在Google云平台上部署全栈应用：一步一步教你怎么做

完整指南：全面且安全的应用托管服务

随着云计算的迅速增长，部署全栈应用到云已成为开发者优先选择的方法，以确保应用的可扩展性、安全性和易访问性。

Google 云平台（GCP）是十分受欢迎的云服务之一，提供了一套强大的工具和基础设施，旨在无缝部署、管理和扩展应用。

本指南将教你如何在 GCP（Google Cloud Platform）上部署一个完整的全栈应用程序。从创建 Google Cloud 项目到部署后端、前端和数据库，我们将详细介绍每个必要的步骤。

要了解 GCP 和全栈部署的基础 谷歌云平台是什么？

Google云平台是由谷歌提供的一系列云服务，允许企业及开发者在一个安全和灵活的云环境中构建、部署和管理应用。它提供了各种计算、存储、数据库和网络服务，是适用于从小型到大型的应用程序的一站式平台。

为何选择 GCP 进行全栈部署？

GCP 提供多种全栈应用部署的好处，包括：

• 可扩展性：自动扩展功能确保应用程序能应对波动的工作负载。
• 安全性：GCP 优先保障数据安全、合规性和符合监管要求。
• 内置服务：Cloud SQL、Firebase 和 App Engine 等服务简化了应用的管理。
• 集成：无缝集成到其他 Google 服务，增强功能性和扩展性。

全栈应用架构简介

在典型的全栈应用里，前端和后端以及数据库组件协同运作。前端（例如 React、Angular）这样的框架负责用户界面，而后端（例如 Node.js、Django）这样的后端技术处理业务逻辑并进行数据处理。

数据库（例如 MySQL、PostgreSQL）存储和检索应用程序数据。在 GCP 中部署这些组件，使它们能够在云环境中互动，确保性能优化和易于访问。

搭建您的 Google Cloud 环境

要在Google云端平台上上线一个应用，你需要创建一个新的项目，设置权限，并准备好所需的工具。

试试创建一个 Google 云项目

1. 登录到 Google 云控制台。
2. 从 项目选择器 中点击并选择 新建项目，并根据你的应用命名它，例如 fullstack-app。
3. 启用所需的 API，比如 App Engine API、Cloud SQL API 和 Cloud Storage。

设置：账单及权限

• 将计费账户添加到项目中，以便可以访问 GCP 的资源。
• 根据需要为团队成员分配身份管理角色，确保每个人都有所需的权限。

安装 Google 云端 SDK

• 在本地机器上下载并安装 Google Cloud SDK。
• 接着，使用以下命令来初始化 SDK：

运行以下命令来初始化 gcloud：gcloud init （初始化 Google Cloud 命令行工具）。

• 根据提示登录，选择您的项目，并设置默认区域和可用区。

配置 gcloud CLI 以用于项目中的操作

• 将默认的项目、地域和区设置为：

    gcloud config set project PROJECT_ID  
    gcloud config set compute/region 地域  
    gcloud config set compute/zone 区

注：REGION 和 ZONE 分别指代计算区域和计算区，这些参数用于配置特定的资源位置。

部署后台

全栈应用的后端可以使用(Google App Engine，一个无服务器平台)进行部署，它可以自动搞定扩展和负载均衡问题。

选择计算选项（例如App Engine）

• GCP 提供多种部署方式，例如 Compute Engine、Kubernetes Engine 和 App Engine。App Engine 由于其简单且能自动扩容，非常适合小型项目。

准备后端代码

• 组织你的后端代码，确保依赖项已列出（例如，对于 Node.js，可以在 package.json 中列出依赖项）。
• 在根目录下添加一个 app.yaml 文件以配置 App Engine。例如：

    runtime: 运行时：nodejs16  
    env: 环境：标准

• 此文件定义了应用程序的运行环境。确保您的 app.yaml 与后端框架和使用的语言相匹配。

部署后端系统

• 运行以下命令将后端应用部署到 App Engine。

    gcloud app deploy  # （用于部署应用的Google Cloud命令）

• 监控控制台中的日志，以确保部署成功。如果遇到问题，请查看日志中的错误信息，以排查故障。

部署前端应用

部署前端需要配置你的代码库以适应前端部署，并选择在App Engine或Google Cloud Storage上托管它。

准备把前端代码部署上线

• 确保你的前端已经准备好上线，通常通过运行构建命令（例如 React 的 npm run build）来实现。
• 如果你的前端需要和后端通信，请配置 API 端点的环境变量，比如可以使用 .env 文件或类似的配置方法。

