使用 Spring Boot 和 Docker 构建微服务架构（三）

【编者的话】 这篇也是我多年前发表在DockOne社区的文章，对微服务架构以及容器化概念作一个概述，利用工具进行设置，深入探讨如何使用Docker工作，然后搭建我们的第一个容器，接着构建一个Employee微服务，并将添加一些额外的服务/容器，并且更新容器，采用Docker Compose以及使用HAProxy容器进行负载均衡。现在回顾这篇处于微服务及容器技术洪荒时代的文章，还是挺有意思的，现在从故纸堆里拿出来给大家作为参考吧，由于文章比较长，所以分为四篇来讲，本篇是第三篇。



第三篇 构建你的第一个微服务以及容器的连接



本篇构建微服务的步骤如下：

● 建立一个新的Spring Boot工程

● 定义我们的员工对象

● 持久连接

● 公开Web服务

● 定义一个Docker容器来运行我们的微服务，包括连接到我们在第二篇中创建的Mongo容器

● 在稍早设置的Docker Machine中运行我们的容器



建立我们的Spring Boot工程

我们将在我们的工程根目录下创建一个文件夹（生产环境中是在一个单独的版本库中）来承载我们的服务，在这个文件夹中，我们将创建build.grade文件。Spring Boot的优势就是在于对于依赖定义非常纯粹，如魔法般地带来了大量的互操作性。我们的build.grade文件看起来如下：

buildscript {

  repositories {

    jcenter()

  }

  dependencies { 

   classpath 'org.springframework.boot:spring-boot-gradle-plugin:1.2.0.RELEASE'

  }

}

apply plugin: 'spring-boot'

repositories { jcenter()

}

dependencies {

  compile "org.springframework.boot:spring-boot-starter-actuator"

  compile "org.springframework.boot:spring-boot-starter-web"

}

现在，正如我们提到的，我们将使用IDE，具体地说就是Spring Tool Suite（STS），所以我们将增加对于Gradle的支持。首先，打开STS，接着在打开的Dashboard页面上点击“IDE Extensions”的链接：



在屏幕上选择“Grade Support”，点击“Install”，按照提示完成安装，其中包括重启STS：



重启之后，选择“Import project…”，接着选择Gradle project（现在可用了），指向你的目录，然后点击“Build Model”——这将会用“Employee”来产生项目列表——选择这个列表并且点击“Finish”，这将会导入一个简单的build.grade到我们启动的工程。一旦工程被导入之后，第一个将是Spring Boot配置类，在这个场景中，我们将按照他们的服务来命名，所以在这种情况下配置类将会命名为EmployeeBoot。Spring大量使用了注解和反射，所以最小的配置也是需要的（忽略导入）：

@Configuration

@EnableAutoConfiguration

@ComponentScan

public class EmployeeBoot {

       public static void main(String[] args) {

            SpringApplication.run(EmployeeBoot.class);

        }

}



我们的Employee类

接下来，我们将使得我们的POJO类来持有员工信息，我们目前保持最少的字段，有必要的话我们将增加：

Employee.Class

@Document(collection=”employees”)

public class Employee {

    @Id

    private String id; 

    private String email;

    private String fullName;

    private String managerEmail;

 // getters and setters omitted for brevity

}

注意@Document这个注解——这会将这个对象连结为一个Mongo文档，并为该Employee“文档”在哪里存储指定了集合名字。

接下来我们将定义一个Spring持久类来读取这些Employee：

EmployeeRepository.class：

public interface EmployeeRepository extends

MongoRepository<Employee, String> {

}



Spring框架的一个优美之处就是在于所有你需要写的——比如扩展自MongoRepository的接口甚至不需要手动编写实现代码。两个通用的参数中第一个表示需要持久化的对象类型（Employee），第二个表示唯一的标识符类型（String类型）。Spring框架将会自动提供所声明的功能95%的实现。接下来的问题就是：Spring如何知道数据库的位置？Spring默认情况下将会寻找localhost:27017，这显然是不会工作的，所以我们需要直接设置位置新型。我们可以实现自己的Mongo模板Bean，但是幸运的是Spring允许我们通过Java属性表传递连接信息。我们可以定义一个属性文件或者在命令行上传递进来。我们选择了后者因为当稍后构建我们的容器时命令行方式非常方便。最后我们需要创建的是一个或者两个Rest端点并确保它们可以工作。我们将构建一个快速的Spring Controller，然后我们就可以测试了。

EmployeeController.java

@RestController

@RequestMapping("/employee")

public class EmployeeController {

    @Autowired

    EmployeeRepository employeeRepository;

    @RequestMapping(method = RequestMethod.POST)

    public Employee create(@RequestBody Employee employee){

        Employee result = employeeRepository.save(employee);

        return result;

    }

    @RequestMapping(method = RequestMethod.GET, value="/{employeeId}")

    public Employee get(@PathVariable String employeeId){

        return employeeRepository.findOne(employeeId);

