Java应用在docker环境配置容器健康检查是怎么样的

Java应用在docker环境配置容器健康检查是怎么样的，针对这个问题，这篇文章详细介绍了相对应的分析和解答，希望可以帮助更多想解决这个问题的小伙伴找到更简单易行的方法。

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今天就来给java应用的容器加入健康检查，使应用的状态随时都可以被监控和查看。

实战环境信息

1. 操作系统：macOS Catalina 10.15

2. Docker：19.03.2

java应用简介

今天实战的java应用，是用来模拟生产环境应用的，特点如下：

1. 普通springboot应用，对外提供http服务，路径：/hello

2. springboot应用运行在docker容器，在容器的/app/depend/目录下有名为abc.txt的文件；

3. 上述abc.txt文件存在时，springboot应用的hello接口正常，若abc.txt不存在，springboot应用就不对外提供服务，相当于不健康状态（以此来模拟应用出现异常）；

源码下载

如果您不想写代码，上述springboot应用的源码可在GitHub下载到，地址和链接信息如下表所示： | 名称 | 链接 | 备注| | :-------- | :----| :----| | 项目主页| https://github.com/zq2599/blog_demos | 该项目在GitHub上的主页 | | git仓库地址(https)| https://github.com/zq2599/blog_demos.git | 该项目源码的仓库地址，https协议 | | git仓库地址(ssh)| git@github.com:zq2599/blog_demos.git | 该项目源码的仓库地址，ssh协议 |

这个git项目中有多个文件夹，本章的应用在springboot-app-docker-health-check文件夹下，如下图红框所示：

步骤简介

应用接入容器健康检查的步骤如下：

1. 将java应用制作成docker镜像时需要基础镜像，因此先准备好基础镜像，将容器健康检查的参数都配置在基础镜像中，包括提供容器健康信息的接口路径，这里定为/getstate；

2. 改造java应用，提供/getstate接口服务，根据业务的实际情况决定当前应用是否健康，健康时返回码为200，不健康时返回码为403；

3. 编译构建应用并且生成docker镜像；

4. 验证；

制作基础镜像

1. 创建名为Dockerfile的文件，内容如下：

# Docker file from bolingcavalry # VERSION 0.0.1
# Author: bolingcavalry

#基础镜像
FROM openjdk:8-jdk-stretch

#作者
MAINTAINER BolingCavalry 

#健康检查参数设置，每5秒检查一次，接口超时时间2秒，连续10次返回1就判定该容器不健康
HEALTHCHECK --interval=5s --timeout=2s --retries=10 \
  CMD curl --silent --fail localhost:8080/getstate || exit 1

由上述可见Dockerfile的内容非常简单，选定自身的基础镜像为openjdk:8-jdk-stretch，再配置好健康检查参数： | 参数名 | 作用 | |--|--| | health-cmd | 指定命令在容器内执行，用于检查容器健康状态 | | health-interval | 每次健康检查的间隔时间，默认30秒 | | health-retries | 假设该值为3，表示若连续三次检测的返回结果都是不健康，就判定该容器不健康，默认值为3 | | health-timeout | 超时时间，默认30秒 | 2. 在Dockerfile文件所在目录执行命令docker build -t bolingcavalry/jdk8-healthcheck:0.0.1 .(最后那个点号不要漏掉)，控制台输出如下，提示镜像构建成功：

(base) zhaoqindeMacBook-Pro:springboot-app-docker-health-check zhaoqin$ docker build -t bolingcavalry/jdk8-healthcheck:0.0.1 .
Sending build context to Docker daemon  217.6kB
Step 1/3 : FROM openjdk:8-jdk-stretch
8-jdk-stretch: Pulling from library/openjdk
9a0b0ce99936: Already exists
db3b6004c61a: Already exists
f8f075920295: Already exists
6ef14aff1139: Already exists
962785d3b7f9: Already exists
631589572f9b: Already exists
c55a0c6f4c7b: Already exists
Digest: sha256:8bce852e5ccd41b17bf9704c0047f962f891bdde3e401678a52d14a628defa49
Status: Downloaded newer image for openjdk:8-jdk-stretch
 ---> 57c2c2d2643d
Step 2/3 : MAINTAINER BolingCavalry 
 ---> Running in 270f78efa617
Removing intermediate container 270f78efa617
 ---> 01b5df83611d
Step 3/3 : HEALTHCHECK --interval=5s --timeout=2s --retries=10   CMD curl --silent --fail localhost:8080/getstate || exit 1
 ---> Running in 7cdd08b9ca22
Removing intermediate container 7cdd08b9ca22
 ---> 9dd7ffb22df4
Successfully built 9dd7ffb22df4
Successfully tagged bolingcavalry/jdk8-healthcheck:0.0.1

