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OpenFaaS实战之九：终篇，自制模板(springboot+maven+jdk8)

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Kubernetes

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本篇概览

作为《OpenFaaS实战》系列的终篇，在前八篇文章中，理论和实战咱们已经做得够多，最后就做个有实用价值的模板为整个系列划上句号吧；
[《OpenFaaS实战之八：自制模板(maven+jdk8)》]中做了个java模板：JDK版本是8，编译构建工具是maven，功能是通过编写Handler.java提供web服务，这个模板并不实用，在实际的开发中java程序员喜欢用springboot框架，所以，今天咱们的任务是做一个自定义模板，jdk8、maven、springboot一样都不少；
具体的实战内容如下图，先完成左侧蓝色部分，把模板做好，再执行右侧绿色部分，开发一个函数验证模板符合预期：

好吧，少一点套路，多一些真诚，不说闲话直接开始操作；

创建java项目

制作模板时最重要的就是提供完整的模板代码，接下来就来制作吧；
我这边用的是IDEA，建一个springboot项目，名为jdk8mavenspringboot，用的是JDK8：

项目基本设置如下图：

项目的pom.xml内容如下，要注意的是spring-boot-maven-plugin插件增加了一个配置参数configuration.layers.enabled，这是制作镜像时用到的，做出的jar文件可以从中提取出镜像所需内容：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.4.3</version>
        <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
    </parent>
    <groupId>com.bolingcavalry</groupId>
    <artifactId>jdk8mavenspringboot</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <name>jdk8mavenspringboot</name>
    <description>Demo project for Spring Boot</description>
    <properties>
        <java.version>1.8</java.version>
    </properties>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>

    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
                <configuration>
                    <layers>
                        <enabled>true</enabled>
                    </layers>
                </configuration>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>
</project>

新增一个controller，作为象征性的demo代码：

package com.bolingcavalry.jdk8mavenspringboot.controller;

import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMethod;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import java.util.Date;

@RestController
public class Hello {

    @RequestMapping(value = "/hello", method = RequestMethod.GET)
    public String hello() {
        return "Hello world, " + new Date();
    }
}

pom.xml所在目录下，新建文件夹m2，里面增加maven的配置文件settings.xml，该文件是在FaaS开发过程中，制作镜像时用到的(制作镜像时会编译构建java项目)，强烈建议在里面配置好您的maven私服，或者阿里云镜像，这样制作镜像时会快很多，我这里已经配置了阿里云镜像，依然耗时两分多钟（如下图），所以如果您有nexus3私服一定要优先考虑：

修改配置文件src/main/resources/application.properties，增加一行端口配置，这是fwatchdog转发到的端口：

server.port=8082

至此，编码工作已完成，可见这就是个普通springboot工程，接下来要考虑的是如何制作Docker镜像，即Dockerfile的编写；

开发Dockerfile

前面的实战中咱们已经体验过，开发FaaS的时候会将代码编译构建制作成镜像，因此对应的Dockerfile也要准备好，下面是完整的Dockerfile内容：

# 用maven镜像作为基础镜像，用于编译构建java项目
FROM maven:3.6.3-openjdk-8 as builder

WORKDIR /home/app

# 将整个项目都复制到/home/app目录下
COPY . /home/app/

# 进入pom.xml所在目录执行构建命令，指定m2/settings.xml文件作为配置文件，
# 请在settings.xml中配置好私服，否则构建速度极慢
RUN cd function && mvn clean package -U -DskipTests --settings ./m2/settings.xml 

# 前面用maven编译构建完毕后，这里将构建结果复制到指定位置用于提取文件
RUN cp /home/app/function/target/*.jar ./application.jar
# 通过工具spring-boot-jarmode-layertools从application.jar中提取拆分后的构建结果
RUN java -Djarmode=layertools -jar application.jar extract

# of-watchdog里面有二进制文件watchdog，制作镜像时要用到
FROM openfaas/of-watchdog:0.7.6 as watchdog

# openjdk镜像是容器的运行环境
FROM openjdk:8-jre-slim as ship

# 为了安全起见，在生产环境运行容器时不要用指root帐号和群组
RUN addgroup --system app \
    && adduser --system --ingroup app app

# 从of-watchdog镜像中复制二进制文件fwatchdog，这是容器的启动进程
COPY --from=watchdog /fwatchdog /usr/bin/fwatchdog

# 赋予可执行权限
RUN chmod +x /usr/bin/fwatchdog

WORKDIR /home/app

# 前面提取命令执行成功后取得的文件，用于镜像中启动应用所需
COPY --from=builder /home/app/dependencies/ ./
COPY --from=builder /home/app/spring-boot-loader/ ./
COPY --from=builder /home/app/snapshot-dependencies/ ./
COPY --from=builder /home/app/application/ ./

