SpringCloud + Docker

Dockerfile构建Docker 镜像

注意这里说的Dockerfile是指的一个文本文件，类似txt，只不过名字是Dockerfile，里面编辑Docker的一些指令，指令作用在于描述构建镜像的细节。如下一个简单的案例，用上一节中下载的nginx镜像来进行测试：

编辑DockerFile，如下，最简单的一个Dockerfile，其中FROM，RUN都是Dockerfile的指令，FROM指令用于指定基础镜像，RUN指令用于执行命令

From nginx
RUN echo '<h1> Spring Cloud and Docker microservice in action </h1>' > /index.html

在Dockerfile所在路径执行构建镜像命令,会输出如下图结果, 其中命令后面的“.” 是不能少的，作用在于路径参数传递，此处表示的是当前路径。

docker build -t nginx:my .

在这里插入图片描述

执行以下命令，即可使用该镜像启动一个Docker容

docker run -d -p 92:80 nginx:my

在这里插入图片描述
4. 访问http:宿主机IP:92/，如下图，nginx正常启动。

Dockerfile常用指令

之前案例中用的FROM，RUN指令是Dockerfile众多指令中的两个，Dockerfile包含十几个指令。一般格式：指令名称参数。
ADD复制文件
- ADD < src> … < dest>
- ADD ["< src>" …"< desc>"]
- 从src目录负责文件到容器dest，启动src可以是Dockerfile所在的目录的相对路径，也可以是一个url，也可以是一个压缩包
- 注意一下几点：
- src必须在构建的上下文内，不能使用例如：ADD …/A/B这样的命令，因为docker build命令首先会将上下文路径和其子目录发送到docker daemon。
- 如果src是一个URL，同时dest不以斜杆结尾，dest将被视为文件，src对应内容文件将会被下载到dest
- 如果src是一个URL，同时dest以斜杆结尾，dest将被视为目录，src对应内容将会被下载到dest目录
- 如果src是一个目录，那么整个目录下的内容将会被复制，包括文件系统元数据。
- 如果文件是可识别的压缩包格式，则docker会自动解压。
- 如下案例

//微服务包.jar
ADD microservice-discovery-eureka-SNAPE0.0.1.jar  app.jar

ARG 设置构建参数： ARG指令用于设置构建参数，类似ENV，和ARG不同的是ARG设置的是构建时候的环境变量，在容器运行时候，是不会存在这些变量的，格式如下
- 格式为：ARG < name> [=< default value>]

ARG user1=someuser

CMD容器启动命令： CMD指令用于为执行容器提供默认值，每个Dockerfile只有一个CMD命令，如果指定了多个CMD命令，你们只有最后一条会被执行，如果启动容器时指定了运行的命令，则会覆盖CMD指定的命令
- 支持三种格式：
- CMD [“executable”, “param1”, “param2”]
- CMD [“param1”, “param2”] (为ENTRYPOINT指令提供预设参数)
- CMD command param1 param2

CMD echo "test spring cloud demo." | wc --

COPY 复制文件，格式如下
- COPY < src > … < dest >
- COPY [ “< src >” … “< dest >” ]
- 复制本地端的src到容器的desc。COPY指令和ADD指令类似，COPY不支持URL和压缩包。
ENTRYPOINT入口点，格式如下
- ENTRYPOINT [“excutable”, “param1”, “param2”]
- ENTRYPOINT command param1 param2
- ENTRYPOINT 和CMD指令的目的一样，都是指定Docker容器启动时执行的命令，可多次设置，但只有最后一个有效。
ENV设置环境变量，格式如下：
- ENV < key> < value >
- ENV < key>=< value > …

ENV JAVA_HOME /path/to/java

EXPOSE声明暴露的端口：用于在运行容器的时候指定提供服务的端口号格式：EXPOSE < port> [< port>… ]
- 注意，这只是一个声明，运行时并不会因为改声明就打开对应的端口。改指令的作用注意是帮助镜像使用者理解该镜像服务的守护端口；其次是当运行时使用随机映射时候，会自动映射EXPOSE端口。如下案例：

