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1DevOps介绍

1.1什么是DevOps

DevOps是Development和Operations两个词的缩写，引用百度百科的定义：

DevOps是一种方法或理念，它涵盖开发、测试、运维的整个过程。DevOps是提高软件开发、测试、运维、运营等各部门的沟通与协作质量的方法和过程，DevOps强调软件开发人员与软件测试、软件运维、质量保障（QA）部门之间有效的沟通与协作，强调通过自动化的方法去管理软件变更、软件集成，使软件从构建到测试、发布更加快 捷、可靠，最终按时交付软件。

1.2DevOps工具链

DevOps兴起于2009年，近年来由于云计算、互联网的发展，促进了DevOps的基础设施及工具链的发展，涌现了一大批优秀的工具，这些工具包括开发、测试、运维的各各领域，例如：GitHub、Git/SVN、docker、Jenkins、 Hudson、Ant/maven/Gradle、Selenium、QUnit、JMeter等。下图是DevOps相关的工具集：

2Git/GitLab

2.1Git与GitLab介绍

引用百度百科中对Git和GitLab的描述：

Git是一个版本控制系统，GitLab是一个远程的Git仓库，GitLab与GitHub及国内的码云类似，用户在GitLab上注 册账号，上传项目到GitLab，通过GitLab对项目进行版本控制。通常企业使用GitLab在局域网搭建自己的Git代码 管理仓库，不过随着云计算的发展，很多企业也开始使用提供Git仓库管理公共服务的平台，比如：码云、GitHub 等。

下图是GitLab的界面图：

2.2安装 Git及GitLab

个人电脑上安装Git，过程略。

注意：Git安装完成需配置user.name和user.email

查询user.name和uesr.email git config user.name git config user.email 设置： git config ‐‐global user.name "itcast" git config ‐‐global user.email "itcast@itcast.cn"

在Linux服务器上安装GitLab，安装方法见“GitLab安装文档” 。

注意：个人测试Git版本控制推荐建议直接使用GitHub或码云，两者提供免费创建项目的功能。

2.3在GitLab创建项目

进入GitLab首页：http://192.168.101.64:8889，点击“New Project”创建新项目

输入项目信息，提交。

项目新建成功，进入项目主页，通过项目主页即可访问项目内容，并得到项目的Git项目仓库地址：

2.4使用Git管理项目

在Idea中集成Git，并用Git管理学成在线项目。

2.4.1设置Git

在开发电脑安装Git，并在Idea中设置Git

设置 修改代码后父级目录颜色变化：

2.4.2从GitLab检出项目

打开idea，按下图菜单指示从GitLab克隆项目：

输入项目的Git仓库地址进行克隆：

2.4.3提交代码到GitLab

1、在工程根目录创建 .gitignore

此文件中记录了在提交代码时哪些文件或目录被忽略

.idea/ target/ *.iml

2、代码修改后文件的颜色会出现变化：

首先执行添加文件到暂存区：

再执行commit 提交文件到本地仓库

最终代码确认无误可以提交到远程仓库

3Docker

3.1虚拟化技术

3.1.1问题描述

互联网的发展使软件业发生了巨大的变化，其中一个显著的变化是软件的规模越来越大，基于微服务架构的软件在 生产部署时遇到了这样的挑战： 1、微服务的开发语言、操作系统、依赖库等环境配置不同，如何快速安装、迁移、配置软件？ 2、一个软件由若干微服务组成，如何快速批量部署微服务？ 3、如何有效的利于计算机资源？ 针对前两个问题的思考： 传统的软件部署流程是：安装操作系统-->安装依赖软件/库-->安装软件（微服务）-->配置软件-->最终软件上线运 行，面对大量的微服务及微服务集群，使用此方案不仅效率低下，而且还可能会出现环境兼容问题，显然此方案不 适合用在微服务部署。 设想：如果有一项技术可以快速的将软件及所需要的各种环境配置打包、批量复制将会解决以上问题。 针对第三个问题的思考： 在一台计算机只安装一个微服务对计算机资源极大的浪费，如果安装多个微服务就可以有效的利于计算机资源，但 是对于批量软件的安装部署还是会面临1、2问题。 设想：在一台计算机安装多个微服务，使用一种技术将微服务打包、复制部署，并且微服务之间隔离互不影响。 3.1.2虚拟化技术 引用百度百科（https://baike.baidu.com/item/虚拟化/547949）

