OpenFaaS实战之八：自制模板(maven+jdk8)
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内容：所有原创文章分类汇总及配套源码，涉及Java、Docker、Kubernetes、DevOPS等；
OpenFaaS实战系列文章链接
- 部署
- 函数入门
- Java函数
- 模板操作(template)
- 大话watchdog
- of-watchdog(为性能而生)
- java11模板解析
- OpenFaaS实战之八：自制模板(maven+jdk8)
- OpenFaaS实战之九：终篇，自制模板(springboot+maven+jdk8)
本篇概览
- 本文是《OpenFaaS实战》系列的第八篇，经过前面的理论分析和实战练习，咱们对OpenFaaS了解得差不多了，也该搞事情了;
- 作为一个Java程序员，经常用到jdk8、maven、springboot这些东西，自然要关注官方模板是否支持，如下图，官方文档显示对java程序员的支持力度不够：不支持java8、用的是Gradle而非maven、不支持springboot，仅用vertx框架来支持web服务：
-
既然官方模板不支持，咱们就自制模板来支持吧，本着先易后难的原则，本篇先做一个简单的模板：将官方的java11模板保持功能不变，jdk版本改造成java8，并将Gradle改成maven；
-
不可否认jdk8和maven都已一大把年纪了，新版jdk和Gradle都是更好的选择，不过本篇的重点是如何自定义模板，所以还请您给予包容...
-
今天要做的事情，如下图所示，咱们先做左边蓝色部分，编写模板代码，上传到github模板仓库，再做右侧绿色部分，像前面文章中使用官方模板那样去使用这个模板：
- 接下来的实战由以下内容组成：
- 创建java项目，作为模板的基础源码
- 开发Dockerfile
- 完成模板配置并上传
- 验证模板
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，建一个空maven项目，名为java8maven，用的是JDK8：
- 如下图，注意Language level要选择8：
- pom.xml的内容如下，要注意的几个点稍后会说明：
<?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 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
<groupId>com.bolingcavalry</groupId>
<artifactId>java8maven</artifactId>
<version>1.0-SNAPSHOT</version>
<properties>
<project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
<project.reporting.outputEncoding>UTF-8</project.reporting.outputEncoding>
<java.version>1.8</java.version>
</properties>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.apache.commons</groupId>
<artifactId>commons-math3</artifactId>
<version>3.6.1</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.google.guava</groupId>
<artifactId>guava</artifactId>
<version>23.0</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>junit</groupId>
<artifactId>junit</artifactId>
<version>4.12</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.openfaas</groupId>
<artifactId>model</artifactId>
<version>0.1.1</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.openfaas</groupId>
<artifactId>entrypoint</artifactId>
<version>0.1.0</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
<artifactId>jackson-databind</artifactId>
<version>2.11.0</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.commons</groupId>
<artifactId>commons-lang3</artifactId>
<version>3.10</version>
</dependency>
</dependencies>
<build>
<plugins>
<plugin>
<groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
<artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
<version>3.1</version>
<configuration>
<source>1.8</source>
<target>1.8</target>
<encoding>UTF-8</encoding>
</configuration>
</plugin>
<plugin>
<groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
<artifactId>maven-dependency-plugin</artifactId>
<version>2.10</version>
<executions>
<execution>
<id>copy-dependencies</id>
<phase>package</phase>
<goals>
<goal>copy-dependencies</goal>
</goals>
<configuration>
<outputDirectory>${project.build.directory}/lib</outputDirectory>
<overWriteReleases>false</overWriteReleases>
<overWriteSnapshots>false</overWriteSnapshots>
<overWriteIfNewer>true</overWriteIfNewer>
</configuration>
</execution>
</executions>
</plugin>
<plugin>
<artifactId>maven-assembly-plugin</artifactId>
<version>3.0.0</version>
<configuration>
<archive>
<manifest>
<mainClass>com.openfaas.entrypoint.App</mainClass>
</manifest>
<manifestEntries>
<Class-Path>.</Class-Path>
</manifestEntries>
</archive>
<descriptorRefs>
<descriptorRef>jar-with-dependencies</descriptorRef>
</descriptorRefs>
</configuration>
<executions>
<execution>
<id>make-assembly</id>
<phase>package</phase>
<goals>
<goal>single</goal>
</goals>
</execution>
</executions>
</plugin>
</plugins>
</build>
</project>
- 上述pom.xml的内容中，有几处需要注意：
- openfaas的model和entrypoint这两个jar是整个服务可运行的基础；
- 有些常用的jar依赖也被加入了，您可以酌情自行增删；