//声明暴露一个端口
EXPOSE port1
//相应的运行容器使用的命令
docker run -p port 1 image
//可以使用 -p 选项启动
docker run -P image//声明暴露多个端口示例
EXPOSE port1 port2 port3
//相应的运行容器使用命令
docker run -p port1 -p port2 -p port3 image
//指定需要映射到宿主机器上的端口号
docker run -p host_port1:port -p host_port2:port2 -p host_port3:port3 image

FROM 指定基础镜像：
- 使用FROM指令指定基础镜像，FROM指令有点像java的extends关键字。需要注意的是，FROM指令必须指定并且需要写在其他指令之前，FROM指令后的所有指令都依赖于该指令所指定的镜像。支持以下三种格式
- FROM < image>
- FROM < image>:< tag>
- FROM < Image>@< digest>
LABEL 为镜像添加元数据，LABEL指令用于为镜像添加元数据。格式如下：
- LABEL < key>=< value> < key>=< value> < key>=< value> …
- 使用‘ ” ’ 和 ‘ \ ’转换命令行，案例

LABEL "com.example.vendor" = "ACME INCORPORATED"
LABEL com.example.label-with-value="foo"
LABEL version="1.0"
LABEL description="this text illustrates\ 
that label-values can span multiple lines."

MAINTAINER 指定维护者信息，用于为Dockerfile署名，如下格式
- MAINTAINER < name>

MAINTAINER ljmadmin<645121***@qq.com>

RUN 执行命令：如下格式
- RUN < command> :在shell终端运行，在linux中默认 /bin/sh -c, 在win中cmd /s /c,使用这种格式，就像直接在命令行中输入命令一样
- RUN [ “executable”, “param1”, “param2”] : 使用exec执行，这种方式类似函数调用，指定其他终端可以通过该方式操作，例如，RUN [ “/bint/bash” , “-c”, “echo hello”],这种方式必须使用双引号，不能用单引号，因为这种会被转成JSON数组
USER设置用户：设置启动镜像时候用户或者UID，写在该指令后的RUN， CMD以及ENTRYPOINT指令都将使用该用户执行命令
- 格式：USER 用户名

USER daemon

VOLUME 知道挂载点：使容器中的一个目录具有持久化存储的功能，改目录可以被容器本身使用，也可以共享给其他容器。当容器中应用有持久化数据的需求时候，可以在Dockerfile中使用该指令： VOLUME ["/data"]

VOLUME /data

WORKDIR 指定工作目录
其他参阅官网

使用Dockerfile 构建SpringCloud 项目镜像

准备一个SpringCloud项目，本项目地址，到microservice-discivery-eureka项目下执行mvn clean package

构建镜像

创建文件Dockerfile

touch Dockerfile

编辑如下信息,注意命令中大小写的区别，注意此处用到了镜像 java:8 ，如果你本地仓库中没有该镜像，将会自动先下载java：8对应的镜像，会比较慢，可以先用使用 docker pull java:8 命令下载对应的images信息，加快构建的速度：

//基于那个镜像进行打包
FROM java:8
//将本地文件挂在到当前容器
VOLUME /tmp
//复制文到容器，也可以直接写成 ADD microservice-discovery-eureka-0.0.1-SNAPSHOT.jar app.jar
ADD microservice-discovery-eureka-0.0.1-SNAPSHOT.jar app.jar
RUN bash -c 'touch /app.jar'
//指定需要暴露出去的端口号码
EXPOSE 8761
//配置容器启动后执行的命令
ENTRYPOINT ["java" , "-Djava.security.egd=file:/dev/./urandom","-jar","/app.jar"]

使用docker build命令构建镜像对象，命令如下，输出如下

//格式： docker build -t 远程残酷名称/镜像名称:标签  Dockerfile的相对位置
ADD microservice-discovery-eureka-0.0.1-SNAPSHOT.jar app.jar