# 指定容器的运行帐号
user app

# 指定容器的工作目录
WORKDIR /home/app/

# fwatchdog收到web请求后的转发地址，java进程监听的就是这个端口
ENV upstream_url="http://127.0.0.1:8082"

# 运行模式是http
ENV mode="http"

# 拉起业务进程的命令，这里就是启动java进程
ENV fprocess="java org.springframework.boot.loader.JarLauncher"

# 容器对外暴露的端口，也就是fwatchdog进程监听的端口
EXPOSE 8080

# 健康检查
HEALTHCHECK --interval=5s CMD [ -e /tmp/.lock ] || exit 1

# 容器启动命令，这里是执行二进制文件fwatchdog
CMD ["fwatchdog"]

上述脚本中有提取和复制提取内容的操作，这是springboot官方从2.3版本为容器化提供的特性

模板配置

现在材料已经准备完毕了，再整理一下准备提交到github上，就可以作为OpenFaaS模板使用了；

新建一个文件夹，名为simplespringboot；
simplespringboot目录下新建文件template.yml，内容如下：

language: simplespringboot
welcome_message: |
  You have created a function using the java8 and maven and springboot template

将前面的Dockerfile文件复制到simplespringboot目录下；
前面咱们创建的springboot工程，最外层的文件夹名为jdk8mavenspringboot，请将此文件夹改名为function，然后将整个文件夹都复制到simplespringboot目录下；
此刻的simplespringboot目录下应该是这些内容：

[root@hedy 003]# tree simplespringboot
simplespringboot
├── Dockerfile
├── function
│   ├── HELP.md
│   ├── jdk8mavenspringboot.iml
│   ├── m2
│   │   └── settings.xml
│   ├── mvnw
│   ├── mvnw.cmd
│   ├── pom.xml
│   └── src
│       ├── main
│       │   ├── java
│       │   │   └── com
│       │   │       └── bolingcavalry
│       │   │           └── jdk8mavenspringboot
│       │   │               ├── controller
│       │   │               │   └── Hello.java
│       │   │               └── Jdk8mavenspringbootApplication.java
│       │   └── resources
│       │       ├── application.properties
│       │       ├── static
│       │       └── templates
│       └── test
│           └── java
│               └── com
│                   └── bolingcavalry
│                       └── jdk8mavenspringboot
│                           └── Jdk8mavenspringbootApplicationTests.java
└── template.yml

17 directories, 12 files

将这些内容全部上传到github上，我这里路径是https://github.com/zq2599/openfaas-templates/tree/master/template，这里面已经有四个模板了，本次新增的如下图红框：

至此，模板制作完成，接下来验证此模板是否可用；

验证模板

接下来要做的，就是下图右侧的绿色部分：

登录一台配好OpenFaaS客户端的电脑，找个干净目录执行以下命令，将github上所有模板下载下来：

faas template pull https://github.com/zq2599/openfaas-templates

控制台响应如下，提示下载了四个模板，符合预期：

[root@hedy 07]# faas template pull https://github.com/zq2599/openfaas-templates
Fetch templates from repository: https://github.com/zq2599/openfaas-templates at 
2021/03/07 20:30:24 Attempting to expand templates from https://github.com/zq2599/openfaas-templates
2021/03/07 20:30:29 Fetched 4 template(s) : [dockerfile java11extend simplejava8 simplespringboot] from https://github.com/zq2599/openfaas-templates

用faas new --list查看列表如下：

[root@hedy 07]# faas new --list
Languages available as templates:
- dockerfile
- java11extend
- simplejava8
- simplespringboot

