Java程序猿怎樣高速理解Kubernetes

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https://blog.csdn.net/M2l0ZgSsVc7r69eFdTj/article/details/82892167

咱們但願微服務是可複製的。可替換的工做節點。這樣可以輕鬆進行升級或降級，同一時候無需不論什麼停機時間，並花費最少代價的管理。

咱們可以說咱們但願他們成爲咱們的小黃人（minions）。

本文咱們將經過一個簡單的樣例來了解Kubernetes可以經過建立和編排一羣「小黃人"來爲咱們作些什麼。您可以與本文一塊兒編碼或今後處[1]克隆項目。

先決條件

需要將使用Docker容器化微服務以便在Kubernetes中運行它們。咱們將使用Minikube。而不是使用雲託管的Kubernetes，以便可以在本地沙箱運行。
目的

咱們的小黃人軍團將是Java微服務。

咱們但願軍團中有不一樣類型的工做角色，以便可以瞭解Kubernetes可以爲咱們作些什麼。所以，咱們的目標是讓每個微服務都響應一個簡單的http請求，其響應例如如下：

使用ASCII字來表示minion的類型。

構建Java Minion服務

咱們可以經過Spring Boot Web應用程序來啓動咱們的微服務。程序使用具備Web啓動依賴性的Spring Initializr初始化：

在項目中。建立一個使用@RestController凝視的Controller來處理請求。使用@RequestMapping（method = GET）來提供響應主體。因此首先咱們可以這樣作：

@RequestMapping( method=GET)

@ResponseBody

public String minion() throws UnknownHostException {

   StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();

   stringBuilder.append("Host: ").append(InetAddress.getLocalHost().getHostName()).append("<br/>");

   return stringBuilder.toString();

}

但這並不能全然知足需求。

咱們可以輸出ASCII字，但選擇哪一種minion類型？爲此可以使用一個技巧。

建立一個可以採用咱們選擇的不論什麼minion類型的應用程序。要作到這一點。需要它包括一個ASCII藝術字庫。

所以。咱們建立了一個名爲MinionsLibrary的類。使用@Component註解。在內部咱們建立了一個地圖，咱們使用此博客[2]中的一些minions初始化：

@Component

public class MinionsLibrary {

    private Map<String,String> map = new HashMap<>();

    public MinionsLibrary(){

      map.put("one-eyed-minion",<COPY-PASTE MINION ASCII ART HERE>);

      map.put("two-eyed-minion",<COPY-PASTE MINION ASCII ART HERE>);

      map.put("sad-minion",<COPY-PASTE MINION ASCII ART HERE>);

      map.put("happy-minion",<COPY-PASTE MINION ASCII ART HERE>);

    }

}

或者你可以從https://github.com/ryandawsonuk/minions/tree/master/src/main/java/org/minions/demo獲取。

而後告訴微服務是哪一種minion類型。使用Spring應用程序的名稱屬性（咱們稍後可以使用Docker設置環境變量）來運行此操做。

它還將幫助咱們稍後在響應中顯示咱們的應用程序版本號，因此現在的Controller變爲：

@RestController

public class Controller {

    private final String version = "0.1";

    private MinionsLibrary minionsLibrary;

    @Value("${spring.application.name}")

    private String appName;

    public Controller(MinionsLibrary minionsLibrary){

        this.minionsLibrary=minionsLibrary;

    }

    @RequestMapping( method=GET)

    @ResponseBody

    public String minion() throws UnknownHostException {

        StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();

        stringBuilder.append("Host: ").append(InetAddress.getLocalHost().getHostName()).append("<br/>");

        stringBuilder.append("Minion Type: ").append(appName).append("<br/>");

        stringBuilder.append("IP: ").append(InetAddress.getLocalHost().getHostAddress()).append("<br/>");

        stringBuilder.append("Version: ").append(version).append("<br/>");

        stringBuilder.append(minionsLibrary.getMinion(appName));

        return stringBuilder.toString();

    }

}

現在選擇'image'包以匹配應用程序名稱，該名稱將是minion類型名稱（好比'單眼小黃人'）。
容器化並部署

需要爲咱們的應用程序建立一個Docker鏡像。咱們想在Docker鏡像中構建可運行的jar。而後在容器啓動時啓動Java應用程序。可以使用多階段Docker構建來完畢此任務。

Dockerfile是：

FROM maven:3.5-jdk-8 as BUILDMINION

COPY src /usr/src/myapp/src

COPY pom.xml /usr/src/myapp

RUN mvn -f /usr/src/myapp/pom.xml clean package -DskipTests

FROM openjdk:alpine

COPY --from=BUILDMINION /usr/src/myapp/target/*.jar /maven/

CMD java $JAVA_OPTS -jar maven/*.jar

從開始到'FROM openjdk：alpine'是構建JAR，而後jar包被複制到基於輕量的openjdk:alpine鏡像的下一階段構建。

使用JAVA_OPTS參數來限制程序的內存佔用（關於減小內存。可以參考該文章[3]）。
而後使用命令「docker build . -t minion」構建一個鏡像。
經過建立Kubernetes部署文件來部署它。咱們稱之爲「minion-army.yml」。這將包括每個minion類型的條目。這是當中的一個minion類型：

apiVersion: apps/v1beta1

kind: Deployment

metadata:

 name: one-eyed-minion

labels:

   serviceType: one-eyed-minion

spec:

 replicas: 2

template:

   metadata:

     name: one-eyed-minion

     labels:

       serviceType: one-eyed-minion

   spec:

     containers:

