Di chuyển từ ứng dụng Java của Google App Engine sang Cloud Run bằng Buildpack (Gói bản dựng)

1. Tổng quan

Loạt lớp học lập trình này (hướng dẫn thực hành, tự học) nhằm giúp các nhà phát triển Java trên Google App Engine (Chuẩn) hiện đại hoá ứng dụng của họ bằng cách hướng dẫn họ thực hiện một loạt các hoạt động di chuyển. Bằng cách làm theo các bước này, bạn có thể cập nhật ứng dụng để dễ dàng di chuyển hơn và quyết định đóng gói ứng dụng cho Cloud Run, dịch vụ lưu trữ vùng chứa song hành với App Engine của Google Cloud và các dịch vụ lưu trữ vùng chứa khác.

Hướng dẫn này sẽ hướng dẫn bạn cách đóng gói một ứng dụng App Engine để triển khai cho dịch vụ được quản lý toàn diện Cloud Run bằng cách sử dụng Buildpacks. Gói xây dựng là một dự án CNCF cho phép bạn chuyển ứng dụng trực tiếp từ mã nguồn sang hình ảnh có khả năng di chuyển cao và có thể chạy trên mọi đám mây.

Ngoài hướng dẫn cho bạn các bước cần thiết để chuyển từ App Engine sang Cloud Run, bạn cũng sẽ tìm hiểu cách nâng cấp một ứng dụng Java 8 App Engine lên Java 17.

Nếu ứng dụng mà bạn muốn di chuyển sử dụng nhiều dịch vụ đi kèm cũ của App Engine hoặc các tính năng cụ thể khác của App Engine, thì hướng dẫn Truy cập vào các dịch vụ đi kèm của App Engine cho Java 11/17 có thể phù hợp hơn lớp học lập trình này.

Bạn sẽ tìm hiểu cách

  • Sử dụng Cloud Shell
  • Bật API Cloud Run, Artifact Registry và Cloud Build
  • Chuyển đổi vùng chứa ứng dụng bằng các gói Buildpack trên Cloud Build
  • Triển khai hình ảnh vùng chứa lên Cloud Run

Bạn cần có

Khảo sát

Bạn sẽ sử dụng hướng dẫn này như thế nào?

Chỉ đọc qua Đọc và hoàn thành bài tập

Bạn đánh giá thế nào về trải nghiệm của mình với Java?

Người mới Trung cấp Thành thạo

Bạn đánh giá trải nghiệm sử dụng các dịch vụ của Google Cloud như thế nào?

Tân binh Trung cấp Thành thạo

2. Thông tin khái quát

Các hệ thống PaaS như App Engine và Cloud Functions mang đến nhiều tiện ích cho nhóm và ứng dụng của bạn, chẳng hạn như cho phép SysAdmins và Devops tập trung vào việc xây dựng các giải pháp. Với các nền tảng không có máy chủ, ứng dụng của bạn có thể tự động mở rộng quy mô khi cần, giảm quy mô xuống 0 bằng phương thức thanh toán theo mức sử dụng để giúp kiểm soát chi phí và sử dụng nhiều ngôn ngữ phát triển phổ biến.

Tuy nhiên, tính linh hoạt của vùng chứa cũng rất hấp dẫn. Với khả năng chọn bất kỳ ngôn ngữ, thư viện và tệp nhị phân nào, vùng chứa mang đến cho bạn những lợi ích tốt nhất của cả hai thế giới: sự tiện lợi của mô hình không máy chủ cùng với tính linh hoạt của vùng chứa. Đó chính là mục tiêu của Google Cloud Run.

Việc tìm hiểu cách sử dụng Cloud Run không nằm trong phạm vi của lớp học lập trình này; nội dung này được đề cập trong tài liệu về Cloud Run. Mục tiêu ở đây là giúp bạn làm quen với cách chứa ứng dụng App Engine cho Cloud Run (hoặc các dịch vụ lưu trữ trên vùng chứa khác) trong vùng chứa. Có một vài điều bạn nên biết trước khi tiếp tục, chủ yếu là trải nghiệm người dùng của bạn sẽ hơi khác một chút.