    }

}



最开始的@RestController和@RequestMapping这两个类级别的注解告诉Spring框架需要公开这是一个接收JSON的Rest服务，并且公开了URI路径是/employee。@Autowired注解告诉Spring框架采用上面我们定义的Repository接口的自动生成实现代码并将其注入到这个Controller中。现在到了特定的操作——方法级别的@RequestMapping注解表明这个方法将会基于HTTP动词来使用（在本例中是POST和GET），另外对于GET操作，我们指明了一个URL路径{employee}，比如使用/employee/abcd1234来寻找一个员工并且返回该值。

现在我们有了足够多的准备工作可以来测试了，第一点，我们需要编译和运行我们的Spring Boot应用，在Eclipse中有很多方法可以做到这一点，但是我们将从命令行开始，并以我们的方式工作。在你的Employee目录中，敲入：gradle build，这个命令将会编译Spring Boot应用到build/lib/Employee.jar，这个jar包包含了运行这个应用锁需要的所有东西，包括一个嵌入式的Servlet容器（默认情况下是Tomcat）。

在我们运行和测试这个应用之前，我们需要稍作回顾——我们的Mongo服务又在哪里？观察“docker ps”命令的输出，我们记得虚拟机的32777端口映射到了Mongo容器的27017端口，虚拟机的IP地址是192.126.99.100。如前所述，我们可以通过传递一个环境变量属性的方式来把连接属性传递给Spring，所以运行这个应用的命令行如下：

java -Dspring.data.mongodb.uri=mongodb://192.168.99.100:32777/micros -jar build/libs/Employee.jar



一旦应用启动之后（应该在1~4秒），你可以使用选项中的Rest工具来打开Web服务。





不要忘了在HTTP头部包含值为“application/json”的“Content-Type”，你应该收到如下的响应（id的值取决于你自己的情况）：

{

  "id": "55fb2f1930e07c6c844b02ff",

  "email": "dan.greene@3pillarglobal.com",

  "fullName": "Daniel Greene",

  "managerEmail": null

}



你可以通过如下的调用测试我们的GET方法：

http://localhost:8080/employee/55fb2f1930e07c6c844b02ff



你应该得到相同的文档，万岁！我们的服务起作用了！



将Boot应用导入容器

现在我们需要构建我们的第一个容器来运行我们的Employee微服务。我们的途径是定义一个Dockerfile，这个文件将会定义如何生成一个镜像并放入我们的精益求精、短小精悍的微服务中。让我们阅读这个文件并逐步解析（参考第三篇第三步请跳到这儿）：

FROM java:8

VOLUME /tmp

ADD build/libs/Employee.jar app.jar

EXPOSE 8080

RUN bash -c 'touch /app.jar'

ENTRYPOINT ["java","-Dspring.data.mongodb.uri=mongodb://mongodb/micros", "-Djava.security.egd=file:/dev/./urandom","-jar","/app.jar"]



● 我们从一个包含了安装了Java 8的标准镜像（镜像名字为“Java”，标签为“8”）开始构建过程

● 我们接着定义了一个名为/tmp的卷

● 接着将本地文件系统的一个文件添加进来，并且重命名为“app.jar”，重命名不是必须的，只是一个可用的可选项

● 我们声明想要公开容器的8080端口

● 在容器内运行一个touch命令，这样可以确保app.jar文件的修改日期

● ENTRYPOINT命令定义了容器启动时需要运行的内容——我们运行Java，设置我们的Spring Mongo属性，还有快速的附加属性来加速Tomcat启动时间，然后指向我们的jar包。



现在我们通过运行如下命令构建镜像：

docker build -t microservicedemo/employee . 



我们可以敲入docker image看到结果

 REPOSITORY                  TAG             IMAGE ID            CREATED             VIRTUAL SIZE

microservicedemo/employee   latest          364ffd8162b9        15 minutes ago      846.6 MB

接下来的问题就是“我们的服务容器如何与Mongo容器交互”，为此，我们引入了容器的link机制。当你运行一个新的容器时，你可以传入一个可选的-link参数指定一个运行中的容器的名字，这样新的容器就可以与这个容器通讯了，所以我们的命令是：

docker run -P -d --name employee --link mongodb microservicedemo/employee

我们启动了一个新的容器，公开了端口（-P），以后台方式运行（-d），命名为employee（—name），接着将这个新的容器连接到了一个名为“mongodb”的容器（-link），连接过程如下：



● 在employee容器的host文件添加一个条目指向MongoDB容器的运行位置

● 在employee容器内添加一些环境变量来协助其他必要的编程访问，可以运行如下命令查看：

docker exec employee bash -c 'env | grep MONGODB' 

● 允许容器通过公开的端口来直接通讯，这样就不需要担心主机的部分映射了。如果你还记得上述的内容，我们设置了Spring Mongo到MongoDB的URL作为主机名（mongodb://mongodb/micros），所以有了host文件条目和运行在默认端口的Mongo，Boot应用容器可以连上数据库了



在容器运行时我们可以来执行相同的Web服务，只是这次是作为容器来运行的（对于我来说，容器的8080端口会被映射到虚拟机的32772端口）：



本篇我们已经取得了很大的进展，我们有了两个容器可以工作并且可以互相通讯，接下来的第四篇我们将添加一些额外的服务/容器，可以观察到构建更新的进度并与CI工具集成工作。