使用 GitLab CI 和 Docker 自动部署 Spring Boot 应用

头像
民工哥
    阅读 7 分钟
    5

    Docker和Spring Boot是非常流行的组合，我们将利用GitLab CI的优势，并在应用程序服务器上自动构建，推送和运行Docker镜像。

    GitLab CI

    Gitlab CI/CD服务是GitLab的一部分，每当开发人员将代码推送到GitLab存储库时，它都会在所需的环境中构建，测试和存储最新的更改。

    选择GitLab CI的一些主要原因：

    1. 易于学习，使用和可扩展
    2. 维护容易
    3. 整合容易
    4. CI完全属于GitLab存储库的一部分
    5. 良好的Docker集成
    6. 镜像托管(Container registry)-基本上是你自己的私有Docker Hub
    7. 从成本上来说，GitLab CI是一个很好的解决方案。每个月你有2000分钟的免费构建时间，对于某些项目来说，这是绰绰有余的

    我把 Docker 的教程和文章整理成了 PDF，关注微信关注号 Java后端，回复 666 就能下载了。

    为什么GitLab CI超越Jenkins

    这无疑是一个广泛讨论的话题，但是在本文中，我们将不深入探讨该话题。GitLab CI和Jenkins都有优点和缺点，它们都是功能非常强大的工具。

    那为什么选择GitLab？

    如前所述，CI完全是GitLab存储库的一部分，这意味着不需要安装它，并且维护最少。yml脚本完成后，你便或多或少地完成了所有工作。

    对于小型项目使用Jenkins，你就必须自己设置和配置所有内容。通常，你还需要一台专用的Jenkins服务器，这也需要额外的成本和维护。

    使用GitLab CI 前提条件

    如果需要与这些前提条件有关的任何帮助，我已提供相应指南的链接。

    1. 你已经在GitLab上推送了Spring Boot项目
    2. 你已在应用程序服务器上安装了Docker（指南）
    3. 你具有Docker镜像的镜像托管（在本指南中将使用Docker Hub）
    4. 你已经在服务器上生成了SSH RSA密钥（指南）

    你要创建什么

    你将创建Dockerfile 和.gitlab-ci.yml， 它们将自动用于：

    1. 构建应用程序Jar文件
    2. 构建Docker镜像
    3. 将镜像推送到Docker存储库
    4. 在应用程序服务器上运行镜像

    基本项目信息

    本文的Spring Boot应用程序是通过Spring Initializr生成的。这是一个基于Java 8或Java11构建的Maven项目。后面，我们将介绍Java 8和Java 11对Docker镜像有什么影响。

    Docker文件

    让我们从Dockerfile开始。

    FROM maven:3.6.3-jdk-11-slim AS MAVEN_BUILD
#FROM maven:3.5.2-jdk-8-alpine AS MAVEN_BUILD FOR JAVA 8
ARG SPRING_ACTIVE_PROFILE
MAINTAINER Jasmin
COPY pom.xml /build/
COPY src /build/src/
WORKDIR /build/
RUN mvn clean install -Dspring.profiles.active=$SPRING_ACTIVE_PROFILE && mvn package -B -e -Dspring.profiles.active=$SPRING_ACTIVE_PROFILE
FROM openjdk:11-slim
#FROM openjdk:8-alpine FOR JAVA 8
WORKDIR /app
COPY --from=MAVEN_BUILD /build/target/appdemo-*.jar /app/appdemo.jar
ENTRYPOINT ["java", "-jar", "appdemo.jar"]

    与该Dockerfile相关的知识很少。

    Java版本

    让我们从Docker的角度看一下Java 8和11之间的区别。长话短说：这是Docker镜像的大小和部署时间。

    基于Java 8构建的Docker镜像将明显小于基于Java 11的镜像。这也意味着Java 8项目的构建和部署时间将更快。

    Java 8-构建时间：约4分钟，镜像大小为 约180 MB

    Java 11-构建时间：约14分钟，镜像大小约为480 MB

    注意： 在实际应用中，这些数字可能会有所不同。

    Docker镜像

    正如在前面示例中已经看到的那样，由于Java版本的缘故，我们在应用程序镜像大小和构建时间方面存在巨大差异。其背后的实际原因是在Dockerfile中使用了Docker镜像。

