SpringCloud微服务实战——搭建企业级开发框架（三十四）：SpringCloud + Docker + k8s实现微服务集群打包部署-打包配置

2023年6月9日上午12:30 • Java • 阅读 65

SpringCloud微服务包含多个SpringBoot可运行的应用程序，在单应用程序下，版本发布时的打包部署还相对简单，当有多个应用程序的微服务发布部署时，原先的单应用程序部署方式就会显得复杂且不可控。那么我们就会思考使用简单的部署方式，解决自动化发布、自动化部署、微服务监控等问题。我们使用目前行业通用的解决方案，Jenkins+GitLab+Maven+Docker+Kubernetes来实现可持续自动化部署微服务的功能。下面将从工程中Maven打包文件配置、Dockfile文件编写开始到Kubernetes配置来说明如何实现SpringCloud微服务可持续自动化部署功能。

在项目打包部署时，我们系统的配置文件需要根据不同的环境来区分开发、测试、生产环境的配置，在之前的SpringBoot工程中，我们用到spring.profiles.active配置属性，使用application.yml、application-dev.yml、application-test.yml、application-sit.yml、application-uat.yml、application-prod.yml来区分不同环境的配置文件。在SpringCloud中，我们用到了Nacos注册中心，Nacos的Config默认读取的是bootstrap.yml配置文件，如果将Nacos Config的配置写到application.yml里面，工程启动时就会一直报错。下面是SpringCloud加载配置文件的顺序：

bootstrap.yml（bootstrap.properties）先加载，用于应用程序上下文的引导阶段，可以用来配置application.yml中使用到的参数，由父Spring ApplicationContext加载。
application.yml（application.properties）后加载，用于配置各工程模块中使-用到的参数。

所以在SpringCloud工程中我们通过使用bootstrap.yml、bootstrap-dev.yml…等不同的配置文件来区分不同的环境，有些框架是放到同一个yml配置文件中，然后不同的配置放到不同的spring.profiles.active下面，类似于下面这种:

spring:
  profiles: dev
     &#x5F00;&#x53D1;&#x914D;&#x7F6E;&#x9879;: &#x5F00;&#x53D1;&#x914D;&#x7F6E;&#x9879;
spring:
  profiles: test
     &#x6D4B;&#x8BD5;&#x914D;&#x7F6E;&#x9879;: &#x6D4B;&#x8BD5;&#x914D;&#x7F6E;&#x9879;

但是，在实际开发过程中，我们开发、测试的配置文件有时会经常修改，而生产部署环境确很少改动，当多人员开发时，难免会有部分人员不小心将配置文件改动影响到生产环境配置，即使没有影响，开发人员在改动时也要小心翼翼，害怕哪里改错。当我们将这些配置分开时，开发、测试的配置文件无论如何改动，都不会影响到生产环境文件，这正是我们想要的结果。所以我们将不同环境的配置放到不同的配置文件中。我们将配置文件分为bootstrap.yml、bootstrap-dev.yml、bootstrap-test.yml、bootstrap-prod.yml

<!-- bootstrap.yml -->
server:
  port: 8001
spring:
  profiles:
    active: @spring.profiles.active@
  application:
    name: @artifactId@
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: ${spring.nacos.addr}
      config:
        server-addr: ${spring.nacos.addr}
        file-extension: yaml
        prefix: ${spring.nacos.config.prefix}
        group: ${spring.nacos.config.group}
        enabled: true

<!-- bootstrap-dev.yml -->
spring:
  profiles: dev
  nacos:
    addr: 127.0.0.1:8848
    config:
      prefix: gitegg-cloud-config
      group: GITEGG_CLOUD

<!-- bootstrap-test.yml -->
spring:
  profiles: test
  nacos:
    addr: &#x6D4B;&#x8BD5;&#x5730;&#x5740;:8848
    config:
      prefix: gitegg-cloud-config
      group: GITEGG_CLOUD

