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Spring Boot on Container/Kubernetes を始めるチュートリアル

1. Spring Boot の開発

参考ドキュメント: Spring Quickstart Guide

1.1 開発環境の準備

# SDKMAN に必要なパッケージのインストール
sudo apt install zip unzip
# SDKMAN のインストール
curl -s "https://get.sdkman.io" | bash
# OpenJDK(Microsoft) のインストール
sdk install java 17.0.4.1-ms

1.2 Git の準備

1.3 IDE (Visual Studio Code) の準備

拡張機能のインストール

1.4 Spring Boot Initializr によるテンプレートの作成

  1. コマンドパレットから Spring Boot Initializr を起動する
  2. Select dependencies to add. で Spring Web を選択する
    1. 手順動画

1.5 コードの追加

DemoApplication.java を以下のコードで置き換え。

package com.example.demo;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@SpringBootApplication
@RestController
public class DemoApplication {
    public static void main(String[] args) {
    	SpringApplication.run(DemoApplication.class, args);
    }
    
    @GetMapping("/hello")
    public String hello(@RequestParam(value = "name", defaultValue = "World") String name) {
    	return String.format("Hello %s!", name);
    }
}
Option 
package com.example.demo;

import java.util.Enumeration;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import jakarta.servlet.http.HttpServletRequest;

@SpringBootApplication
@RestController
public class DemoApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(DemoApplication.class, args);
    }

    @GetMapping("/hello")
    public String hello(@RequestParam(value = "name", defaultValue = "World") String name, HttpServletRequest request) {
        // output all http headers
        Enumeration<String> headerNames = request.getHeaderNames();
        StringBuilder headers = new StringBuilder();
        while (headerNames.hasMoreElements()) {
            String headerName = headerNames.nextElement();
            headers.append(headerName).append(": ").append(request.getHeader(headerName)).append("\n");
        }
        headers.append("remote addr: ").append(request.getRemoteAddr()).append("\n");
        // Get hostname from environment variable
        headers.append("hostname: ").append(System.getenv("HOSTNAME")).append("\n");
        System.out.println(headers.toString());
        // Print headers as HTML
        return String.format("<html><body><h1>Hello %s!</h1><pre>%s</pre></body></html>", name, headers.toString());
        // return String.format("Hello %s!", name);
    }
}

1.6 デバッグ

CLI から実行

./mvnw spring-boot:run

demo ディレクトリに移動していない場合は最初に移動する。

Visual Studio Code から実行

拡張機能の Spring から Run もしくは Debug を実行。

2. コンテナイメージの作成

参考ドキュメント: Spring Boot with Docker

2.1 パッケージのビルド(Jar ファイルの生成)

CLI から実行

./mvnw package

Visual Studio Code から実行

2.2 Dockerfile の作成

  • JDK に Microsoft の OpenJDK を使用
  • OS に Alpine を使用
FROM mcr.microsoft.com/openjdk/jdk:17-distroless
ARG JAR_FILE=demo/target/*.jar
COPY ${JAR_FILE} app.jar
ENTRYPOINT ["java","-jar","/app.jar"]

2.3 Docker イメージのビルド

docker build -t <レジストリ名>/demo-spring-openjdkms:mariner .

Docker イメージのテスト:

docker run -p 8080:8080 <レジストリ名>/demo-spring-openjdkms:mariner

コンテナ起動後、ブラウザで http://localhost:8080/hello にアクセスする。

2.4 Docker イメージの Push

あらかじめ docker login 等でレジストリへログインする。

docker push <レジストリ名>/demo-spring-openjdkms:mariner

3. Kubernetes への展開

3.1 YAML ファイルの作成 とデプロイ

以下のファイルを deploy.yaml として保存する。

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  labels:
    app: demo-springboot
  name: demo-springboot
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: demo-springboot
  template:
    metadata:
      creationTimestamp: null
      labels:
        app: demo-springboot
    spec:
      containers:
      - image: tsubasaxzzz/demo-spring-openjdkms:mariner
        name: demo-spring-openjdkms-mariner

Kubernetes への展開

kubectl apply -f deploy.yaml

3.3 Service の作成 (Optional)

kubectl expose deployment demo-springboot --type LoadBalancer --target-port 8080 --port 80

Optional

requests と limits

      - image: tsunomuracr1102.azurecr.io/demo-spring-app-1101:v0.2
        name: demo-spring-openjdkms-mariner
        resources:
          limits:
            cpu: 2000m
            memory: 512Mi
          requests:
            cpu: 2000m
            memory: 256Mi

readiness と liveness

レプリカ

Tips

Microsoft の JDK と コンテナイメージ

Container images for the Microsoft Build of OpenJDK