Java / Cloud：如何快速创建支持Kubernetes的REST微服务

可以肯定地说，如今微服务与云的结合风靡一时。微服务的开发比以往任何时候都多，从而导致应用程序部署数量增加。在过去的十年中，开发了诸如Docker和Kubernetes之类的容器化和编排工具，从而使微服务模式真正易于采用。

本文将教您如何使用能够与MySQL数据库交互的公开REST API生成功能全面的微服务，并将其部署到本地Kubernetes集群。这里的知识可以应用于几乎任何数据库类型，例如Oracle，SQL Server，DB2等。

如果您在本文中遇到麻烦，请随时参考源代码的最终版本，该最终版本可在此GitHub存储库中找到。

速度是关键

作为开发人员，我们在日常工作中力争的一件事就是缩短开发时间。

至此，我们已经可以确定微服务的两个方面，这将使我们的开发时间超出所需的时间：

我们需要创建一个持久层
我们需要公开一个REST API

如果我要告诉您，存在一种可以处理这些事情而无需编写任何代码的工具，该怎么办？

Speedment是一个Java ORM工具包和运行时，旨在使开发人员能够超快速地创建超快速的应用程序。 Speedment使用本地Java Streams API进行数据库交互，因此对于新手，经验丰富的退伍军人以及介于两者之间的任何人都非常容易使用。 Speedment带有图形工具，使开发人员能够在几秒钟内生成其数据库的Java表示。

此外，Speedment的捆绑软件系统使开发人员可以轻松扩展基本Toolkit的基本功能。 Spring插件就是这种增强功能之一，它使开发人员能够生成功能齐全的CRUD REST API，以便与他们的数据库进行交互。

在本文的其余部分，您将学习如何使用Speedment Tool生成有效的REST微服务并将其部署到Kubernetes集群。如果您总体上对Speedment感兴趣，可以在在线手册中找到带有示例的详细文档。

入门

通过Maven分发，Speedment是免费安装的，但需要Java 8或更高版本。首先，请转到Speedment Initializer ，在这里您将能够下载具有创建微服务所需的所有依赖项的项目模板。这些是我们将在示例中使用的设置：

如果您的设置不同，例如数据库不同，请确保在初始化程序中应用适当的更改。

完成项目配置后，单击“下载”按钮并解压缩下载的zip文件。要启动Speedment Tool，请从终端执行以下命令： mvn speedment:tool 如果这是您第一次运行Speedment Tool，则会要求您连接到数据库。我们正在运行香草MySQL
我们本地计算机上的Sakila示例数据库，因此auth信息如下所示：

填写必填字段后，单击“连接”按钮。如果您提供的身份验证信息正确，则会显示以下屏幕：

生成微服务

通过Speedment Tool连接到数据库后，即可开始配置可用的各种选项。您可以使用许多选项，但是出于本文的目的，我们将重点介绍公开REST API所需的选项。

要启用REST API生成，请在树视图中单击“项目”节点，然后选中“启用REST”选项：

我们还启用了“生成REST文档”选项，以自动为我们的REST API生成OpenAPI文档。此选项不是强制性的，但最终使我们可以更轻松地测试API。

下一步是可选的，但它将使我们的REST路由在美学上更具吸引力。转到树视图中的数据库架构节点，然后将REST Endpoint的值设置为斜杠（/）。默认情况下，架构名称包含在生成的REST路由中，此修改会将其删除。

接下来，我们将为下表启用REST控制器的生成：

演员
类别
顾客
电影
员工
商店

无论使用哪个表格，启用控制器生成的步骤都是相同的。因此，我们仅在Actor表上进行演示。

单击树视图中的Actor表，并启用Generate @RestController选项。反过来，这将为该表启用几个与REST相关的选项。您应该启用的我们感兴趣的选项是：

REST启用清单
REST启用GET
REST启用创建
REST启用更新
REST启用DELETE

我们还将REST端点从/ actor重命名为/ actors（同样仅出于美观目的）。默认情况下，REST端点的名称与其关联的表相同。在我们的例子中，重命名是有道理的，因为当我们访问/ actors端点时，将检索参与者列表，而不是单个参与者。

继续并对上面列出的其他表重复这些步骤。完成后，单击“生成”按钮。这将生成数据库的Java表示以及必要的REST配置和控制器。

运行微服务

如果我们现在就按原样运行应用程序，则很有可能会崩溃。这是因为我们尚未指定应用程序用于连接数据库的密码。

当我们生成应用程序时，暴露了许多特定于Speedment的应用程序属性。其中一个属性就是spring.speedment.password属性，我们可以使用它来设置Speedment连接到数据库所使用的密码。

有两种方法可以指定应用程序属性。我们将在application.properties文件中定义它们，您应该在应用程序的resources文件夹中创建该文件。

这是我们的application.properties文件的样子：

＃应用程序属性文件– START

spring.application.name =速度弹簧应用

spring.speedment.password = sakila

＃应用程序属性文件– END

Sakila数据库的默认密码是sakila，但是如果您的数据库使用不同的密码，请确保这些更改反映在application.properties文件中。

完成所有配置后，即可运行应用程序。这是通过从项目的根文件夹执行以下命令来完成的： mvn spring-boot:run

如果启用了“生成REST文档”选项，则可以访问
http：// localhost：8080 / swagger-ui.html访问REST API文档：

您可以手动执行请求，也可以直接从Swagger UI执行请求。如果要在浏览器中访问http：// localhost：8080 / actors ，我们将获得一个JSON响应，其中包含存储在数据库中的actor列表：