    如果我们再看一下Dockerfile，那么Java 11镜像很大的真正原因是因为它包含了没有经过验证/测试的open-jdk:11镜像的Alpine版本。

    如果你不熟悉OpenJDK镜像版本，建议你阅读OpenJDK Docker官方文档。在这里，你可以找到有关每个OpenJDK版本的镜像的说明。

    备注：动态的变量

    在ENTRYPOINT 中，与环境相关的属性，我们只能写死，如下：

    ENTRYPOINT [ “ java”，“ -Dspring.profiles.active = development”，“ -jar”，“ appdemo.jar” ]

    为了使它动态，你希望将其简单地转换为：

    ENTRYPOINT [ “ java”，“ -Dspring.profiles.active = $ SPRINT_ACTIVE_PROFILE”，“ -jar”，“ appdemo.jar” ]

    以前，这是不可能的，但是幸运的是，这将在.gitlab-ci.yml中通过 ARG SPRING_ACTIVE_PROFILE修复。

    gitlab-ci.yml

    在编写此文件之前，要准备的东西很少。基本上，我们想要实现的是，只要推送代码，就会在相应的环境上自动部署。

    创建.env文件和分支

    我们首先需要创建包含与环境相关的分支和.env文件。每个分支实际上代表我们的应用程序将运行的环境。

    我们将在三个不同的环境中部署我们的应用程序：开发，测试和生产（ development, QA, and production ）。这意味着我们需要创建三个分支。

    我们的dev，QA和prod应用程序将在不同的服务器上运行，并且将具有不同的Docker容器标签，端口和SSH密钥。这就要求我们的gitlab-ci.yml文件将要是动态的，通过为我们拥有的每个环境创建.env文件来解决该问题。

    .develop.env .qa.env .master.env

    重要说明： 命名这些文件时，有一个简单的规则：使用GitLab分支来命名，因此文件名应如下所示：。$ BRANCH_NAME.env

    例如，这是.develop.env文件。

    export SPRING_ACTIVE_PROFILE='development'
export DOCKER_REPO='username/demo_app:dev'
export APP_NAME='demo_app_dev'
export PORT='8080'
export SERVER_IP='000.11.222.33'
export SERVER_SSH_KEY="$DEV_SSH_PRIVATE_KEY"

    与.env文件有关的重要说明：

    SPRING_ACTIVE_PROFILE：不言自明，我们要使用哪些Spring应用程序属性。DOCKER_REPO：这是Docker镜像的存储库；在这里，我们唯一需要注意的是Docker image TAG，对于每种环境，我们将使用不同的标签，这意味着我们将使用dev，qa 和prod 标签。

    我们的Docker中心看起来像这样。

    如你所见，存在一个带有三个不同标签的存储库，每当将代码推送到GitLab分支上时，每个标签（应用程序版本）都会被更新。

    • APP_NAME： 此属性非常重要，它是对容器的命名。如果你未设置此属性，则Docker将为你的容器随机命名。这可能是一个问题，因为你将无法以干净的方式停止运行容器。
    • 端口：这是我们希望运行Docker容器的端口。
    • SERVER_IP：应用程序使用的服务器IP。通常，每个环境都将位于不同的服务器上。
    • SERVER_SSH_KEY：这是我们已经在每台服务器上生成的SSH密钥。$DEV_SSH_PRIVATE_KEY 实际上是来自GitLab存储库的变量。

    创建GitLab变量

    最后需要做的是创建GitLab变量。

    打开你的GitLab存储库，然后转到：Settings -> CI/CD。在 Variables部分中， 添加新变量：

    • DOCKER_USER：用于访问Docker Hub或其他镜像托管的用户名
    • DOCKER_PASSWORD： 用于访问镜像托管的密码
    • $ ENV_SSH_PRIVATE_KEY： 先前在服务器上生成的SSH私钥。