在这里插入图片描述

由上可看到镜像构建的每一个步骤的详细输出以及结果，我们执行docker images 可以看到新建的镜像
使用docker run 命令启动新增镜像

docker run -d -p 8761:8761 645121107/microservice-discovery-eureka:0.0.1

访问宿主机http://localhost:8761，可以正常显示Eureka Server首页

使用Docker Registry管理Docker镜像

上一篇中我们讨论过如何将我们本地的镜像推送到我们申请的Docker Hub远程仓库上，此处Docker Hub就是Docker官方维护的Docker Registry，上面存放着很多优秀的镜像，类似gitHub，Docker Hub还提供认证系统，工作结构，工作流工具，构建触发器等工具来简化工作。
使用如下方式登陆，并且将刚才的镜像推送到远程仓库

//645121107 是我远程仓库的名字，需要先登陆Docker Hub去创建一个自己的repository，输入后会提示输入密码
docker login 645121107
//提交镜像，镜像文件会比较大，而且又有墙，可能比较慢
docker push 645121107/microservice-discovery-eureka:0.0.1

在这里插入图片描述

使用私有仓库管理镜像

刚才体验过从Docker Hub上下载，上传镜像的快感，是不是有时候慢的抓狂，因此在很多场景下，使用私有仓库就会是一个很好的选择，相比Docker Hub有以下优势：
- 节省带宽，对私有仓库中已经有的镜像，不需要从Docker Hub下载，只需要从私有仓库中下载即可
- 更加安全，只有自己看到的
- 便于内部镜像的统一管理
我们用Docker Registry 2.0搭建一个私有仓库，用如下命令

docker run -d -p 5000:5000 --restart=always --name registry2:registry2

启动后，将刚才的镜像文件打tag，用来对应上我我们刚才穿件的本地仓库，如下命令

docker tag 645121107/microservice-discovery-eureka:0.0.1 localhost:5000/645121107/microservice-discovery-eureka:0.0.1

直接用原镜像提交会报错，如下,因为他默认是推送到docker.io/645121107/microservice-discovery-eureka:0.0.1
我删除对提交后的images，然后通过pull命令下载，如下日志中是没有Loading的下载过程，非常的快。

使用maven插件构建Docker镜像

利用Maven的项目管理与构建工具构建Docker镜像，使我们开发能够更进一步的简化开发部署流程。Maven 的Docker插件有三种，如下：
- 名称：docker-maven-plugin，地址：https://github.com/spotify/docker-maven-plugin
- 名称：docker-maven-plugin，地址：https//github.com/fabric8io/docker-maven-plugin
- 名称：docker-maven-plugin，地址：https://github.com/bibryam/docker-maven-plugin
其中热度最高的是由Spotify公司开发的Maven插件，我们用这个来实验，还是以上文中microservice-discovery-eureka为案例，

第一步在pom.xml文件中添加Maven的Docker插件

  <build><plugins><plugin><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId></plugin><plugin><groupId>com.spotify</groupId><artifactId>docker-maven-plugin</artifactId><version>1.0.0</version><configuration><imageName>645121107/microservice-discovery-eureka:0.0.1</imageName><baseImage>java</baseImage><entryPoint>["java", "-jar", "/${project.build.finalName}.jar"]</entryPoint><resources><resource><targetPath>/</targetPath><directory>${project.build.directory}</directory><include>${project.build.finalName}.jar</include></resource></resources></configuration></plugin></plugins></build>

如上pom文件中build的配置，其中有两个plugin，第一个是指定Spring cloud的使用版本，第二个是指定docker-maven-plugin，配置说明如下：
- imageName：用于指定镜像名称，其中645121107指定仓库名，microservice-discovery-eureka指定镜像名称，0.0.1指定标签名称
- baseImage：用于指定基础镜像，类似Dockerfile中的FROM指令
- entrypoint：类似Dockerfile的Entrypoint指令
- resources.resource.directory：用于指定需要复制的根目录，${project.build.finalName}标识target目录
- resource.resource.include：用于指定需要复制的文件：${project.build.finalName}指的是打包后的jar文件