- 插件maven-compiler-plugin用来指定编译时的JDK版本；
- 插件maven-dependency-plugin和maven-assembly-plugin用来将整个java代码和依赖库打包到一个jar文件中，这样制作Docker镜像会方便很多；
- 新建一个java类：com.openfaas.function.Handler，源码和《OpenFaaS实战之三：Java函数》中的Handler.java一模一样，如下：
package com.openfaas.function;
import com.fasterxml.jackson.core.type.TypeReference;
import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import com.openfaas.model.IRequest;
import com.openfaas.model.IResponse;
import com.openfaas.model.Response;
import org.apache.commons.lang3.StringUtils;
import java.lang.management.ManagementFactory;
import java.net.Inet4Address;
import java.net.InetAddress;
import java.net.NetworkInterface;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.Enumeration;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
public class Handler extends com.openfaas.model.AbstractHandler {
private static final String PARAM_USER_NAME = "name";
private static final String RESPONSE_TEMPLETE = "Hello %s, response from [%s], PID [%s], %s";
private ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
/**
* 获取本机IP地址
* @return
*/
public static String getIpAddress() {
try {
Enumeration<NetworkInterface> allNetInterfaces = NetworkInterface.getNetworkInterfaces();
InetAddress ip = null;
while (allNetInterfaces.hasMoreElements()) {
NetworkInterface netInterface = (NetworkInterface) allNetInterfaces.nextElement();
if (netInterface.isLoopback() || netInterface.isVirtual() || !netInterface.isUp()) {
continue;
} else {
Enumeration<InetAddress> addresses = netInterface.getInetAddresses();
while (addresses.hasMoreElements()) {
ip = addresses.nextElement();
if (ip != null && ip instanceof Inet4Address) {
return ip.getHostAddress();
}
}
}
}
} catch (Exception e) {
System.err.println("IP地址获取失败" + e.toString());
}
return "";
}
/**
* 返回当前进程ID
* @return
*/
private static String getPID() {
return ManagementFactory
.getRuntimeMXBean()
.getName()
.split("@")[0];
}
private String getUserName(IRequest req) {
// 如果从请求body中取不到userName，就用
String userName = null;
try {
Map<String, Object> mapFromStr = mapper.readValue(req.getBody(),
new TypeReference<Map<String, Object>>() {});
if(null!=mapFromStr && mapFromStr.containsKey(PARAM_USER_NAME)) {
userName = String.valueOf(mapFromStr.get(PARAM_USER_NAME));
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
// 如果从请求body中取不到userName，就给个默认值
if(StringUtils.isBlank(userName)) {
userName = "anonymous";
}
return userName;
}
public IResponse Handle(IRequest req) {
String userName = getUserName(req);
System.out.println("1. ---" + userName);
// 返回信息带上当前JVM所在机器的IP、进程号、时间
String message = String.format(RESPONSE_TEMPLETE,
userName,
getIpAddress(),
getPID(),
new SimpleDateFormat( "yyyy-MM-dd hh:mm:ss" ).format(new Date()));
System.out.println("2. ---" + message);
// 响应内容也是JSON格式，所以先存入map，然后再序列化
Map<String, Object> rlt = new HashMap<>();
rlt.put("success", true);
rlt.put("message", message);
String rltStr = null;
try {
rltStr = mapper.writeValueAsString(rlt);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
Response res = new Response();
res.setContentType("application/json;charset=utf-8");
res.setBody(rltStr);
return res;
}
}
- 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，依然耗时四分多钟（如下图），所以如果您有nexus3私服一定要优先考虑：
- 至此，编码工作已完成，可见这就是个普通maven工程，来试试能不能正常运行；
- 执行命令mvn clean package -U -DskipTests，成功后会在target目录生成文件java8maven-1.0-SNAPSHOT-jar-with-dependencies.jar；
- 运行上述jar文件，命令是java -jar java8maven-1.0-SNAPSHOT-jar-with-dependencies.jar；
- 上述jar运行起来后会监听8082端口的POST请求，我这里用postman来试试，如下图，可以收到后台返回的最新数据：
-
- 后台控制台也会打印出预期的内容：
-
- 代码写完了，接下来要考虑的如何制作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，已经添加详细的注释，就不再赘述了：
# 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
# 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
# 前面用maven编译构建完毕后，这里将构建结果复制到镜像中
COPY --from=builder /home/app/function/target/java8maven-1.0-SNAPSHOT-jar-with-dependencies.jar ./java8maven-1.0-SNAPSHOT-jar-with-dependencies.jar