3. 此时宿主机上已经有了名为bolingcavalry/jdk8-healthcheck:0.0.1的镜像，该镜像带有容器健康检查的参数配置，以此作为基础镜像来构建的其他镜像都集成了健康检查的特性；

4. 如果您已经在hub.docker.com上注册过，就可以用docker login命令登录，然后执行以下命令将本地镜像推送到hub.docker.com给更多人使用：

docker push bolingcavalry/jdk8-healthcheck:0.0.1

改造Java应用

本次实战的目标是让Java应用支持docker的容器健康检查功能，接下来一起创建这个Java应用：

1. 这是个基于maven构建的springboot工程，pom.xml内容如下：

    4.0.0
    
        org.springframework.boot
        spring-boot-starter-parent
        2.2.0.RELEASE
         
    
    com.bolingcavalry
    springboot-app-docker-health-check
    0.0.1-SNAPSHOT
    springboot-app-docker-health-check
    Demo project for Spring Boot

    
        1.8
    

    
        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-web
        
        
          org.projectlombok
          lombok
          true
        
        
            commons-io
            commons-io
            2.5
        
        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-test
            test
            
                
                    org.junit.vintage
                    junit-vintage-engine
                
            
        
    

    
        
            
                org.springframework.boot
                spring-boot-maven-plugin
            


            
            
                com.google.cloud.tools
                jib-maven-plugin
                1.7.0
                
                    
                    
                        
                        bolingcavalry/jdk8-healthcheck:0.0.1
                    
                    
                        
                        bolingcavalry/${project.artifactId}:${project.version}
                    
                    
                    
                        
                        
                            -Xms1g
                            -Xmx1g
                        
                        
                        
                            8080
                        
                        
                        true
                    
                
            
        
    

上述pom.xml有以下几处需要注意： a. 使用jib插件来将当前工程构建成docker镜像； b. 基础镜像是前面构建的bolingcavalry/jdk8-healthcheck:0.0.1，以此为基础镜像的镜像都带有健康检查功能；

2. 主要功能类是SpringbootAppDockerHealthCheckApplication.java：

package com.bolingcavalry.springbootappdockerhealthcheck;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.apache.commons.io.FileUtils;
import org.apache.commons.io.IOUtils;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.http.ResponseEntity;
import org.springframework.util.StringUtils;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMethod;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import java.io.*;
import java.util.List;

@SpringBootApplication
@RestController
@Slf4j
public class SpringbootAppDockerHealthCheckApplication {

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

    /**
     * 读取本地文本文件的内容并返回
     * @return
     */
    private String getLocalFileContent() {
        String content = null;

        try{
            InputStream is = new FileInputStream("/app/depend/abc.txt");
            List lines = IOUtils.readLines(is, "UTF-8");

            if(null!=lines && lines.size()>0){
                content = lines.get(0);
            }
        } catch (FileNotFoundException e) {
            log.error("local file not found", e);
        } catch (IOException e) {
            log.error("io exception", e);
        }

        return content;
    }

    /**
     * 对外提供的http服务，读取本地的txt文件将内容返回，
     * 如果读取不到内容返回码为403
     * @return
     */
    @RequestMapping(value = "/hello", method = RequestMethod.GET)
    public ResponseEntity hello(){
        String localFileContent = getLocalFileContent();

        if(StringUtils.isEmpty(localFileContent)) {
            log.error("hello service error");
            return ResponseEntity.status(403).build();
        } else {
            log.info("hello service success");
            return ResponseEntity.status(200).body(localFileContent);
        }
    }

    /**
     * 该http服务返回当前应用是否正常，
     * 如果能从本地txt文件成功读取内容，当前应用就算正常，返回码为200，
     * 如果无法从本地txt文件成功读取内容，当前应用就算异常，返回码为403
     * @return
     */
    @RequestMapping(value = "/getstate", method = RequestMethod.GET)
    public ResponseEntity getstate(){
        String localFileContent = getLocalFileContent();

        if(StringUtils.isEmpty(localFileContent)) {
            log.error("service is unhealthy");
            return ResponseEntity.status(403).build();
        } else {
            log.info("service is healthy");
            return ResponseEntity.status(200).build();
        }
    }
}