<!-- bootstrap-prod.yml -->
spring:
  profiles: prod
  nacos:
    addr: &#x751F;&#x4EA7;&#x5730;&#x5740;:8848
    config:
      prefix: gitegg-cloud-config
      group: GITEGG_CLOUD

上面的配置可以满足分环境打包读取不同配置文件的目的，但是在实际开发过程中我们发现，我们的微服务太多，如果要修改Nacos配置的话，每个微服务的配置文件都需要修改一遍，虽然可以用IDEA批量替换，但是感觉这不是很好的方式。我们理想的方式是这样的：

所有的微服务配置文件默认都从一个统一的地方读取
当有某一个微服务需要特殊的配置时，只需要修改它自己的配置文件即可

实现上面的方式，我们可以将Nacos的配置到放到Maven的profile中，不同环境的bootstrap.yml可以读取其对应环境的配置信息，修改后的配置如下：

<!-- bootstrap.yml -->
server:
  port: 8001
spring:
  profiles:
    active: @spring.profiles.active@
  application:
    name: @artifactId@
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: ${spring.nacos.addr}
      config:
        server-addr: ${spring.nacos.addr}
        file-extension: yaml
        prefix: ${spring.nacos.config.prefix}
        group: ${spring.nacos.config.group}
        enabled: true

<!-- bootstrap-dev.yml -->
spring:
  profiles: dev
  nacos:
    addr: @nacos.addr@
    config:
      prefix: @nacos.config.prefix@
      group: @nacos.config.group@

<!-- bootstrap-test.yml -->
spring:
  profiles: test
  nacos:
    addr: @nacos.addr@
    config:
      prefix: @nacos.config.prefix@
      group: @nacos.config.group@

<!-- bootstrap-prod.yml -->
spring:
  profiles: prod
  nacos:
    addr: @nacos.addr@
    config:
      prefix: @nacos.config.prefix@
      group: @nacos.config.group@

<!-- pom.xml -->
    <profiles>
        <profile>
            <activation>
                <!--默认为dev环境打包方式-->
                <activebydefault>true</activebydefault>
            </activation>
            <id>dev</id>
            <properties>
                <spring.profiles.active>dev</spring.profiles.active>
                <nacos.addr>1127.0.0.1:8848</nacos.addr>
                <nacos.config.prefix>gitegg-cloud-config</nacos.config.prefix>
                <nacos.config.group>GITEGG_CLOUD</nacos.config.group>
            </properties>
        </profile>
        <profile>
            <id>test</id>
            <properties>
                <spring.profiles.active>test</spring.profiles.active>
                <nacos.addr>&#x6D4B;&#x8BD5;&#x73AF;&#x5883;&#x5730;&#x5740;:8848</nacos.addr>
                <nacos.config.prefix>gitegg-cloud-config</nacos.config.prefix>
                <nacos.config.group>GITEGG_CLOUD</nacos.config.group>
            </properties>
        </profile>
        <profile>
            <id>prod</id>
            <properties>
                <spring.profiles.active>prod</spring.profiles.active>
                <nacos.addr>&#x751F;&#x4EA7;&#x73AF;&#x5883;&#x5730;&#x5740;:8848</nacos.addr>
                <nacos.config.prefix>gitegg-cloud-config</nacos.config.prefix>
                <nacos.config.group>GITEGG_CLOUD</nacos.config.group>
            </properties>
        </profile>
    </profiles>

这样，通过在pom.xml里面不同profile的配置，就可以实现修改一处，使所有微服务读取Nacos的配置文件同时修改。修改完之后，可能会有这样的疑惑：现在我们三个文件bootstrap-dev.yml、bootstrap-test.yml、bootstrap-prod.yml内容配置基本是一样的，只有profiles的值不同，那么实际可以直接写在bootstrap.yml一个文件中，通过pom.xml来配置区分不同环境即可。那么这里做的目的和意义：主要是为了后续可扩展定制，某个环境特定的配置。