第二步，需要在maven工具的配置文件setting.xml文件中添加一配置信息

<pluginGroups>  <pluginGroup>com.spotify</pluginGroup>  
</pluginGroups>

第三步构建Docker镜像

mvn clean package docker:build

执行docker images 之后可以看到刚才构建的镜像：

启动镜像

docker run -d -p 8761:8761 645121107/microservice-discovery-eureka:0.0.1

启动是很快的，之后就可以直接访问http://localhost:8761

使用Docker Compose

上文我们通过各种命令来操作docker 镜像，从而达到对服务的控制，但是，一般我们微服务都是由N多个一起运行，而且每个微服务都可能部署N个，如果每个微服务都要手动启动，那么效率之低，维护量之大可想而知。
Compose就是用来解决这个问题，他是一个用于定义和运行多容器Docker应用程序的工具，前身是Fig，适合在开发，测试，构建CI工作流等场景。

Compose 安装

官网有详细的说明
Compose有多重安装方式，Shell，pip以及将Compose作为容器安装等，我找了一个1.16.1版本，如下命令，下载会比较慢：

sudo curl -L https://github.com/docker/compose/releases/download/1.16.1/docker-compose-`uname -s`-`uname -m` -o /usr/local/bin/docker-compose

在这里插入图片描述

为安装脚本添加执行权限：

chmod +x /usr/local/bin/docker-compose

测试安装结果

docker-compose --version
//输出： docker-compose version 1.16.1, build 6d1ac21

安装Compose命令补全工具

Compose也有配套的命令补全工具，当输入 docker-compose按 Tab时候，Conpose会自动补全命令，我们需要下载一个插件。
命令补全工具在Bash和Zsh下的安装方式不同，可以参照官网
执行如下命令即可完成安装：

curl -L https://raw.githubusercontent.com/docker/compose/$(docker-compose version --short)/contrib/completion/bash/docker-compose -o /etc/bash_completion.d/docker-compose

Compose构建案例

使用mvn clean package打包一个项目，我们还用之前的microservice-discovery-eureka，打包后得到对应Jar包：microservice-discovery-eureka-0.0.1-SNAPSHOT.jar
在microservice-discovery-eureka-0.0.1-SNAPSHOT.jar 包所在目录下创建Dockerfile文件，如下内容（最简单版本，只是启动并且给个端口）：

FROM java:8
VOLUME /tmp
ADD microservice-discovery-eureka-0.0.1-SNAPSHOT.jar app.jar
RUN bash -c 'touch /app.jar'
EXPOSE 9000
ENTRYPOINT ["java" , "-Djava.security.egd=file:/dev/./urandom","-jar","/app.jar"]

在microservice-discovery-eureka-0.0.1-SNAPSHOT.jar 所在路径下创建文件docker-compose.yml，并添加一下内容一个空格都不能错，要不然报错给你看：

version: '3.1'
services:eureka:build: .ports:- "8761:8761"

运行

docker-compose up

看到输入如下，并且有springboot项目启动日志：

验证：http://localhost:8761

实战使用Docker Compose编排Spring Cloud微服务

使用Compose编排之前用到的SpringCloud微服务，微服务项目地址
这次我用Dockerfile来对SpringCloud进行镜像构建，之前的maven配置修改太麻烦，所以直接使用Dockerfile了。
第一步，修改项目中eureka对应配置，之前项目中eureka.client.serviceUrl.defaultZon的值是http://localhost:8761/eureka/。由于Docker环境默认网络是bridge，各个容器的IP都不相同，因此使用http://localhost:8761/eureka是不通的，可以为EurekaServer所在容器配置一个主机名，例如，discover，让各微服务使用主机名访问EurekaServer，如下修改：

eureka:client:service-url:defaultZone: http://discovery:8761/eureka/

第二步，分别在以下Spring Cloud项目中对项目进行打包

mvn clean package
microservice-hystrix-turbine                
microservice-provider-user                 
microservice-hystrix-dashboard            
microservice-gateway-zuul               
microservice-consumer-business-ribbon-hystrix  
microservice-discovery-eureka