总结：虚拟化技术是对软件基础设施、操作系统、软件等IT资源进行有效的管理，使用户不再受物理资源的限制， 提高计算机资源的利用率。虚拟化技术是云计算的基础，例如阿里云的云主机、腾讯云等都应用了虚拟化技术。

虚拟化技术整体上包括两个方面：硬件虚拟化和软件虚拟化，具体分为：网络虚拟化、存储虚拟化、桌面虚拟化、 服务器虚拟化等，我们平常说的最多的是服务器虚拟化。

服务器虚拟化就是在同一个物理服务器上运行多个虚拟机，让服务器的cpu、内存、磁盘、I/O等硬件设施为每个 虚拟机服务，在每个虚拟机中运行不同的软件，虚拟机之间是隔离状态。

服务器虚拟化主要有两种技术：

1、Hypervisor也叫VMM（virtual machine monitor）即虚拟机监视器

Hypervisor是一种将操作系统与硬件抽象分离的方法，实现在宿主机（host machine）上能同时运行多个客户机

（guest machine），每个客户机就是一个虚拟机，这些虚拟机高效地分享宿主机的硬件资源。

如下图：

在服务器（宿主机）上安装操作系统，并安装hypervisor虚拟机管理软件，如VMware、VirtualBox等，由

hypervisor管理多个虚拟机，每个虚拟机上需要安装客户操作系统、依赖库、应用软件。

2、Containers容器化技术

容器技术中docker引擎取代了hypervisor，docker引擎是运行在住宿操作系统上的一个进程，该进程管理了多个

docker容器，每个docker容器集成了应用软件、依赖库，容器之间相互隔离。

3、技术对比： 资源占用：

虚拟机由于是独立的操作系统，占用资源比docker多。启动速度:

虚拟机包括操作系统，启动虚拟机相当于启动一个操作系统，容器则不一样，容器中只包括操作系统的内核，启动 一个容器实例相当于启动一个进程，容器的启动速度比虚拟机快。

体积：

容器包括操作系统内核、软件及依赖库，虚拟机不仅包括软件和依赖库还将完整的操作系统打包进去，虚拟机的体 积比容器大的多。

3.1.3Docker介绍

引用百度百科（https://baike.baidu.com/item/Docker）

Docker 源代码托管在 Github 上, 基于go语言并遵从Apache2.0协议开源。官网：https://www.docker.com/

Docker包括以下部分：

引用百度百科https://baike.baidu.com/item/Docker

1、Docker daemon（Docker守护进程）： Docker守护进程是部署在操作系统上，负责支撑Docker Container的运行以及本地Image的管理。

2、Docker client： 用户不直接操作Docker daemon，用户通过Docker client访问Docker，Docker client提供pull、run等操作命令。

3、Docker Image： Docker 镜像就是一个只读的模板。 例如：一个镜像可以包含一个完整的 ubuntu 操作系统环境，里面仅安装了 Tomcat或用户需要的其它应用程序。 镜像可以用来创建 Docker 容器。 Docker 提供了一个很简单的机制来创建镜像或者更新现有的镜像，用户甚至可以直接从其他人那里下载一个已经做好的镜像来直接使 用。

4、Docker Container： Docker 利用容器来运行应用。容器是从镜像创建的运行实例。它可以被启动、开始、停止、删除。每个容器都是相互隔离的、保证安全的平台。打个比方，镜像相当于类，容器相当于对象。

5、Docker Registry： Docker 仓库分为公开仓库（Public）和私有仓库（Private）两种形式 最大的公开仓库是Docker Hub，存放了数量庞大的镜像供用户下载。 用户也可以在本地网络内创建一个私有仓库。 当用户创建了自己的镜像之后就可以使用 push 命令将它上传到公有或者私有仓库，这样下次在另外一台机器上使用这个镜像时候，只需要从仓库上 pull 下来就可以了。

3.2部署微服务到Docker

3.2.1安装Docker

Docker可以运行MAC、Windows、Centos、DEBIAN、UBUNTU等操作系统上，提供社区版和企业版，本教程基于Centos安装Docker。Centos6对docker支持的不好，使用docker建议升级到centos7。

