2024程序员容器化上云之旅-第7集大结局-Ubuntu-WSL2-Windows11版：获得重生

原创

程序员吾真本

发布于 2024-02-29 17:38:18

2381

发布于 2024-02-29 17:38:18

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故事梗概

Java程序员马意浓在互联网公司维护老旧电商后台系统。

渴望学习新技术的他在工作中无缘Docker和K8s。

他开始自学Vue3并使用SpringBoot3完成了一个前后端分离的Web应用系统，并打算将其用Docker容器化后用K8s上云。

8.4 无意中用小黄鸭调试法解决k8s中前后端分离web应用的CORS问题

在k8s中解决前后端分离的web应用的CORS问题的思路清楚了。

马意浓接下来要面对的，是如何实现这个思路。

马意浓在网上找不到在k8s中部署前后端web应用时deployment配置和service配置的现成代码样例，所以他只能靠不断问AIGC，一点点尝试和摸索。

这时，昔日的同事全绽园的微信蹦了出来。

「意浓，我在朋友圈里看到你发的求助帖了。你打算怎么解决？」

「我也没想好。要是你有兴趣，后天中午咱们远程视频一下？」

「好的。」

马意浓为了能把所面临的问题，跟全绽园说清楚，在接下来的时间里，就仔细梳理所编写的配置和思路。

到了第三天早上，他还没有梳理完，就跟全绽园说，原订中午的视频会议推迟。等他梳理完了，再喊他。

到了第五天晚上，马意浓凭借仔细梳理配置和思路，以及AIGC的帮助，竟然自己把问题解决了！

他双手握拳，兴奋地高喊：「欧耶！」

他迫不及待地给全绽园发微信：「已经把ingress nginx controller配置对了！那个CORS问题搞定了！?」

过了一会儿，全绽园回复：「恭喜啊！?」

「为了把问题给你讲清楚，仔细研究了一下问题，结果就找到解决方案了。?」

「哈哈！我幸运地充当了小黄鸭。?」

马意浓很开心自己能有这么一位乐于助人的好兄弟。他高兴地发了一条朋友圈。

「亲历了一次小黄鸭调试法。刚知道他们管这叫小黄鸭。」

?「小黄鸭调试法（Rubber Duck Debugging），是一种常用的调试方法。」

「当你遇到问题无法解决时，尝试对着一只橡皮鸭子逐步讲解。通常在讲解问题的过程中，你会得到解决方案。」如图1。

8.5 在k8s集群中的软件架构

马意浓趁着现在思路清晰，赶紧记录了一些重要的笔记。

他在vscode中，用PlantUML插件，画了这个前后端分离的web应用部署到k8s中的架构图。如图2。

8.6 新增k8s的deployment、service和ingress配置文件以便将postgres、shopping-list-api、shopping-list-front-end三个微服务和ingress部署到k8s上

马意浓把这次web应用成功部署到k8s的所有代码改动，推送到github的wubin28账号下的shopping-list-web-app-2024-for-wsl2代码库中的for-docker-desktop-k8s分支里。

通过代码对比，他在笔记中记录了这次代码改动的三部分内容。

8.6.1 back-end文件夹中的代码改动

?在back-end文件夹的ShoppingListApplicationConfig.java文件中，将.allowedOrigins("[hxxp://localhost:8080](<http://localhost:8080/>)") ，改为.allowedOrigins(System.getenv("ALLOWED_ORIGIN"))。

其中环境变量ALLOWED_ORIGIN 的值，在deployment-shopping-list-api.yml文件中配置。

?在back-end文件夹的application.properties文件中，将spring.datasource.url=jdbc:postgresql://localhost:5432/shoppingList ，改为spring.datasource.url=jdbc:postgresql://${DB_HOST}:5432/shoppingList。

其中环境变量${DB_HOST}的值，也在deployment-shopping-list-api.yml文件中配置。

8.6.2 front-end文件夹中的代码改动

?在front-end文件夹的ShoppingList.vue文件中，将[hxxp://localhost:8081](<http://localhost:8081/>) ，改为%%API_URL%%。

其中环境变量%%API_URL%%的值，在deployment-shopping-list-front-end.yml文件中配置。

?为了让环境变量%%API_URL%%在前端app中生效，对front-end文件夹中的Dockerfile也做了一些改动。另外也增加了entrypoint.sh文件。

8.6.3 infrastructure文件夹中的代码改动

在infrastructure文件夹中增加了postgres、shopping-list-api和shopping-list-front-end这三个微服务的deployment和service配置文件。

最后增加了ingress nginx controller的配置文件ingress.yml。

deployment-postgres.yml           
service-postgres.yml  
deployment-shopping-list-api.yml       
service-shopping-list-api.yml
deployment-shopping-list-front-end.yml  
service-shopping-list-front-end.yml
ingress.yml