第三部，编写docker-compose.yml

//指定docker-compose.yml文件使用的是Version 3.1 file format
version: '3.1'
//file format的固定写法，为project定义服务
services:
//指定服务名称microservice-discovery-eureka://指定镜像信息image: 645121107/microservice-discovery-eureka:0.0.1//暴露端口信息ports:- "8761:8761"microservice-provider-user:image: 645121107/microservice-provider-user:0.0.1//链接到microservice-discovery-eureka ，这里使用的是SErVICE：ALIAS的形式links:- microservice-discovery-eureka:discoverymicroservice-hystrix-turbine:image: 645121107/microservice-hystrix-turbine:0.0.1links:- microservice-discovery-eureka:discoverymicroservice-hystrix-dashboard:image: 645121107/microservice-hystrix-dashboard:0.0.1links:- microservice-discovery-eureka:discoverymicroservice-gateway-zuul:image: 645121107/microservice-gateway-zuul:0.0.1links:- microservice-discovery-eureka:discoverymicroservice-consumer-business-ribbon-hystrix:image: 645121107/microservice-consumer-business-ribbon-hystrix:0.0.1links:- microservice-discovery-eureka:discovery

第四步，执行启动命令，批量启动

docker-compose up

在这里插入图片描述

简化Compose编写

咋Version 3.1file format的docker-compose.yml 中，同一个compose工程中的所有服务共享一个隔离网络，可以使用服务名称作为主机来发现其他服务。因此，我们可以沈略掉link相关的配置，最终简化如下：

version: '3.1'
services:microservice-discovery-eureka:image: 645121107/microservice-discovery-eureka:0.0.1ports:- "8761:8761"microservice-provider-user:image: 645121107/microservice-provider-user:0.0.1microservice-hystrix-turbine:image: 645121107/microservice-hystrix-turbine:0.0.1microservice-hystrix-dashboard:image: 645121107/microservice-hystrix-dashboard:0.0.1microservice-gateway-zuul:image: 645121107/microservice-gateway-zuul:0.0.1microservice-consumer-business-ribbon-hystrix:image: 645121107/microservice-consumer-business-ribbon-hystrix:0.0.1

编排高可用的Eureka Server

编辑docker-compose 文件如下：

version: '3.1'
services:microservice-discovery-eureka-ha1:hostname: peer1image: 645121107/microservice-discovery-eureka:0.0.1links:- microservice-discovery-eureka-ha2ports:- "8761:8761"environment:- spring.profiles.active=peer1microservice-discovery-eureka-ha2:hostname: peer2image: 645121107/microservice-discovery-eureka:0.0.1links:- microservice-discovery-eureka-ha1ports:- "8762:8762"environment:- spring.profiles.active=peer2

执行docker-compose up ，出现以下错误信，描述上看是循环依赖问题，eureka无法通过links实现双向链接：

root@ljmadmin-virtual-machine:/docker# docker-compose up
ERROR: Circular dependency between microservice-discovery-eureka-ha1 and microservice-discovery-eureka-ha2

解决办法，可以用ambassador pattern，或者外部DNS，此处我们直接修改配置，不用links的方式。如下：

version: '3.1'
services:peer1:image: 645121107/microservice-discovery-eureka:0.0.1ports:- "8761:8761"environment:- spring.profiles.active=peer1peer2:image: 645121107/microservice-discovery-eureka:0.0.1ports:- "8762:8762"environment:- spring.profiles.active=peer2

在这里插入图片描述

如上启动成功，还有几个解决方案如下
- 循环依赖解决资料：http://www.dockone.io/article/929
- ambassador pattern 官网：https://docs.docker.com/search/?q=ambassador
- GitHub上相关issue：https://github.com/docker/compose/issues/666

编排高可用SpringCloud 微服务集群及动态伸缩

上文中我们都是启动了单个实例，这样存在风险，生产环境肯定是不行的，以下我们利用docker-compose来编排高可用的微服务。还是用以上几个项目
启动项目，并且测试项目是否生效，如下接口已经生效，并且hystrix已经发生熔断，因为provider项目需要访问数据库，没有去关这部分配置，本次之测试高可用：
保证各个服务可用情况下，执行以下命令，让除eureka以外的每一个服务都启动三个实例，如下：

docker-compose scale microservice-consumer-business-ribbon-hystrix=3 microservice-gateway-zuul=3 microservice-hystrix-dashboard=3 microservice-hystrix-turbine=3 microservice-provider-user=3