    SSH KEY的重要说明：

    你需要复制完整的密钥值，包括：----- BEGIN RSA PRIVATE KEY -----和----- END RSA PRIVATE KEY -----

    最后，你的GitLab变量应如下所示。

    创建gitlab-ci.yml文件

    最后，让我们创建将所有内容放在一起的文件。

    services:
  - docker:19.03.7-dind
stages:
  - build jar
  - build and push docker image
  - deploy
build:
  image: maven:3.6.3-jdk-11-slim
  stage: build jar
  before_script:
   - source .${CI_COMMIT_REF_NAME}.env
  script:
   - mvn clean install -Dspring.profiles.active=$SPRING_ACTIVE_PROFILE && mvn package -B -e -Dspring.profiles.active=$SPRING_ACTIVE_PROFILE
  artifacts:
   paths:
     - target/*.jar
docker build:
  image: docker:stable
  stage: build and push docker image
  before_script:
   - source .${CI_COMMIT_REF_NAME}.env
  script:
   - docker build --build-arg SPRING_ACTIVE_PROFILE=$SPRING_ACTIVE_PROFILE -t $DOCKER_REPO .
   - docker login -u $DOCKER_USER -p $DOCKER_PASSWORD docker.io
   - docker push $DOCKER_REPO
deploy:
  image: ubuntu:latest
  stage: deploy
  before_script:
   - 'which ssh-agent || ( apt-get update -y && apt-get install openssh-client -y )'
   - eval $(ssh-agent -s)
   - echo "$SSH_PRIVATE_KEY" | tr -d 'r' | ssh-add -
   - mkdir -p ~/.ssh
   - chmod 700 ~/.ssh
   - echo -e "Host *ntStrictHostKeyChecking nonn" > ~/.ssh/config
   - source .${CI_COMMIT_REF_NAME}.env
  script:
   - ssh root@$SERVER "docker login -u $DOCKER_USER -p $DOCKER_PASSWORD docker.io; docker stop $APP_NAME; docker system prune -a -f; docker pull $DOCKER_REPO; docker container run -d --name $APP_NAME -p $PORT:8080 -e SPRING_PROFILES_ACTIVE=$SPRING_ACTIVE_PROFILE $DOCKER_REPO; docker logout"

    让我们解释一下这里发生了什么：

    services:
  - docker:19.03.7-dind

    这是一项服务，使我们可以在Docker中使用Docker。在Docker中运行Docker通常不是一个好主意，但是对于此用例来说，这是完全可以的，因为我们将构建镜像并将其推送到存储库中。

    stages:
  - build jar
  - build and push docker image
  - deploy

    对于每个gitlab-ci.yml文件，必须首先定义执行步骤。脚本将按照步骤定义的顺序执行。

    在每个步骤，我们都必须添加以下部分：before_script: - source .${CI_COMMIT_REF_NAME}.env

    这只是预先加载之前创建的 env. files, 文件。根据正在运行的分支来自动注入变量。（这就是为什么我们必须使用分支名称来命名.env文件的原因）

    这些是我们部署过程中的执行步骤。

    如你所见，，有三个带有绿色复选标记的圆圈，这表示所有步骤均已成功执行。

    build:
  image: maven:3.6.3-jdk-11-slim
  stage: build jar
  before_script:
    - source .${CI_COMMIT_REF_NAME}.env
  script:
    - mvn clean install -Dspring.profiles.active=$SPRING_ACTIVE_PROFILE && mvn package -B -e -Dspring.profiles.active=$SPRING_ACTIVE_PROFILE
  artifacts:
    paths:
      - target/*.jar

    这是执行第一步骤代码的一部分，构建了一个jar文件，该文件可以下载。这实际上是一个可选步骤，仅用于演示构建jar并从GitLab下载它是多么容易。

    第二步骤是在Docker存储库中构建并推送Docker镜像。

    docker build:
  image: docker:stable
  stage: build and push docker image
  before_script:
    - source .${CI_COMMIT_REF_NAME}.env
  script:
    - docker build --build-arg SPRING_ACTIVE_PROFILE=$SPRING_ACTIVE_PROFILE -t $DOCKER_REPO .
    - docker login -u $DOCKER_USER -p $DOCKER_PASSWORD docker.io
    - docker push $DOCKER_REPO

