掌握SpringBoot-2.3的容器探針：基礎篇

zq2599發表於2020-06-09
Spring Boot

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關於《SpringBoot-2.3容器化技術》系列

《SpringBoot-2.3容器化技術》系列，旨在和大家一起學習實踐2.3版本帶來的最新容器化技術，讓我們們的Java應用更加適應容器化環境，在雲端計算時代依舊緊跟主流，保持競爭力；
全系列文章分為主題和輔助兩部分，主題部分如下：

  1. 《體驗SpringBoot(2.3)應用製作Docker映象(官方方案)》；
  2. 《詳解SpringBoot(2.3)應用製作Docker映象(官方方案)》；
  3. 《掌握SpringBoot-2.3的容器探針：基礎篇》；
  4. 《掌握SpringBoot-2.3的容器探針：深入篇》；
  5. 《掌握SpringBoot-2.3的容器探針：實戰篇》；
  • 輔助部分是一些參考資料和備忘總結，如下：
  1. 《SpringBoot-2.3映象方案為什麼要做多個layer》；
  2. 《設定非root賬號不用sudo直接執行docker命令》；
  3. 《開發階段，將SpringBoot應用快速部署到K8S》；

SpringBoot容器探針系列文章簡介

為了讓應用更適應容器化環境，SpringBoot2.3版本推出了新的探針技術，《掌握SpringBoot-2.3的容器探針》系列旨在與您一起學習和實踐這些新技術，分為三個階段：

  1. 基礎篇：即本文，對容器探針的相關知識點進行梳理和學習；
  2. 深入篇：繼續深入學習探針相關的知識點；
  3. 實戰篇：將springboot應用部署在kubernetes環境，並使用最新的探針技術；

探針特性的官方資訊

  • 如下圖紅框所示，2.3版本的容器探針特性早在預覽版(v2.3.0.M4)就已經發布：
    在這裡插入圖片描述

  • 如今v2.3.0.RELEASE已釋出，可以放心的學習和使用該特性了，首先把基礎知識點列出來，確保準備工作OK；

知識點整理

下面是掌握探針技術所需的基礎知識，也是本文的主要內容：

  1. kubernetes的存活探針livenessProbe；
  2. kubernetes的就緒探針readinessProbe；
  3. SpringBoot的actuator；

接下來逐個學習，有了這些知識積累，我們才能更好的閱讀官方資料，開發適合自己業務場景的探針；

kubernetes的存活探針livenessProbe

  1. kubernetes的探針涉及的內容是很多的，這裡只提和SpringBoot相關的部分；
  2. kubelet 使用存活探針livenessProbe來知道什麼時候要重啟容器；
  3. 下圖是kubernetes官網的存活探針示例，幾個關鍵引數已經做了詳細說明：

在這裡插入圖片描述

  1. 可見如果我們的SpringBoot應用釋出到kubernetes環境，只要應用還健康，livenessProbe對應的地址就要能響應200-400的返回碼；

kubernetes的就緒探針readinessProbe

  1. 有時候，應用程式會暫時性的不能提供通訊服務。例如，應用程式在啟動時可能需要載入很大的資料或配置檔案，或是啟動後要依賴等待外部服務。在這種情況下，既不想殺死應用程式，也不想給它傳送請求。Kubernetes 提供了就緒探測器來發現並緩解這些情況。容器所在 Pod 上報還未就緒的資訊，並且不接受通過 Kubernetes Service 的流量。
  2. 就緒探測器的配置和存活探測器的配置相似，唯一區別就是要使用 readinessProbe欄位，而不是 livenessProbe 欄位；
  3. 簡單的說，就緒探針正常的容器，k8s就認為是可以對外提供服務的，相應的請求也會被排程到該容器上來；

SpringBoot的actuator

  1. 簡單來說，actuator是用來幫助使用者監控和操作SprinBoot應用的，這些監控和操作都可以通過http請求實現，如下圖，http://localhost:8080/actuator/health 地址返回的是應用的健康狀態：

在這裡插入圖片描述

  1. 下面是常用的actuator地址，訪問不同的地址可以得到不同的資訊：

在這裡插入圖片描述

  1. 在SpringBoot-2.3版本中，actuator新增了兩個地址：/actuator/health/liveness和/actuator/health/readiness，前者用作kubernetes的存活探針，後者用作kubernetes的就緒探針；

畫外音：SpringBoot的探針技術就這點東西？

  1. 文章看到這裡，您可能覺得索然無味：所謂的容器探針特性如此簡單，新增兩個actuator地址留給kubernetes的存活和就緒探針用，只要這兩個地址響應正常，kubernetes就判定該容器正常；
  2. 大多數時候，上述結論並無不妥，SpringBoot官方給出的推薦配置如下圖，我們只要照搬即可：

在這裡插入圖片描述

  1. 冷靜下來仔細思考，有三個問題似乎沒有解決：

  • 首先，SpringBoot為kubernetes提供了兩個actuator項，但是那些並未部署在kubernetes的SringBoot應用呢？用不上這兩項也要對外暴露這兩個服務地址嗎？

  • 其次，就緒探針是什麼時候開始返回200返回碼的？應用啟動階段，業務服務可能需要一段時間才能正常工作，就緒探針要是提前返回了200，那k8s就認為容器可以正常工作了，這時候把外部請求排程過來是無法正常響應的，所以搞清楚就緒探針的狀態變化邏輯很重要；

  • 最後，也是最重要的一點：有的場景下，例如外部依賴服務異常、本地全域性異常等情況下，業務不想對外提供服務，等到問題解決後業務又可以對外提供服務了，如果此時我們能自己寫程式碼控制就緒探針的返回碼，那就做到了控制kubernetes是否將外部請求排程到此容器上，這可是個很實用的功能！

還需要繼續深入

面對上述三個問題您是否會感慨：看似簡單的容器探針技術，想要用好還需掌握更多知識，接下來的文章中我們們一起努力吧，從知識覆蓋到實戰操練，終究會掌握這門實用技術；

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