1、在Centos7上安装Docker

直接通过yum安装即可：

yum install -y docker

启动docker：service docker start

查询docker版本:docker version

2、在Centos6上安装Docker

rpm -ivh http://dl.Fedoraproject.org/pub/epel/6/x86_64/epel-release-6-8.noarch.rpm yum install -y docker-io

service docker start

3.2.2部署流程

本项目微服务采用SpringBoot开发，将每个微服务工程打成Jar包，最终在Docker容器中运行jar，部署流程如下：

1、SpringBoot工程最终打成 Jar包 2、创建Docker镜像

3、创建容器

4、启动容器

3.2.3打包

1、使用maven的打包插件：

将下边的插件依赖拷贝到微服务工程中，本例子将学成在线的Eureka工程打包：

<build> <plugins> <plugin> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring‐boot‐maven‐plugin</artifactId> </plugin> </plugins> </build>

完整的Eureka工程pom.xml文件如下：

<?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"> <parent> <artifactId>xc‐framework‐parent</artifactId> <groupId>com.xuecheng</groupId> <version>1.0‐SNAPSHOT</version> <relativePath>../xc‐framework‐parent/pom.xml</relativePath> </parent> <modelVersion>4.0.0</modelVersion> <artifactId>xc‐govern‐center</artifactId> <dependencies> <!‐‐ 导入Eureka服务的依赖 ‐‐> <dependency> <groupId>org.springframework.cloud</groupId> <artifactId>spring‐cloud‐starter‐netflix‐eureka‐server</artifactId> </dependency> </dependencies> <build> <finalName>${project.artifactId}‐${project.version}</finalName> <plugins> <plugin> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring‐boot‐maven‐plugin</artifactId> </plugin> </plugins> </build> </project>

2、maven打包

在工程目录运行：mvn clear package

或通过IDEA执行clear package打包命令。打包成功，如下图：

3.2.4创建镜像

测试jar包是否可以运行，执行：java -jar xc-govern-center-1.0-SNAPSHOT.jar

在xc-govern-center-1.0-SNAPSHOT.jar 位置编写Dockerfile文件

FROM java:8 ENV ARTIFACTID xc‐govern‐center ENV ARTIFACTVERSION 1.0‐SNAPSHOT ENV HOME_PATH /home WORKDIR $HOME_PATH ADD /$ARTIFACTID‐$ARTIFACTVERSION.jar $HOME_PATH/$ARTIFACTID.jar ENTRYPOINT ["java", "‐jar", "xc‐govern‐center.jar"]

在Dockerfile文件所在目录执行：docker build -t xc-govern-center:1.0-SNAPSHOT .

镜像创建成功，查询镜像：

[root@localhost xc‐govern‐center]# docker images REPOSITORY CREATED xc‐govern‐center ad14dcce6666

3.2.5创建容器

基于xc-govern-center:1.0-SNAPSHOT镜像创建容器，容器名称为xc-govern-center-test

docker create ‐‐name xc‐govern‐center‐test ‐t ‐p 50101:50101 ‐e PORT=50101 ‐e EUREKA_SERVER=http://192.168.101.64:50101/eureka/,http://192.168.101.64:50102/eureka/ xc‐ govern‐center:1.0‐SNAPSHOT