上述代码有以下几处需要注意： a. hello方法是此应用对外提供的服务，如果本地文件abc.txt存在且内容不为空，hello方法的返回码就是200，否则返回码为403，表示当前服务出现异常； b. getstate方法是新增的服务，该接口会被docke-daemon调用，如果返回码是200，就表示容器健康，如果返回码是403，表示容器不健康； 3. 在pom.xml文件所在目录执行mvn clean compile -U -DskipTests jib:dockerBuild，即可将当前工程构建为镜像，名为bolingcavalry/springboot-app-docker-health-check:0.0.1-SNAPSHOT 4. 至此，支持容器健康检查的Java应用镜像构建成功，接下来验证容器的健康检查功能是否正常；

验证步骤

验证的步骤如下： a. 让应用容器正常工作，确保文件/app/depend/abc.txt是正常的，此时容器状态应该是healthy b. 将文件/app/depend/abc.txt删除，此时应用hello接口返回码为403，并且容器状态变为unhealthy

验证操作

1. 创建文件abc.txt，完整路径是/Users/zhaoqin/temp/201910/20/abc.txt，文件内容是个字符串，例如：123456

2. 执行以下命令，用新建的java应用镜像创建容器，该容器会将test文件夹映射到容器的/app/depend文件夹：

docker run --rm \
--name=java-health-check \
-p 8080:8080 \
-v /Users/zhaoqin/temp/201910/20:/app/depend \
bolingcavalry/springboot-app-docker-health-check:0.0.1-SNAPSHOT

3. 控制台可见以下输出，表明健康检查接口已经被调用：

2019-10-20 14:16:34.875  INFO 1 --- [nio-8080-exec-1] o.a.c.c.C.[Tomcat].[localhost].[/]       : Initializing Spring DispatcherServlet 'dispatcherServlet'
2019-10-20 14:16:34.876  INFO 1 --- [nio-8080-exec-1] o.s.web.servlet.DispatcherServlet        : Initializing Servlet 'dispatcherServlet'
2019-10-20 14:16:34.892  INFO 1 --- [nio-8080-exec-1] o.s.web.servlet.DispatcherServlet        : Completed initialization in 16 ms
2019-10-20 14:16:34.959  INFO 1 --- [nio-8080-exec-1] pringbootAppDockerHealthCheckApplication : service is healthy
2019-10-20 14:16:40.159  INFO 1 --- [nio-8080-exec-2] pringbootAppDockerHealthCheckApplication : service is healthy
2019-10-20 14:16:45.356  INFO 1 --- [nio-8080-exec-4] pringbootAppDockerHealthCheckApplication : service is healthy
2019-10-20 14:16:50.580  INFO 1 --- [nio-8080-exec-6] pringbootAppDockerHealthCheckApplication : service is healthy

4. 执行命令docker ps查看容器状态，可见已经是healthy：

(base) zhaoqindeMBP:20 zhaoqin$ docker ps
CONTAINER ID        IMAGE                                                             COMMAND                  CREATED              STATUS                        PORTS                    NAMES
51572d2488fb        bolingcavalry/springboot-app-docker-health-check:0.0.1-SNAPSHOT   "java -Xms1g -Xmx1g …"   About a minute ago   Up About a minute (healthy)   0.0.0.0:8080->8080/tcp   java-health-check

5. 删除宿主机上的/Users/zhaoqin/temp/201910/20/abc.txt，相当于容器内的abc.txt文件被删除，此时控制台可见健康检查接口在被调用时发现文件不存在，已返回了403错误码：

019-10-20 14:22:37.490 ERROR 1 --- [nio-8080-exec-7] pringbootAppDockerHealthCheckApplication : service is unhealthy

6. 健康检查接口被连续10次调用后，再执行命令docker ps查看容器状态，可见已经是unhealthy：

(base) zhaoqindeMBP:20 zhaoqin$ docker ps
CONTAINER ID        IMAGE                                                             COMMAND                  CREATED             STATUS                     PORTS                    NAMES
51572d2488fb        bolingcavalry/springboot-app-docker-health-check:0.0.1-SNAPSHOT   "java -Xms1g -Xmx1g …"   7 minutes ago       Up 7 minutes (unhealthy)   0.0.0.0:8080->8080/tcp   java-health-check

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