在编写pom.xml之前，我们先了解一下几个常用Maven打包插件的区别和联系：

maven-compiler-plugin: 用于在编译（compile）阶段加入定制化参数，比如设置项目源码的jdk版本、编译的jdk版本，以及项目编码等。
maven-jar-plugin: 将maven工程打成 jar 包，提供了manifest的配置，生成jar包中一般存放的是.class文件和resources目录下的配置，不会将依赖的jar包打包成一个可运行的jar包。
spring-boot-maven-plugin: 其在Maven的package生命周期阶段，能够将mvn package生成的软件包，再次打包为可执行的软件包，并将mvn package生成的软件包重命名为*.original。其主要作用就是将SpringBoot工程代码和依赖的jar包全部打包为可执行的jar或war文件，可以直接在jre环境下运行。

因为maven-jar-plugin打包的jar是把打包的jar和lib放在同一目录下，不是打成一个包，所以这样打的jar包文件很小。spring-boot-maven-plugin打包是把maven-jar-plugin打的jar包和依赖库repackage一个可运行的jar包，这个jar包文件很大。如果考虑到系统升级时的网络因素，那么使用maven-jar-plugin是最好不过了，当依赖库不改变的时候，只升级很小的jar包即可。这里因为是企业级微服务应用开发框架，不考虑网络传输的影响，考虑系统升级稳定性，不至于开发时依赖库修改了版本，而生产环境依赖库版本升级导致所有微服务受到影响，所以我们选择使用spring-boot-maven-plugin插件进行打包。在GitEgg工程的父级pom.xml里配置如下：

    <properties>
        <!-- jdk版本1.8 -->
        <java.version>1.8</java.version>
        <!-- maven-compiler-plugin插件版本，Java代码编译 -->
        <maven.plugin.version>3.8.1</maven.plugin.version>
        <!-- maven编译时指定编码UTF-8 -->
        <maven.compiler.encoding>UTF-8</maven.compiler.encoding>
    </properties>

    <build>
        <finalname>${project.name}</finalname>
        <resources>
            <!-- 增加分环境读取配置 -->
            <resource>
                <directory>src/main/resources</directory>
                <filtering>true</filtering>
                <excludes>
                    <exclude>**/*.jks</exclude>
                </excludes>
            </resource>
            <!-- 解决jks被过滤掉的问题 -->
            <resource>
                <directory>src/main/resources</directory>
                <filtering>false</filtering>
                <includes>
                    <include>**/*.jks</include>
                </includes>
            </resource>
            <resource>
                <directory>src/main/java</directory>
                <includes>
                    <include>**/*.xml</include>
                </includes>
            </resource>
        </resources>
        <pluginmanagement>
            <plugins>
                <!-- 用于在编译（compile）阶段加入定制化参数，比如设置项目源码的jdk版本、编译的jdk版本，以及项目编码等 -->
                <plugin>
                    <groupid>org.apache.maven.plugins</groupid>
                    <artifactid>maven-compiler-plugin</artifactid>
                    <version>${maven.plugin.version}</version>
                    <configuration>
                        <source>${java.version}
                        <target>${java.version}</target>
                        <encoding>${maven.compiler.encoding}</encoding>
                        <compilerargs>
                            <arg>-parameters</arg>
                        </compilerargs>
                    </configuration>
                </plugin>
                <!-- 能够将Spring Boot应用打包为可执行的jar或war文件，然后以通常的方式运行Spring Boot应用 -->
                <plugin>
                    <groupid>org.springframework.boot</groupid>
                    <artifactid>spring-boot-maven-plugin</artifactid>
                    <version>${spring.boot.version}</version>
                    <configuration>
                        <fork>true</fork>
                        <finalname>${project.build.finalName}</finalname>
                    </configuration>
                    <executions>
                        <execution>
                            <goals>
                                <goal>repackage</goal>
                            </goals>
                        </execution>
                    </executions>
                </plugin>
            </plugins>
        </pluginmanagement>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupid>org.springframework.boot</groupid>
                <artifactid>spring-boot-maven-plugin</artifactid>
            </plugin>
            <plugin>
                <groupid>org.apache.maven.plugins</groupid>
                <artifactid>maven-compiler-plugin</artifactid>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>