马意浓在笔记上，将之前运行过的命令记录下来，以便以后再次运行。

8.7 构建后端app的docker image并推送到docker hub

# check out the branch with updated code for k8s
git clone hxxps://github.com/wubin28/shopping-list-web-app-2024-for-wsl2.git
git checkout for-docker-desktop-k8s

# start up db
cd ../infrastructure
docker compose up postgres pgadmin

# generate the jar
cd ../back-end
export DB_HOST=localhost
./gradlew clean build

# build back-end docker image
docker buildx build --build-arg JAR_FILE=build/libs/shoppinglist-0.0.1-SNAPSHOT.jar -t <docker-hub-username>/shopping-list-api:v1.1.local.k8s .
docker image ls

# push the back-end docker image to docker hub
docker push <docker-hub-username>/shopping-list-api:v1.1.local.k8s

8.8 在git代码库打同名的tag以对应刚刚构建的docker image版本

# 若将来后端app的v1.1.local.k8s版本出现问题时，为便于查看所对应的代码，运行命令在git代码库打同名tag
git tag -a v1.1.local.k8s -m "v1.1.local.k8s"

8.9 构建前端app的docker image并推送到docker hub

cd ../front-end
docker buildx build --platform linux/amd64 -t <docker-hub-username>/shopping-list-front-end:v1.1.local.k8s.amd64 .
docker image ls
docker inspect <docker-hub-username>/shopping-list-front-end:v1.1.local.k8s.amd64 | grep "Architecture"

# push the front-end docker image to docker hub
docker push <docker-hub-username>/shopping-list-front-end:v1.1.local.k8s.amd64

8.10 在k8s集群上配置postgres、shopping-list-api和shopping-list-front-end三个微服务和ingress并运行

与在Ubuntu中用sdkman安装不同版本的jdk一样，在k8s中，可以使用包管理器helm安装ingress-nginx。

在命令中使用$NAMESPACE的好处，是将来清理现场时，能方便地用一行命令，来删除之前在k8s上创建的所有与购物清单web应用相关的资源。

# run the web app on k8s
export NAMESPACE=shopping-list-web-app
kubectl create namespace $NAMESPACE

# install package manager helm on k8s. please enter password when installing it
curl hxxps://baltocdn.com/helm/signing.asc | gpg --dearmor | sudo tee /usr/share/keyrings/helm.gpg > /dev/null
sudo apt-get install apt-transport-https --yes
echo "deb [arch=$(dpkg --print-architecture) signed-by=/usr/share/keyrings/helm.gpg] <https://baltocdn.com/helm/stable/debian/> all main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/helm-stable-debian.list
sudo apt-get update
sudo apt-get install helm

# install ingress-nginx using helm
helm repo add ingress-nginx-repo <https://kubernetes.github.io/ingress-nginx>
helm repo update
helm install ingress-nginx-release ingress-nginx-repo/ingress-nginx \\
 -n $NAMESPACE \\
 --set controller.service.annotations."service\\.beta\\.kubernetes\\.io/azure-load-balancer-health-probe-request-path"=/healthz

# check the installed ingress-nginx in helm
helm list -n $NAMESPACE

# check the external ip of the ingress-nginx-release-controller
kubectl get services -o wide -n $NAMESPACE

# watch the status of the ingress-nginx-release-controller
kubectl get service -n $NAMESPACE ingress-nginx-release-controller --output wide --watch

cd ../infrastructure

# 部署postgres的deployment
kubectl apply -f ./deployment-postgres.yml --namespace $NAMESPACE
# 验证image是否正确：
kubectl get deployments -o wide -n $NAMESPACE
# 验证pod是否正常启动
kubectl get pods -o wide -n $NAMESPACE
# 如果pod启动异常查看出错信息
kubectl describe pod <pod name, such as first-pod> -n $NAMESPACE
# 如果pod启动异常查看最后一个container的出错信息
kubectl logs <pod name, such as first-pod> --previous -n $NAMESPACE
# 部署postgres的service
kubectl apply -f ./service-postgres.yml --namespace $NAMESPACE
# 验证服务是否正常启动
kubectl get services -o wide -n $NAMESPACE

# 部署shopping-list-api的deployment
kubectl apply -f ./deployment-shopping-list-api.yml --namespace $NAMESPACE
# 验证image是否正确
kubectl get deployments -o wide -n $NAMESPACE
# 验证pod是否正常启动
kubectl get pods -o wide -n $NAMESPACE
# 部署shopping-list-api的service
kubectl apply -f ./service-shopping-list-api.yml --namespace $NAMESPACE
# 验证服务是否正常启动
kubectl get services -o wide -n $NAMESPACE