容器创建成功，可通过docker ps -a命令查看

3.2.6启动容器

docker start xc-govern-center-test

容器启动完成可以通过docker ps 查询正在运行中的容器。

3.2.7停止与删除

要删除的一个镜像重新创建，需要通过如下步骤：

1、停止正在运行的容器

docker stop 容器名

例如：docker stop xc-govern-center-test

2、删除容器

docker rm 容器名

例如：docker rm xc-govern-center-test

3、删除镜像

docker rmi 镜像名或镜像Id

例如：docker rmi xc-govern-center:1.0-SNAPSHOT

3.2.8maven构建镜像

上边构建的过程是通过手工一步一步完成，maven提供docker-maven-plugin插件可完成从打包到构建镜像、构建 容器等过程。

1、编写pom_docker.xml

<?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">

<parent>

<artifactId>xc‐framework‐parent</artifactId>

<groupId>com.xuecheng</groupId>

<version>1.0‐SNAPSHOT</version>

<relativePath>../xc‐framework‐parent/pom.xml</relativePath>

</parent>

<modelVersion>4.0.0</modelVersion>

<artifactId>xc‐govern‐center</artifactId>

<version>1.0‐SNAPSHOT</version>

<dependencies>

<!‐‐ 导入Eureka服务的依赖 ‐‐>

<dependency>

<groupId>org.springframework.cloud</groupId>

<artifactId>spring‐cloud‐starter‐netflix‐eureka‐server</artifactId>

</dependency>

</dependencies>

<build>

<finalName>${project.artifactId}‐${project.version}</finalName>

<plugins>

<plugin>

<groupId>org.springframework.boot</groupId>

<artifactId>spring‐boot‐maven‐plugin</artifactId>

</plugin>

<?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">

<parent>

<artifactId>xc‐framework‐parent</artifactId>

<groupId>com.xuecheng</groupId>

<version>1.0‐SNAPSHOT</version>

<relativePath>../xc‐framework‐parent/pom.xml</relativePath>

</parent>

<modelVersion>4.0.0</modelVersion>

<artifactId>xc‐govern‐center</artifactId>

<version>1.0‐SNAPSHOT</version>

<dependencies>

<!‐‐ 导入Eureka服务的依赖 ‐‐>

<dependency>

<groupId>org.springframework.cloud</groupId>

<artifactId>spring‐cloud‐starter‐netflix‐eureka‐server</artifactId>

</dependency>

</dependencies>

<build>

<finalName>${project.artifactId}‐${project.version}</finalName>

<plugins>

<plugin>

<groupId>org.springframework.boot</groupId>

<artifactId>spring‐boot‐maven‐plugin</artifactId>

</plugin>

2、将Dockerfile文件拷贝到src/main/resource下 3、删除之前创建的xc-govern-center镜像

4、进入工程根目录（pom_docker.xml所在目录）执行

mvn ‐f pom_docker.xml clean package ‐DskipTests docker:build

创建镜像成功，结果如下：

Successfully built 64682c9ba311 [INFO] Built xc‐govern‐center:1.0‐SNAPSHOT [INFO] Tagging xc‐govern‐center:1.0‐SNAPSHOT with 1.0‐SNAPSHOT [INFO] ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ [INFO] BUILD SUCCESS [INFO] ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ [INFO] Total time: 7.409 s [INFO] Finished at: 2018‐07‐19T14:21:16 08:00 [INFO] Final Memory: 52M/414M [INFO] ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐

4 持续集成

4.1持续集成介绍

4.1.1问题描述

传统的软件开发流程如下：

1、项目经理分配模块给开发人员

2、每个模块的开发人员并行开发，并进行单元测试

3、开发完毕，将代码集成部署到测试服务器，测试人员进行测试。

4、测试人员发现bug，提交bug、开发人员修改bug

5、bug修改完毕再次集成、测试。问题描述：

1、模块之间依赖关系复杂，在集成时发现大量bug

2、测试人员等待测试时间过长

3、软件交付无法保障解决上述问题的思考：

1、能否把集成测试时间提前？

2、能否使用自动化工具代替人工集成部署的过程？

4.1.2什么是持续集成

持续集成（Continuous integration）简称CI，持续集成的思想是每天要多次将代码合并到主干，并进行集成、测试，这样就可以提早发现错误，进行修正。持久集成也属于DevOps

持续集成的好处：

1、自动化集成部署，提高了集成效率。

2、更快的修复问题。

3、更快的进行交付。

4、提高了产品质量。

4.1.3 本项目持续集成流程

4.2搭建环境

4.2.1安装 Jenkins

Jenkins是一个领先的开源自动化服务器，可用于自动化构建，测试，部署软件等相关任务。官网地址：https://jenkins.io

安装方法见“Jenkins安装文档”。

4.2.2安装GitLab

GitLab 是一个用于仓库管理系统的开源项目，使用Git作为代码管理工具，并在此基础上搭建起来的web服务。

GitLab与GitHub的功能相似，通常企业使用GitLab在局域网搭建自己的Git代码管理仓库。

安装方法见“GitLab安装文档”