    这一步骤，我们不得不使用docker:19.03.7-dind服务。如你所见，我们使用的是最新的稳定版本的Docker，我们只是在为适当的环境构建镜像，然后对Dockerhub进行身份验证并推送镜像。

    我们脚本的最后一部分是：

    deploy:
  image: ubuntu:latest
  stage: deploy
  before_script:
    - 'which ssh-agent || ( apt-get update -y && apt-get install openssh-client -y )'
    - eval $(ssh-agent -s)
    - echo "$SSH_PRIVATE_KEY" | tr -d 'r' | ssh-add -
    - mkdir -p ~/.ssh
    - chmod 700 ~/.ssh
    - echo -e "Host *ntStrictHostKeyChecking nonn" > ~/.ssh/config
    - source .${CI_COMMIT_REF_NAME}.env
  script:
    - ssh root@$SERVER "docker stop $APP_NAME; docker system prune -a -f; docker pull $DOCKER_REPO; docker container run -d --name $APP_NAME -p $PORT:8080 -e SPRING_PROFILES_ACTIVE=$SPRING_ACTIVE_PROFILE $DOCKER_REPO"

    在此步骤中，我们使用Ubuntu Docker镜像，因此我们可以SSH到我们的应用程序服务器并运行一些Docker命令。其中的部分代码 before_script大部分来自官方文档，但是，当然，我们可以对其进行一些调整以满足我们的需求。为不对私钥进行验证，添加了以下代码行：

    - echo -e "Host *ntStrictHostKeyChecking nonn" > ~/.ssh/config

    你也可以参考指南验证私钥。如你在最后阶段的脚本部分中所见，我们正在执行一些Docker命令。

    1. 停止正在运行的Docker容器：docker stop $APP_NAME。（这就是我们要在.env文件中定义APP_NAME的原因 ）
    2. 删除所有未运行的Docker镜像 docker system prune -a -f。这实际上不是强制性的，但我想删除服务器上所有未使用的镜像。
    3. 拉取最新版本的Docker镜像（该镜像是在上一个阶段中构建并推送的）。
    4. 最后，使用以下命令运行Docker镜像：
    docker container run -d --name $APP_NAME -p $PORT:8080 -e SPRING_PROFILES_ACTIVE=$SPRING_ACTIVE_PROFILE $DOCKER_REPO

    译文链接：https://dzone.com/articles/au...

    翻译：https://blog.csdn.net/weixin_...

    image

    gitlabspringboot后端运维docker
    民工哥
    26.4k 声望56.7k 粉丝

    10多年IT职场老司机的经验分享，坚持自学一路从技术小白成长为互联网企业信息技术部门的负责人。2019/2020/2021年度 思否Top Writer

    « 上一篇
    查漏补缺！巩固你的 Nginx 知识体系，这篇就够了！
    下一篇 »
    Elasticsearch 最佳实践！

    引用和评论

    推荐阅读
    头像
    早知道有这么个吊炸天的 CI&CD 工具，我就不用 Jenkins 了！

    民工哥赞 1阅读 2k

    头像
    Spring 实现 3 种异步流式接口，干掉接口超时烦恼

    程序员小富赞 6阅读 2.4k

    头像
    记录修复 cd 系统报错整个过程

    吴季分赞 3阅读 3.8k

    头像
    解决阿里云ECS服务器拉取不下docker镜像的问题

    kexb赞 3阅读 3.8k评论 2

    头像
    每一个前端，都要拥有属于自己的埋点库~

    幸福的闹钟赞 3阅读 872

    头像
    Spring Boot起步，CRUD、错误处理与宝塔部署

    微芒不朽赞 3阅读 3.8k

    头像
    Docker 万字入门教程

    Java陈序员赞 4阅读 3.9k

    0 条评论
    得票最新