如何把遺留的Java應用託管在Service Fabric中

1、概述

衆所周知，微服務化尤爲對遺留系統進行微服務化通常採用「Lift and Shift」的模式進行。

Service Fabric做爲一個微服務託管平臺，不只僅能夠在上面跑.NET和Java的原生應用（使用SF編程模型進行微服務開發），同時也能以容器（Linux Container和Windows Container）或來賓可執行程序的方式對遺留系統進行Lift微服務化遷移。

本文將以Java（Java Web）應用爲例，講述一下如何把遺留系統託管到Service Fabric for Windows集羣中。

2、準備SF集羣

第一步是建立Service Fabric集羣。

最簡單的方式固然是在Azure上建立一個開箱即用的Service Fabric集羣：https://docs.microsoft.com/zh-cn/azure/service-fabric/service-fabric-cluster-creation-via-portal

或者申請一個臨時性的試用集羣：https://aka.ms/tryservicefabric

若是不打算使用Azure，也能夠在本地數據中心安裝Standalone集羣，以前寫過一篇簡單的介紹，見：如何在本地數據中心安裝Service Fabric for Windows集羣

3、準備示例應用程序

1，若是是簡單的Tomcat應用，直接使用Tomcat官方提供的Sample最便捷：https://tomcat.apache.org/tomcat-6.0-doc/appdev/sample/

2，若是是Spring Boot相似的Web應用，能夠嘗試拿這個作示例：https://code.visualstudio.com/docs/java/java-tutorial

若是遺留Java應用是以容器的方式運行在Service Fabric中，那麼就須要對他們進行容器化。容器化主要分爲3個步驟：

1. 準備容器基鏡像
2. 準備應用容器鏡像
3. 推送應用容器鏡像到私有鏡像倉庫

若是隻是以來賓可執行程序的方式運行在Service Fabric中，那麼能夠直接跳到第八步。

4、準備容器基鏡像

1，Java環境基鏡像：

在Windows Container中可用的Java環境基鏡像，官方的hub上就有提供，訪問：https://hub.docker.com/_/openjdk/，選擇適合本身Windows版本的tag，好比openjdk:8-jdk-nanoserver-sac2016，是Nanoserver-sac2016上的jdk8環境。

若是沒有本身的Windows版本或者出現兼容性問題（好比Windows Server 1803），那麼能夠根據某個tag的dockerfile自行製做。

2，Tomcat環境基鏡像：

因爲Tomcat的官方鏡像並無提供Windows Container的版本，那麼只能自行製做一個Tomcat環境基鏡像。

首先從https://tomcat.apache.org/ 下載你須要的Tomcat的版本，複製到dockerfile文件所在目錄，而後使用以下示例dockerfile進行構建：

FROM openjdk:8-jdk-nanoserver-sac2016
COPY apache-tomcat-7.0.90 ./tomcat/
ENV JRE_HOME=$JAVA_HOME

進行Dockers構建： docker build -f .\dockerfile -t tomcat-windows-base:7.0.90 .

獲得名爲「tomcat-windows-base:7.0.90」的image。

5、準備應用容器鏡像

1，War包的鏡像

把下載的Sample.war包和以下dockerfile放到一個目錄：

FROM tomcat-windows-base:7.0.90
COPY sample.war ./tomcat/webapps/
EXPOSE 8080
WORKDIR ./tomcat/bin
CMD [ "catalina.bat", "run" ]

進行Docker構建：docker build -f .\dockerfile -t sample-war:1.0 .

獲得名爲「sample-war:1.0」的image。

2，Jar包的鏡像

把經過VSC的Spring Boot的例子編譯獲得的jar包（文件名多是：gs-spring-boot-0.1.0.jar）和以下dockerfile放到一個目錄：

FROM openjdk:8-jdk-nanoserver-sac2016

ENV JRE_HOME=$JAVA_HOME

COPY . ./app/

WORKDIR /app

CMD [ "run.bat" ]

進行Docker構建：docker build -f .\dockerfile -t gs-spring-boot:1.0 .