       - name: one-eyed-minion

         image: minion:latest

         imagePullPolicy: Never

         ports:

         - containerPort: 8080

         env:

         - name: JAVA_OPTS

           value: -Xmx64m -Xms64m

         - name: SPRING_APPLICATION_NAME

           value: "one-eyed-minion"

---

apiVersion: v1

kind: Service

metadata:

 name: one-eyed-minion-entrypoint

namespace: default

spec:

 selector:

   serviceType: one-eyed-minion

ports:
   - port: 8080

     targetPort: 8080

     nodePort: 30080

type: NodePort

請注意，「SPRING_APPLICATION_NAME」變量會本身主動與spring.application.name屬性匹配，以便此minion服務成爲單眼小黃人類型。有兩個這樣的minion類型的實例（副本）可用，Kubernetes服務將本身主動將請求路由到當中一個或還有一個。
該服務將經過Minikube以port30080暴露對外提供服務 （對於真正的Kubernetes，該服務的這一點會有所不一樣，因爲咱們使用LoadBalancer而不是NodePort。並且不會限制在minikubeport範圍）。

服務將使用與服務匹配的Pod來處理它。

咱們將爲每種類型提供一種服務。
minion類型的部署將建立兩個Pod。

每個人都是這樣的類型的工做節點。
咱們可以爲每個minion類型反覆上面的配置，每次添加外部port號以便使用不一樣的port。或者咱們可以使用這個GitHub存儲庫，它還具備其它配置，可以在不停機的狀況下進行小型版本號升級（假設咱們使用Helm。咱們可以避免反覆。但咱們不想加入比咱們不少其它的工具）。

建立軍團

首先啓動mMinikube：

minikube start --memory 4000 --cpus 3

等待它開始，而後將您的Docker registry連接到Minikube。併爲Minikube構建minion圖像：

eval $(minikube docker-env)

docker build . -t minion

而後咱們可以部署軍團：

kubectl create -f minion-army.yml

並看到類型：

open http://$(minikube ip):30080

open http://$(minikube ip):30081

open http://$(minikube ip):30082

open http://$(minikube ip):30083

每個看起來都很是像文章開頭的快樂小黃人頁面。
咱們可以經過「kubectl get pods」來查看整個軍隊，或者「minikube dashboard」進到Pods頁面：

創造不少其它的部隊

咱們可以在minikube dashboard的Deployments部分下建立不少其它特定類型的minions：

一個小黃人倒下，還有一個替補他的位置

假設從瀏覽器點擊快樂小黃人服務時獲得的：

假設殺死「happy-minion-58c9c46d67-j84s9」會發生什麼？可以經過儀表板的Pod部分刪除：

kubectl delete pod happy-minion-58c9c46d67-j84s9

假設你在瀏覽器中點擊刷新幾回（殺死小黃人兵可能需要一點時間），你會看到該服務會使用該類型的還有一個小黃人。

假設瀏覽Pod部分，您將看到Kubernetes建立了一個新的Pod來取代您刪除的那個。以保證該部署中有兩個節點。
Minion升級

咱們還可以爲小黃人進行滾動升級。

爲此，咱們應該在minions-army.yml文件的每個Deployment部分的'spec'部分如下（它可以直接位於同一級別的'replicas'如下）：

minReadySeconds: 10

strategy:

   type: RollingUpdate

   rollingUpdate:

     maxUnavailable: 1

     maxSurge: 1

而後將Controller類中的版本號更改成0.2。保存它而後運行：

docker build . -t minion:0.2

而後打開minion-army.yml並找到 - 用「0.2」替換所有「最新」。保存更改並運行：

kubectl apply -f minion-army.yml --record

刷新當中一個minion類型的瀏覽器，以查看版本號更改是否與kubectl rollout status部署中看到的內容一致。當中是minion類型（好比one-eyed-minion）。

小黃人回滾

要查看已部署的歷史記錄，請運行kubectl rollout history deployment ，回滾運行 kubectl rollout undo deployment --to-revision = 1（可能需要一段時間）。
銷燬軍團

用如下方法摧毀軍隊：

kubectl delete -f minion-army.yml

用「minikube stop」中止minikube。

相關連接：

1. https://github.com/ryandawsonuk/minions/blob/master/minion-army.yml

2. http://textart4u.blogspot.co.uk/2013/08/minions-emoticons-text-art-for-facebook.html

3. https://dzone.com/articles/how-to-decrease-jvm-memory-consumption-in-docker-u

原文連接：https://dzone.com/articles/minions-in-minikube-a-kubernetes-intro-for-java-de

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