通过 Google Cloud Storage 或 App Engine 的静态文件服务提供静态文件

您可以从 Google Cloud Storage 中提供静态资源（例如：HTML、CSS、JavaScript），只需创建一个存储桶即可。

gsutil mb -l 地区 gs://你的存储桶名称
例如：gs://你的存储桶名称

• 将桶设置为公共以便网站前端可以访问：

    gsutil iam ch allUsers:objectViewer gs://YOUR_BUCKET_NAME

此命令允许所有用户查看存储桶中的对象。

发布前端应用

• 将前端文件上传到云端：

gsutil -m cp -r build/* gs://YOUR_BUCKET_NAME

请按照以下步骤使用此命令：将 build 文件夹中的所有内容复制到指定的 Google Cloud 存储桶中。请将 YOUR_BUCKET_NAME 替换为您的实际存储桶名称。

• 或者，如果通过App Engine来部署，将前端放在单独的文件夹里，然后像部署后端那样部署它。

搭建数据库环境

像 Google Cloud SQL 这样的云托管 SQL 数据库非常适合用来管理你的应用的数据。

利用 Google Cloud SQL 管理数据库

• 转到 Google 云控制台中的 SQL 部分，创建一个新的实例（选择 MySQL 或 PostgreSQL），并配置实例设置。
• 为您的应用创建一个新的数据库和用户账户。在实例连接设置中，记下连接名称。

配置后端以连接到云SQL实例

• 将数据库连接信息添加到您的后端代码中，使用环境变量来存储敏感信息，比如数据库用户名和密码。
• 对于使用 Node.js 的情况，一个典型的连接示例如下：
  例如：

// 创建一个数据库连接池对象
const { Pool } = require('pg');  
const pool = new Pool({  
  user: process.env.DB_USER,  
  host: `/cloudsql/YOUR_INSTANCE_CONNECTION_NAME`,  
  database: process.env.DB_NAME,  
  password: process.env.DB_PASS,  
  port: 5432,  
});

• 在将任何更改部署到App Engine之前，先在本地测试与App Engine的连接。

设置数据库权限和安全性

• 设置用户角色，并将IP地址加入白名单，以防外部访问数据库时出现问题。
• 如有必要，可启用SSL连接以增强安全性。

连接前端, 后端和数据库起来 更新 API 端点和环境变量设置

• 在你的前端代码中，将 API 端点 URL 地址更新为指向已部署的后端服务，并将其安全地存储在环境变量中。

测试全栈应用程序

• 使用像 Postman 這樣的工具來測試 API 端點，或在瀏覽器中加載前端以確保整個棧架正常工作。
• 確認數據的提取和提交到數據庫的功能正常，以確認所有組件已正確連接。

监控和管理你的应用的规模 设置监控和日志

• 使用 Google Cloud Monitoring 跟踪应用指标，比如 CPU、内存和请求量。
• Google Cloud 日志 捕获所有已部署服务的日志，让排查问题更简单。

扩展应用程序

• 调整相应的前端和后端缩放设置，根据需要进行配置。App Engine 默认自动缩放，但您可以自定义这些缩放设置：

    自动缩放:  
      最小实例: 1  
      最大实例: 10

• 对于数据库负载较重的情况，可以在 Cloud SQL 中启用读取副本来减轻读取负载。

最后的总结

在 Google 云平台上部署一个全栈应用程序为开发人员提供了一个可扩展、安全且高效的环境。按照此指南操作，你应该能够成功在 GCP 上部署并运行一个应用程序，并了解如何管理和扩展应用程序。GCP 提供了许多高级功能，因此你可以考虑探索更多工具和资源，进一步优化你的应用程序。