看看template/simplespringboot目录下的内容，和前面上传的一模一样：

[root@hedy 07]# tree template/simplespringboot/
template/simplespringboot/
├── Dockerfile
├── function
│   ├── m2
│   │   └── settings.xml
│   ├── mvnw
│   ├── mvnw.cmd
│   ├── pom.xml
│   └── src
│       ├── main
│       │   ├── java
│       │   │   └── com
│       │   │       └── bolingcavalry
│       │   │           └── jdk8mavenspringboot
│       │   │               ├── controller
│       │   │               │   └── Hello.java
│       │   │               └── Jdk8mavenspringbootApplication.java
│       │   └── resources
│       │       └── application.properties
│       └── test
│           └── java
│               └── com
│                   └── bolingcavalry
│                       └── jdk8mavenspringboot
│                           └── Jdk8mavenspringbootApplicationTests.java
└── template.yml

15 directories, 10 files

有了模板就可以创建函数了，执行以下命令创建名为faas-simplespringbootdemo的函数：

faas-cli new faas-simplespringbootdemo --lang simplespringboot -p bolingcavalry

控制台提示如下，此时当前目录下新增文件夹faas-simplespringbootdemo，这就是新建函数的代码目录：

[root@hedy 07]# faas-cli new faas-simplespringbootdemo --lang simplespringboot -p bolingcavalry
Folder: faas-simplespringbootdemo created.
  ___                   _____           ____
 / _ \ _ __   ___ _ __ |  ___|_ _  __ _/ ___|
| | | | '_ \ / _ \ '_ \| |_ / _` |/ _` \___ \
| |_| | |_) |  __/ | | |  _| (_| | (_| |___) |
 \___/| .__/ \___|_| |_|_|  \__,_|\__,_|____/
      |_|


Function created in folder: faas-simplespringbootdemo
Stack file written: faas-simplespringbootdemo.yml

Notes:
You have created a function using the java8 and maven and springboot template

文件夹faas-simplespringbootdemo的内容如下，现在妥了，用IDEA等IDE工具以maven工程形式导入，然后根据业务需求修改这个工程即可：

[root@hedy 07]# tree faas-simplespringbootdemo
faas-simplespringbootdemo
├── m2
│   └── settings.xml
├── mvnw
├── mvnw.cmd
├── pom.xml
└── src
    ├── main
    │   ├── java
    │   │   └── com
    │   │       └── bolingcavalry
    │   │           └── jdk8mavenspringboot
    │   │               ├── controller
    │   │               │   └── Hello.java
    │   │               └── Jdk8mavenspringbootApplication.java
    │   └── resources
    │       └── application.properties
    └── test
        └── java
            └── com
                └── bolingcavalry
                    └── jdk8mavenspringboot
                        └── Jdk8mavenspringbootApplicationTests.java

14 directories, 8 files

现在可以开发业务了，这里为了测试，修改了Hello.java的接口返回内容，如下图红框：

开始编译构建吧，执行以下命令：

faas-cli build -f ./faas-simplespringbootdemo.yml

构建完成后将镜像推送到镜像仓库，以便Kubernetes可以下载到此镜像，我这里用的是hub.docker.com，因为我的ID是bolingcavalry，所执行以下命令即可推送成功(要先执行docker login命令登录)：

docker push bolingcavalry/faas-simplespringbootdemo:latest

执行以下命令部署函数到OpenFaaS：

faas-cli deploy -f faas-simplespringbootdemo.yml

控制台响应如下，可见部署已经开始，并且给出了endpoint：

[root@hedy 07]# faas-cli deploy -f faas-simplespringbootdemo.yml
Deploying: faas-simplespringbootdemo.
WARNING! You are not using an encrypted connection to the gateway, consider using HTTPS.

Deployed. 202 Accepted.
URL: http://192.168.50.75:31112/function/faas-simplespringbootdemo.openfaas-fn

在控制台用curl命令测试：

[root@hedy 07]# curl http://192.168.50.75:31112/function/faas-simplespringbootdemo.openfaas-fn/hello
Hello world 123456789, Sun Mar 07 13:17:06 UTC 2021

至此，验证模板完成，符合预期

清理

删除函数的命令如下，依旧是faas-simplespringbootdemo.yml所在目录：

faas-cli remove -f faas-simplespringbootdemo.yml

至此，自制的springboot+maven+jdk8的模板，从开发到验证咱们已经全部走了一遍，咱们的OpenFaaS实战系列也圆满收官，希望此系列能给您的Serverless之路带来一些参考，那将是我的荣幸；

我是欣宸，期待与您一同畅游Java世界…

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