4.2.3编写Pom.xml

本例子将xc-govern-center工程使用Jenkins进行构建。

在xc-govern-center工程根目录编写pom_docker_registry.xml

此文件相比工程原有pom.xml增加了docker-maven-plugin插件，其作用是构建docker镜像并将镜像推送到

Docker私有仓库（192.168.101.64:5000）。

<?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">

<parent>

<artifactId>xc‐framework‐parent</artifactId>

<groupId>com.xuecheng</groupId>

<version>1.0‐SNAPSHOT</version>

<relativePath>../xc‐framework‐parent/pom.xml</relativePath>

</parent>

<modelVersion>4.0.0</modelVersion>

<artifactId>xc‐govern‐center</artifactId>

<version>1.0‐SNAPSHOT</version>

<dependencies>

<!‐‐ 导入Eureka服务的依赖 ‐‐>

<dependency>

<groupId>org.springframework.cloud</groupId>

<artifactId>spring‐cloud‐starter‐netflix‐eureka‐server</artifactId>

</dependency>

</dependencies>

<build>

<finalName>${project.artifactId}‐${project.version}</finalName>

<plugins>

<plugin>

<groupId>org.springframework.boot</groupId>

<artifactId>spring‐boot‐maven‐plugin</artifactId>

</plugin>

<plugin>

<groupId>com.spotify</groupId>

<artifactId>docker‐maven‐plugin</artifactId>

<version>1.0.0</version>

<!‐‐docker镜像相关的配置信息‐‐>

<configuration>

<!‐‐镜像名，这里用工程名‐‐>

<imageName>${project.artifactId}‐${project.version}</imageName>

<!‐‐Dockerfile文件所在目录‐‐>

<dockerDirectory>${project.basedir}/src/main/resources</dockerDirectory>

<!‐‐TAG,这里用工程版本号‐‐>

<imageTags>

<imageTag>${project.version}</imageTag>

</imageTags>

<registryUrl>192.168.101.64:5000</registryUrl>

<pushImage>true</pushImage>

<imageName>192.168.101.64:5000/${project.artifactId}:${project.version}

</imageName>

<!‐‐构建镜像的配置信息‐‐>

<resources>

<resource>

<targetPath>/</targetPath>

<directory>${project.build.directory}</directory>

<include>${project.artifactId}‐${project.version}.jar</include>

</resource>

</resources>

</configuration>

</plugin>

</plugins>

</build>

</project>

4.4创建持续集成任务

4.4.1创建构建任务

创建学成在线的构建任务：

4.4.2配置git仓库

1、配置git凭证

此凭证用于远程从git仓库克隆工程源代码

输入git仓库的账号和密码，这里如果使用码云，下边需要配置码云的账号和密码。

2、配置git仓库地址，此地址即xc-edu项目的地址

4.4.3maven构建配置

目标：

使用jenkins重复构建不要产生重复镜像

使用jekins停止容器、删除容器、删除镜像之间进行判断

构建过程分为三步：

本例子以构建xc-govern-center工程为例，其它工程构建方式类似。

1、使用shell脚本停止容器、删除容器、删除镜像远程登录192.168.101.64(测试服务器)

停止xc-govern-center容器删除xc-govern-center容器

删除192.168.101.64:5000/xc-govern-center:1.0-SNAPSHOT镜像

shell脚本如下：

#!/bin/bash result=$(docker ps | grep "192.168.101.64:5000/xc‐govern‐center") if [[ "$result" != "" ]] then echo "stop xc‐govern‐center" docker stop xc‐govern‐center fi result1=$(docker ps ‐a | grep "192.168.101.64:5000/xc‐govern‐center") if [[ "$result1" != "" ]] then echo "rm xc‐govern‐center" docker rm xc‐govern‐center fi result2=$(docker images | grep "192.168.101.64:5000/xc‐govern‐center") if [[ "$result2" != "" ]] then echo "192.168.101.64:5000/xc‐govern‐center:1.0‐SNAPSHOT" docker rmi 192.168.101.64:5000/xc‐govern‐center:1.0‐SNAPSHOT fi

2、执行maven构建：

执行如下maven指令：

clean package ‐f xc‐govern‐center/pom_docker_registry.xml ‐DskipTests docker:build

3、拉取镜像，创建容器，启动容器

从docker私有仓库拉取镜像并创建容器，启动容器显示容器运行日志

docker run ‐‐name xc‐govern‐center ‐p 50101:50101 ‐idt 192.168.101.64:5000/xc‐govern‐center:1.0‐ SNAPSHOT docker logs ‐f xc‐govern‐center

4.4.4执行任务

1、进入任务页面，点击“立即构建”

2、开始构建，查看日志

4.4.5自动构建

使用Gitlab提供的webhook功能可以实现开发人员将代码push到Git仓库自动进行构建。

1、设置webhook

参考“GitLab安装文档”配置webhook

2、在Idea中修改项目代码，push到GitLab。

3、Jenkins任务收到GitLab通知自动执行构建。

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