    <profiles>
        <profile>
            <activation>
                <!--默认为dev环境打包方式-->
                <activebydefault>true</activebydefault>
            </activation>
            <id>dev</id>
            <properties>
                <spring.profiles.active>dev</spring.profiles.active>
                <nacos.addr>127.0.0.1:8848</nacos.addr>
                <nacos.config.prefix>gitegg-cloud-config</nacos.config.prefix>
                <nacos.config.group>GITEGG_CLOUD</nacos.config.group>
            </properties>
        </profile>
        <profile>
            <id>test</id>
            <properties>
                <spring.profiles.active>test</spring.profiles.active>
                <nacos.addr>127.0.0.1:8848</nacos.addr>
                <nacos.config.prefix>gitegg-cloud-config</nacos.config.prefix>
                <nacos.config.group>GITEGG_CLOUD</nacos.config.group>
            </properties>
        </profile>
        <profile>
            <id>prod</id>
            <properties>
                <spring.profiles.active>prod</spring.profiles.active>
                <nacos.addr>127.0.0.1:8848</nacos.addr>
                <nacos.config.prefix>gitegg-cloud-config</nacos.config.prefix>
                <nacos.config.group>GITEGG_CLOUD</nacos.config.group>
            </properties>
        </profile>
    </profiles>

以上Maven配置完成之后，就可以进行正常的打可运行的SpringBoot包了。通常情况下，如果不使用docker和k8s集群，那么就可以直接使用Jenkins一键打包部署到测试或生产环境了。

我们下面将一步步介绍如何实现将微服务打包为Docker文件，进而发布到Docker镜像仓库私服Harbor上，k8s拉取私服Harbor上的Docker文件进行分布式部署。

Docker: 开源的应用容器引擎，打包应用以及依赖包到一个可移植的镜像中，可以发布到任何流行的 Linux或Windows操作系统的机器上。
Harbor: 区别于Docker官方提供的公共的镜像仓库，可以用于本地部署的私有Docker镜像仓库。
Kubernetes(k8s): 用于自动部署，扩展和管理容器化应用程序的开源系统，可以自由地部署在企业内部，私有云、混合云或公有云

目前，网上有多种Docker打包插件使用说明，讲解最多的是Spotify开源的，Spotify官方已不再推荐使用docker-maven-plugin插件进行打包，而是推荐其最新的docker打包插件dockerfile-maven-plugin，但是dockerfile-maven-plugin也已经很久没有更新了，在使用方面也有局限性，比如：只支持在本机Docker的镜像build、tag、push。经过在网上搜索，发现Google开源的Jib插件功能更强大，它可以不写Dockerfile，不需要在本地安装Docker环境就能实现Docker打包，而且一直在更新，所以这里选择这个插件作为我们的Docker打包插件。 SpringBoot打包会将所有的依赖和资源文件等打包到一起，生成一个Fat Jar，这个Fat Jar的文件大小往往高达百兆，如果受制于网络环境，那么发布时，会传输较慢；同时，发布多次后，会占用大量的磁盘空间。尤其微服务架构下，会有一堆的Far Jar，那么，我们可以利用Docker镜像的分层结构特性，将应用程序的公共依赖打包为源镜像层，发布应用时，只发布业务修改层的代码。下面介绍Jib（ jib-maven-plugin插件）如何将SpringBoot应用程序分层打包Docker镜像，充分利用Docker的镜像分层复用机制，解决网络限制和占用大量磁盘空间的问题。

Jib（ jib-maven-plugin插件）构建的三个参数：

buildTar：本地构建，不需要Docker daemon就可以将镜像生成tar文件，保存在工程的target目录下
dockerBuild：将构建的镜像存到当前环境的Docker daemon
build：将构建的镜像推送到远程仓库，官方仓库或者Harbor私有仓库
在GitEgg工程的父级pom.xml里配置jib-maven-plugin如下：

    <properties>
......