獲得名爲「gs-spring-boot:1.0」的image。

3，嘗試直接在docker中運行構建好的應用容器鏡像，以驗證鏡像是正確的。

6、推送應用容器鏡像到私有鏡像倉庫

1，首先建立私有鏡像倉庫

最簡單直接的辦法固然是到Azure去建立：https://azure.microsoft.com/zh-cn/services/container-registry/

2，把上面兩個步驟構建好的鏡像push到私有鏡像倉庫，好比最終的tag是：

zygdemo.azurecr.io/sample-war:1.0 和 zygdemo.azurecr.io/gs-spring-boot:1.0

7、建立容器化Service Fabric項目

1，打開Visual Studio 2017，確保安裝VS的時候選擇了Azure開發的Workload。

2，新建Service Fabric項目，選擇Container項目類型，輸入服務名稱、容器鏡像名稱、Host端口、容器端口，以下圖：

3，右鍵點擊JavaContainerSfApp中的「Services」節點，選擇「Add」>「New Service Fabric Service…」，再建立一個項目，以下圖：

4，右鍵點擊JavaContainerSfApp，選擇Publish，Target Profile根據你的開發集羣選擇Local.1Node.xml或者Local.5Node.xml，發佈到本地開發集羣中進行測試，最終效果以下圖所示：

8、建立來賓可執行程序Service Fabric項目

若是不使用容器的方式來運行Java遺留程序，使用來賓可執行程序的方式也是能夠的。

不過須要先進行以下準備工做：

1. 在集羣的全部節點上安裝應用程序的依賴（相關運行時、框架等），好比JRE或JDK
2. 進行一些環境配置，好比JAVA_HOME等（注意：因爲SF是跑在Network Service帳號下的，因此相關環境配置必需要全局的， 固然也能夠經過Policy改變運行帳號）
3. 規劃或者改變應用程序的暴露端口，避免多個服務產生端口衝突

下面就來建立來賓可執行程序的Service Fabric項目。

1，新建Service Fabric項目，選擇Guest Executable項目類型，輸入服務名稱、選擇執行文件所在的文件夾、默認使用添加鏈接的方式、選擇執行文件爲run.bat、工做文件夾選擇爲CodePackage，以下圖：

2，因爲咱們使用的SpringBoot的示例默認端口是8080，通常須要修改ServiceManifest.xml文件中的「GsSpringBootTypeEndpoint 」替換爲：

      <Endpoint Name="GsSpringBootTypeEndpoint" Protocol="http" Port="8080" Type="Input" />

若是此服務只是一個FrontWeb的話，此修改不是必須，由於Endpoint主要目的是向SF的命名服務註冊相關端點地址，讓其餘服務能夠尋址訪問，或者進行節點環境的自動配置（好比打開防火牆配置）。

3，相似步驟七那樣發佈到本地開發集羣，正常運行的話能夠看到以下效果：

9、結語

經過上面的步驟，可讓Java或者任意語言開發的遺留系統很容易的跑在Service Fabric中，從而得到Service Fabric帶來的資源調控、高可用性、運行情況監控、應用程序生命週期管理、高密度部署、服務可發現性等優點。

同時，雖然本文是以Windows環境爲例，可是在Linux環境下一樣能夠適用（筆者曾經就讓一個Linux C++程序以來賓模式跑在Linux的Service Fabric集羣中）。

另外，上述步驟只是一個針對官方文檔的提煉和總結，若是須要深刻了解這方面內容，並指望在生產環境使用此種方式的讀者建議仔細閱讀官方文檔。

10、彩蛋

本文的示例源代碼我已經分享到：https://github.com/heavenwing/JavaRunOnSf。

爲了減小源代碼庫的大小，相關jar文件和tomcat，我並無上傳，請自行下載補充。