# 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 -jar java8maven-1.0-SNAPSHOT-jar-with-dependencies.jar"
# 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"]
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simplejava8；
- simplejava8目录下新建文件template.yml，内容如下：
language: simplejava8
welcome_message: |
You have created a function using the java8 and maven template
- 将前面的Dockerfile文件复制到simplejava8目录下；
- 前面咱们创建的maven工程，最外层的文件夹名为java8maven，请将此文件夹改名为function，然后将整个文件夹都复制到simplejava8目录下；
- 此刻的simplejava8目录下应该是这些内容：
[root@hedy 002]# tree simplejava8
simplejava8
├── Dockerfile
├── function
│ ├── java8maven.iml
│ ├── m2
│ │ └── settings.xml
│ ├── pom.xml
│ └── src
│ ├── main
│ │ ├── java
│ │ │ └── com
│ │ │ └── openfaas
│ │ │ └── function
│ │ │ └── Handler.java
│ │ └── resources
│ └── test
│ └── java
└── template.yml
11 directories, 6 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，这里面已经有三个模板了，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，提示下载了三个模板，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 08:44:29 Attempting to expand templates from https://github.com/zq2599/openfaas-templates
2021/03/07 08:44:32 Fetched 3 template(s) : [dockerfile java11extend simplejava8] 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
- 看看template/simplejava8目录下的内容，和前面上传的一模一样：
[root@hedy 07]# tree template/simplejava8/
template/simplejava8/
├── Dockerfile
├── function
│ ├── java8maven.iml
│ ├── m2
│ │ └── settings.xml
│ ├── pom.xml
│ └── src
│ └── main
│ └── java
│ └── com
│ └── openfaas
│ └── function
│ └── Handler.java
└── template.yml
8 directories, 6 files
- 有了模板就可以创建函数了，执行以下命令创建名为faas-simplejava8demo的函数：
faas-cli new faas-simplejava8demo --lang simplejava8 -p bolingcavalry
- 控制台提示如下，此时当前目录下新增文件夹faas-simplejava8demo，这就是新建函数的代码目录：
[root@hedy 07]# faas-cli new faas-simplejava8demo --lang simplejava8 -p bolingcavalry
Folder: faas-simplejava8demo created.
___ _____ ____
/ _ \ _ __ ___ _ __ | ___|_ _ __ _/ ___|
| | | | '_ \ / _ \ '_ \| |_ / _` |/ _` \___ \
| |_| | |_) | __/ | | | _| (_| | (_| |___) |
\___/| .__/ \___|_| |_|_| \__,_|\__,_|____/
|_|
Function created in folder: faas-simplejava8demo
Stack file written: faas-simplejava8demo.yml
Notes:
You have created a function using the java8 and maven template
[root@hedy 07]# ls
faas-simplejava8demo faas-simplejava8demo.yml template
- 文件夹faas-simplejava8demo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-simplejava8demo
faas-simplejava8demo
├── java8maven.iml
├── m2
│ └── settings.xml
├── pom.xml
└── src
└── main
└── java
└── com
└── openfaas
└── function
└── Handler.java
7 directories, 4 files
- 现在可以开发业务了，这里为了测试，新增了一行代码，如下图红框：
- 开始编译构建吧，执行以下命令：
faas-cli build -f ./faas-simplejava8demo.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-simplejava8demo:latest
- 执行以下命令部署函数到OpenFaaS：
faas-cli deploy -f faas-simplejava8demo.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-simplejava8demo.yml
Deploying: faas-simplejava8demo.
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-simplejava8demo.openfaas-fn
- 打开web端，在页面上可见新增的函数，验证操作如下图所示，可见入参的JSON内容可以被正常解析：
- 也可以在控制台用curl命令测试：
[root@hedy 07]# curl \
> -H "Content-Type: application/json" \
> -X POST \
> --data '{"name":"Jerry}' \
> http://192.168.50.75:31112/function/faas-simplejava8demo
{"success":true,"foo":"bar","message":"Hello anonymous, response from [10.244.0.168], PID [14], 2021-03-07 03:32:15"}
清理
- 删除函数的命令如下，依旧是faas-simplejava8demo.yml所在目录：
faas-cli remove -f faas-simplejava8demo.yml
- 至此，自制的maven+jdk8的模板，从开发到验证咱们已经全部走了一遍，相信您对OpenFaaS的理解也已经更加全面和深入了，本篇是为开发模板练手用的，实用价值不大，接下来的文章咱们要做个实用的模板：jdk8+maven+springboot
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