        <!-- jib-maven-plugin插件版本，代码打包docker -->
        <jib.maven.plugin.version>3.1.4</jib.maven.plugin.version>
......

    </properties>
       <pluginmanagement>
            <plugins>
......

                <!-- Docker 打包插件 -->
                <plugin>
                    <groupid>com.google.cloud.tools</groupid>
                    <artifactid>jib-maven-plugin</artifactid>
                    <version>${jib.maven.plugin.version}</version>
                    <!-- 绑定到Maven的install生命周期 ，此处如果不使用https，会有问题，需要设置sendCredentialsOverHttp=true-->
                    <executions>
                        <execution>
                            <phase>install</phase>
                            <goals>
                                <goal>build</goal>
                            </goals>
                        </execution>
                    </executions>
                    <configuration>
                        <!--允许非https-->
                        <allowinsecureregistries>true</allowinsecureregistries>
                        <!-- 相当于Docerkfile中的FROM -->
                        <from>
                            <image>openjdk:8-jdk-alpine</image>
                        </from>
                        <to>
                            <image>${docker.harbor.addr}/${docker.harbor.project}/${project.artifactId}:${project.version}</image>
                            <auth>
                                <username>${docker.harbor.username}</username>
                                <password>${docker.harbor.password}</password>
                            </auth>
                        </to>
                        <container>
                            <!--jvm内存参数-->
                            <jvmflags>
                                <jvmflag>-Xms512m</jvmflag>
                                <jvmflag>-Xmx4g</jvmflag>
                            </jvmflags>
                            <volumes>/giteggData</volumes>
                            <workingdirectory>/gitegg</workingdirectory>
                            <environment>
                                <tz>Asia/Shanghai</tz>
                            </environment>
                            <!--使用该参数保证镜像的创建时间与系统时间一致-->
                            <creationtime>USE_CURRENT_TIMESTAMP</creationtime>
                            <format>OCI</format>
                        </container>
                    </configuration>
                </plugin>
            </plugins>
        </pluginmanagement>
......

    <profiles>
        <profile>
            <activation>
                <!--默认为dev环境打包方式-->
                <activebydefault>true</activebydefault>
            </activation>
            <id>dev</id>
            <properties>
                <spring.profiles.active>dev</spring.profiles.active>
                <nacos.addr>172.16.20.188:8848</nacos.addr>
                <nacos.config.prefix>gitegg-cloud-config</nacos.config.prefix>
                <nacos.config.group>GITEGG_CLOUD</nacos.config.group>
                <docker.harbor.addr>172.16.20.175</docker.harbor.addr>
                <docker.harbor.project>gitegg</docker.harbor.project>
                <docker.harbor.username>robot$gitegg</docker.harbor.username>
                <docker.harbor.password>Jqazyv7vvZiL6TXuNcv7TrZeRdL8U9n3</docker.harbor.password>
            </properties>
        </profile>
        <profile>
            <id>test</id>
            <properties>
                <spring.profiles.active>test</spring.profiles.active>
                <nacos.addr>127.0.0.1:8848</nacos.addr>
                <nacos.config.prefix>gitegg-cloud-config</nacos.config.prefix>
                <nacos.config.group>GITEGG_CLOUD</nacos.config.group>
                <docker.harbor.addr>172.16.20.175</docker.harbor.addr>
                <docker.harbor.project>gitegg</docker.harbor.project>
                <docker.harbor.username>robot$gitegg</docker.harbor.username>
                <docker.harbor.password>Jqazyv7vvZiL6TXuNcv7TrZeRdL8U9n3</docker.harbor.password>
            </properties>
        </profile>
        <profile>
            <id>prod</id>
            <properties>
                <spring.profiles.active>prod</spring.profiles.active>
                <nacos.addr>127.0.0.1:8848</nacos.addr>
                <nacos.config.prefix>gitegg-cloud-config</nacos.config.prefix>
                <nacos.config.group>GITEGG_CLOUD</nacos.config.group>
                <docker.harbor.addr>172.16.20.175</docker.harbor.addr>
                <docker.harbor.project>gitegg</docker.harbor.project>
                <docker.harbor.username>robot$gitegg</docker.harbor.username>
                <docker.harbor.password>Jqazyv7vvZiL6TXuNcv7TrZeRdL8U9n3</docker.harbor.password>
            </properties>
        </profile>
    </profiles>