# 部署shopping-list-front-end的deployment
kubectl apply -f ./deployment-shopping-list-front-end.yml --namespace $NAMESPACE
# 验证image是否正确
kubectl get deployments -o wide -n $NAMESPACE
# 验证pod是否正常启动
kubectl get pods -o wide -n $NAMESPACE
# 部署shopping-list-front-end的service
kubectl apply -f ./service-shopping-list-front-end.yml --namespace $NAMESPACE
# 验证服务是否正常启动
kubectl get services -o wide -n $NAMESPACE

# 部署ingress
kubectl apply -f ./ingress.yml --namespace $NAMESPACE
# 查看ingress的状态
kubectl get ingresses -n $NAMESPACE
# 查看ingress的详情
kubectl describe ingress shopping-list-ingress -n $NAMESPACE

# Check external ip and port of ingress nginx controller: localhost
kubectl get services -o wide -n $NAMESPACE

8.11 在k8s上运行购物清单web应用

等运行完上面的命令，将web应用部署到k8s后，马意浓终于可以打开浏览器，要在k8s上使用购物清单web应用了。

他在浏览器地址栏输入localhost，按下回车。

网页显示出购物清单页面。他添加了一个购物项a banana，并按Add按钮。

但这个购物项还是没有如愿显示在屏幕下方。

他打开浏览器的Developer Tools，发现CORS错误又出现了。

Access to XMLHttpRequest at 'hxxp://20.72.130.209/api/v1/shopping-items' from origin 'hxxp://localhost' has been blocked by CORS policy: No 'Access-Control-Allow-Origin' header is present on the requested resource.

他在出错信息中，看到了20.72.130.209这个地址。这是他以前在某个云厂商那里试用k8s时配置上的。

现在，他已经把前后端分离的web应用，部署到本地Docker Desktop里，所以这个IP地址，应该改为localhost。

他查看了一下代码，先把deployment-shopping-list-front-end.yml文件中的API_URL值，改为localhost。

然后他又把deployment-shopping-list-api.yml文字中的ALLOWED_ORIGIN的值，改为localhost。

因为改了配置文件，所以需要重新apply这两个deployment配置。

不过，相对应的service配置因为没有改变，所以无须重新apply。

从这一点，就能看出k8s将微服务的部署分为deployment配置和service配置这两步的好处。

# 部署shopping-list-api的deployment
kubectl apply -f ./deployment-shopping-list-api.yml --namespace $NAMESPACE
# 验证image是否正确
kubectl get deployments -o wide -n $NAMESPACE
# 验证pod是否正常启动
kubectl get pods -o wide -n $NAMESPACE
# 部署shopping-list-front-end的deployment
kubectl apply -f ./deployment-shopping-list-front-end.yml -n $NAMESPACE
# 验证image是否正确
kubectl get deployments -o wide -n $NAMESPACE
# 验证pod是否正常启动
kubectl get pods -o wide -n $NAMESPACE

运行完这些命令后，马意浓又在浏览器地址栏输入localhost，按下回车。

CORS错误依旧显示出来。

?之前的经验告诉他，这应该是浏览器缓存在捣乱。

他把Chrome浏览器的cache清除了一下。然后再次刷新网页。

???这次，CORS错误消失了！购物清单web应用终于在k8s里成功运行！

8.12 运行kubectl命令以查看k8s概念

马意浓没有忘记，在成功部署web应用后，他又运行kubectl命令，回顾了一下context、cluster、node、pod和container这些k8s的概念。

# check out the k8s concepts
# contexts
kubectl config get-contexts
kubectl config current-context
# clusters
kubectl config get-clusters
# nodes
kubectl get nodes
kubectl describe nodes
# pods
kubectl get pods -n <namespace>
kubectl get pods --all-namespaces
# containers
# Kubectl itself doesn't provide a direct way to list all containers across all pods, but you can use it to get pod details, which include container information. For a specific pod:
kubectl describe pod <pod-name> -n <namespace>

8.13 清理现场

因为之前在k8s里，执行为购物清单web应用创建资源的kubectl命令，都带有-n $NAMESPACE参数，所以在清理现场时，马意浓就可以用一条命令删除所有相关资源。

在运行那行删除资源的命令之前和之后，他还没忘了运行了查看资源的命令，以验证资源真的被删除干净了。

# check all resources in the namespace before tearing down
kubectl get namespace $NAMESPACE
kubectl api-resources --verbs=list --namespaced=true -o name | xargs -n 1 kubectl get -n $NAMESPACE
# Tear down
kubectl delete namespace $NAMESPACE
# make sure all resources in the namespace have been deleted
kubectl get namespace $NAMESPACE
kubectl api-resources --verbs=list --namespaced=true -o name | xargs -n 1 kubectl get -n $NAMESPACE