 [ { "actorId": 1, "firstName": "PENELOPE", "lastName": "GUINESS" }, { "actorId": 2, "firstName": "NICK", "lastName": "WAHLBERG" }, { "actorId": 3, "firstName": "ED", "lastName": "CHASE" },  ... TRUNCATED ...  ]

部署前

在开始微服务的部署过程之前，请确保您在本地计算机上安装了以下依赖项：Docker，kubectl，Minikube和Skaffold。

Docker化我们的微服务

在将微服务实际部署到Kubernetes集群之前，我们需要将其转换为Kubernetes可以实际使用的格式。 Kubernetes是一个容器编排工具，因此Docker就是在这里帮助我们进行容器创建过程的。

在项目的根目录中，创建一个包含以下内容的Dockerfile：

 FROM openjdk:11-slim-buster  EXPOSE 8080  ARG JAR_LOCATION=target  ARG JAR_NAME=speedment-spring-app  ARG JAR_VERSION=1.0.0  ADD ${JAR_LOCATION}/${JAR_NAME}-${JAR_VERSION}.jar app.jar  ENTRYPOINT ["java", "-jar", "app.jar", "--spring.speedment.host=sakila"]

导出的参数（JAR_LOCATION，JAR_NAME，JAR_VERSION）对于您的项目可能有所不同，具体取决于您在pom.xml文件中提供的信息。在项目的根目录中，执行以下命令：

mvn install

这将使用包含您的微服务的JAR文件创建一个目标文件夹。确保文件的名称和版本与您放入Dockerfile中的信息匹配。

创建部署配置

我们将向Kubernetes集群部署两个映像：Sakila数据库和微服务。 Sakila数据库已经有一个公开可用的Docker映像：restsql / mysql-sakila。但是，我们需要为微服务构建映像。这是我们之前创建的Dockerfile派上用场的地方。稍后，我们将使用一个名为Skaffold的工具为我们的微服务创建映像，并将其在部署过程中使用。

首先在项目的根目录中创建一个名为k8s的文件夹。您将在这里存储所有的Kubernetes 部署和服务配置。我们将微服务和数据库配置分开，因此在k8s文件夹中创建两个名为storage和app的文件夹。

现在，我们继续进行Sakila数据库的配置。在存储文件夹中，我们将创建两个YAML文件– sakila-deployment.yml和sakila-service.yml。 sakila-deployment.yml文件将存储我们对Sakila数据库的部署配置。由于这不是Kubernetes教程，因此我们仅提供最终配置。这是sakila-deployment.yml文件的最终外观：

 apiVersion: apps/v1  kind: Deployment  metadata: name: sakila labels: storage: sakila  spec: replicas: 1 selector: matchLabels: storage: sakila template: metadata: labels: storage: sakila spec: containers: - name: sakila image: restsql/mysql-sakila ports: - containerPort: 3306

这是最终的sakila-service.yml文件：

 apiVersion: v1  kind: Service  metadata: name: sakila labels: storage: sakila  spec: selector: storage: sakila ports: - name: database port: 3306 targetPort: 3306

我们的微服务的部署和服务配置几乎相同。在app文件夹中，创建一个名为speedment-spring-app-deployment.yml的YAML文件，其内容如下：

 apiVersion: apps/v1  kind: Deployment  metadata: name: speedment-spring-app labels: app: speedment-spring-app  spec: replicas: 1 selector: matchLabels: app: speedment-spring-app template: metadata: labels: app: speedment-spring-app spec: containers: - name: speedment-spring-app image: speedment-spring-app-example ports: - containerPort: 8080

在同一文件夹中，创建另一个名为speedment-spring-app-service.yml的YAML文件，其内容如下：

 apiVersion: v1  kind: Service  metadata: name: speedment-spring-app  spec: selector: app: speedment-spring-app ports: - name: http port: 8080 targetPort: 8080 type: NodePort

这些是我们部署数据库和应用程序所需的所有配置。添加部署配置后，我们的文件结构应如下所示：

启动集群

部署的准备工作几乎完成了。我们需要做的最后一件事–启动本地Kubernetes集群。这是通过执行以下命令来完成的： minikube start

部署

为了部署我们的数据库和应用程序，我们将使用Skaffold。在项目的根目录中，创建一个名为skaffold.yml的文件，其中包含以下内容：

 apiVersion: skaffold/v2alpha3  kind: Config  build: artifacts: - image: speedment-spring-app-example docker: dockerfile: Dockerfile  deploy: kubectl: manifests: - k8s/app/* - k8s/storage/*

完成此文件后，我们终于可以进行部署了。在项目根目录中，执行以下命令： skaffold dev --port-forward=true

当我们执行此命令时，将发生两件事：