&allowMultiQueries=true&useSSL=false&serverTimezone=Asia/Shanghai
jdbc.username: u_mldong
jdbc.password: D5fopH@B7Q
jdbc.max-idle: 10000
jdbc.max-wait: 10000
jdbc.min-idle: 5
复制代码

/java_projects/mldong-admin/app.jar

这个jar包由源码编译后复制生成,打包镜像时需要在Dockerfile文件同一目录下

/java_projects/mldong-admin/Dockerfile

镜像定义文件

# 使用上述制作的基础镜像
FROM registry-vpc.cn-zhangjiakou.aliyuncs.com/mldong/java/8u212-jdk-alpine-mldong:1.0
# 维护者信息
MAINTAINER mldong <524719755@qq.com>
# 创建应用目录
# RUN mkdir -p /app && mkdir -p /app/config 
# 进入工作目录
WORKDIR /app
# 复制jar
COPY app.jar .
# 配置配置文件
COPY config/* .
# EXPOSE 映射端口
EXPOSE 8080
# ENTRYPOINT 处理pid=1的问题
ENTRYPOINT ["/sbin/tini", "--"]
# CMD 运行以下命令(如果yaml文件定义了command会被覆盖)
CMD ["/bin/sh","-c","set -e && java -jar app.jar --spring.profiles.active=dev --server.port=8080"]
复制代码

/java_projects/mldong-admin/k8s.tpl

k8s服务部署模板

apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
  name: {{NAMESPACE}}
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: {{APP_NAME}}-nodeport
  namespace: {{NAMESPACE}}
spec:
  type: NodePort
  ports:
  - port: 8080
    targetPort: 8080
  selector:
    app: {{APP_NAME}}
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: {{APP_NAME}}
  namespace: {{NAMESPACE}}
spec:
  type: ClusterIP
  ports:
  - port: 8080
    protocol: TCP
    targetPort: 8080
  selector:
    app: {{APP_NAME}}
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: {{APP_NAME}}
  namespace: {{NAMESPACE}}
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: {{APP_NAME}}
  replicas: 1
  template:
    metadata:
      labels:
        app: {{APP_NAME}}
    spec:
      containers:
        - name: {{APP_NAME}}
          image: {{IMAGE_URL}}:{{IMAGE_TAG}}
          imagePullPolicy: IfNotPresent
          ports:
            - containerPort: 8080
              name: port
              protocol: TCP
          command: ["/bin/sh"]
          args: ["-c", "set -e && java -jar app.jar --spring.profiles.active={{PROFILES}} --server.port=8080"]
---
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
  annotations:
  name: {{APP_NAME}}-ingress
  namespace: {{NAMESPACE}}
spec:
  rules:
    - host: {{HOST}}
      http:
        paths:
          - backend:
              serviceName: {{APP_NAME}}
              servicePort: 8080
            path: /
复制代码

/java_projects/mldong-admin/buildAndPublish.sh

流程:

  1. 编译打包
  2. 构建镜像
  3. 推送到私服
  4. 使用模板生成发布yaml
  5. 发布
#!/bin/bash
# 源码存放根目录
source_dir=/java_projects/source/back
# 父工程目录
parent_dir=$source_dir/mldong
# 需要打包的项目名称
project_name=mldong-admin
# 项目部署目录
project_dir=/java_projects/$project_name
# git仓库地址(使用ssh方式的,需要去配置部署公钥)
git_url=git@gitee.com:mldong/mldong.git
# 镜像仓库地址
registry_url=registry-vpc.cn-zhangjiakou.aliyuncs.com
# 镜像仓库空间
registry_ns=mldong/java
# 镜像仓库用户名
registry_username=username
# 镜像仓库密码
registry_password=password
# 生成的镜像地址
image_url=$registry_url/$registry_ns/$project_name
# 服务绑定的域名
host=c.mldong.com
# 环境定义
profiles=test
if [ -d "$source_dir" ]; then
  echo "源码存放根目录${source_dir}已存在"
else
  echo "源码存放根目录不存在,创建${source_dir}"
  cp -p $source_dir
fi

if [ -d "$parent_dir" ]; then
  echo "源码已存在,git pull"
  cd $parent_dir
  git pull
else
  echo "源码不存在,git clone"
  git clone $git_url $parent_dir
fi
git_version=$(git rev-parse HEAD)
echo "当前版本号:${git_version}"
image_tag=`date +"%Y%m%d%H%M"_``git describe --tags --always`
cd $parent_dir
mvn clean package -B
# 这里需要判断打包是否成功
if [ $? -ne 0 ]; then
  echo "打包失败"
else
  # 复制jar包
  cp -r -f $parent_dir/$project_name/target/$project_name.jar $project_dir/app.jar
  # 进入项目目录
  cd $project_dir
  # 构建镜像
  docker build -t $registry_url/$registry_ns/$project_name:$image_tag .
  # 登录私服
  docker login -u $registry_username -p ${registry_password} $registry_url
  # 推送到私服
  docker push $registry_url/$registry_ns/$project_name:$image_tag
  sed -e "s#{{APP_NAME}}#$project_name#g;s#{{NAMESPACE}}#$project_name-$profiles#g;s#{{PROFILES}}#$profiles#g;s#{{IMAGE_URL}}#$image_url#g;s#{{IMAGE_TAG}}#$image_tag#g;s#{{HOST}}#$host#g" k8s.tpl > k8s.yaml
  # 删除本地镜像
  docker rmi $registry_url/$registry_ns/$project_name:$image_tag
  if [ $? -ne 0 ]; then
      echo "构建镜像推送到私服失败"
  else
    cat k8s.yaml 
    kubectl apply -f k8s.yaml
  fi
fi

复制代码

验证结果

小结

本文以前段时间开源的快速开发框架为例,将之前的一键部署脚本修改成k8s。其实就之前的脚本来说,就是新增了打包镜像、推送私服、制作模板、发布的过程。也就是增加多几个命令而已。当然,真实的部署上可能还会有点小区别,比如可能模板的内容会多一点、也可能将该脚本转成jenikns的流水线。不过基本的原理都差不多,流程也大同小异。

源码

gitee.com/mldong/mldo…

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