在需要docker打包的工程pom.xml里面添加插件引用

    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupid>com.google.cloud.tools</groupid>
                <artifactid>jib-maven-plugin</artifactid>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>

在不需要docker打包的工程pom.xml里面需要配置skip=true

    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupid>com.google.cloud.tools</groupid>
                <artifactid>jib-maven-plugin</artifactid>
                <configuration>
                    <!--此模块不打可执行的jar包，打普通jar包即可-->
                    <skip>true</skip>
                </configuration>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>

Docker本地打镜像tar包命令：

clean package -Ptest jib:buildTar -f pom.xml

Docker把镜像push到本地docker命令：

clean package -Ptest jib:dockerBuild -f pom.xml

Docker把镜像push到远程镜像仓库命令：

clean package -Ptest jib:build -Djib.httpTimeout=200000 -DsendCredentialsOverHttp=true -f pom.xml

Jib（ jib-maven-plugin插件）的构建可以绑定到maven生命周期，以上实例中，已经绑定到maven的install生命周期，在实际使用时，因为安全方面的考虑，不支持http发送用户名密码，需要设置sendCredentialsOverHttp=true。

在bootstrap.yml中无法读取@spring.profiles.active@，且提示found character ‘@’ that cannot start any token. 解决：项目中如果没有指定spring-boot-starter-parent，resources->resource->filtering一定要设置为true才能够解析@，如下所示：

  <build>
        <resources>
            <resource>
                <directory>src/main/resources</directory>
                <filtering>true</filtering>
            </resource>
        </resources>
    </build>

GitEgg-Platform作为平台jar包，不需要打docker文件，在GitEgg-Cloud打包时会引入GitEgg-Platform的jar包，所以上面的配置只需要在GitEgg-Cloud工程下配置。
K8S部署yaml,Jenkins脚本会首先读取子工程是否有配置部署的yaml，如果有则使用，如果没有则读取根目录下的部署yaml。

`
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: {APP_NAME}-deployment
labels:
app: {APP_NAME}
spec:
replicas: 1
revisionHistoryLimit: 3
selector:
matchLabels:
app: {APP_NAME}
template:
metadata:
labels:
app: {APP_NAME}
spec:
hostNetwork: true
containers:
– name: {APP_NAME}
image: {IMAGE_URL}/{IMAGE_PROGECT}/{APP_NAME}:{IMAGE_TAG}
imagePullPolicy: Always
resources:
limits:
cpu: 300m
memory: 500Mi
requests:
cpu: 100m
memory: 100Mi
ports:
– containerPort: {APP_PORT}
env:
– name: SPRING_PROFILES_ACTIVE
value: {SPRING_PROFILE}
imagePullSecrets:
– name: harbor-key

Original: https://www.cnblogs.com/FullStackProgrammer/p/15710676.html
Author: 全栈程序猿
Title: SpringCloud微服务实战——搭建企业级开发框架（三十四）：SpringCloud + Docker + k8s实现微服务集群打包部署-打包配置

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