Trong lớp học lập trình này, bạn sẽ tìm hiểu cách tạo và triển khai vùng chứa. Bạn sẽ tìm hiểu cách đóng gói ứng dụng bằng Buildpacks, di chuyển khỏi cấu hình App Engine và xác định các bước xây dựng cho Cloud Build. Việc này sẽ liên quan đến việc ngừng sử dụng một số tính năng dành riêng cho App Engine. Nếu không muốn làm theo lộ trình này, bạn vẫn có thể nâng cấp lên môi trường thời gian chạy Java 11/17 trong khi giữ lại ứng dụng trên App Engine.

3. Thiết lập/Công việc chuẩn bị

1. Thiết lập dự án

Trong hướng dẫn này, bạn sẽ sử dụng một ứng dụng mẫu từ kho lưu trữ appengine-java-migration-samples trên một dự án hoàn toàn mới. Đảm bảo dự án có tài khoản thanh toán đang hoạt động.

Nếu dự định di chuyển một ứng dụng App Engine hiện có sang Cloud Run, bạn có thể sử dụng ứng dụng đó để làm theo.

Chạy lệnh sau để bật các API cần thiết cho dự án của bạn:

gcloud services enable artifactregistry.googleapis.com cloudbuild.googleapis.com run.googleapis.com

2. Tải ứng dụng mẫu cơ sở

Sao chép ứng dụng mẫu trên máy của bạn hoặc trên Cloud Shell, sau đó chuyển đến thư mục baseline.

Mẫu này là một ứng dụng Datastore dựa trên Servlet, Java 8, dùng để triển khai trên App Engine. Làm theo hướng dẫn trong tệp README về cách chuẩn bị ứng dụng này để triển khai trên App Engine.

3. (Không bắt buộc) Triển khai ứng dụng cơ sở

Bạn chỉ cần làm những việc sau đây nếu muốn xác nhận rằng ứng dụng hoạt động trên App Engine trước khi chúng ta di chuyển sang Cloud Run.

Tham khảo các bước trong README.md:

  1. Cài đặt/Làm quen lại với CLI gcloud
  2. Khởi động CLI gcloud cho dự án của bạn bằng gcloud init
  3. Tạo dự án App Engine bằng gcloud app create
  4. Triển khai ứng dụng mẫu lên App Engine
./mvnw package appengine:deploy -Dapp.projectId=$PROJECT_ID
  1. Xác nhận ứng dụng chạy trên App Engine mà không gặp vấn đề

4. Tạo kho lưu trữ Artifact Registry

Sau khi đóng gói ứng dụng, bạn cần có một nơi để đẩy và lưu trữ hình ảnh. Bạn nên thực hiện việc này trên Google Cloud bằng Cơ sở lưu trữ cấu phần phần mềm.

Tạo kho lưu trữ có tên migration bằng gcloud như sau:

gcloud artifacts repositories create migration --repository-format=docker \
--description="Docker repository for the migrated app" \
--location="northamerica-northeast1"

Lưu ý rằng kho lưu trữ này sử dụng kiểu định dạng docker, nhưng có sẵn một số loại kho lưu trữ.

Tại thời điểm này, bạn đã có ứng dụng App Engine cơ sở và dự án Google Cloud đã sẵn sàng để di chuyển ứng dụng đó sang Cloud Run.

4. Sửa đổi tệp ứng dụng

Trong trường hợp ứng dụng của bạn sử dụng nhiều dịch vụ, cấu hình theo gói cũ hoặc các tính năng chỉ dành cho App Engine khác của App Engine, bạn nên tiếp tục truy cập vào các dịch vụ đó trong khi nâng cấp lên môi trường thời gian chạy mới. Lớp học lập trình này minh hoạ lộ trình di chuyển cho các ứng dụng đã sử dụng dịch vụ độc lập hoặc có thể được tái cấu trúc để thực hiện việc này.

1. Nâng cấp lên Java 17

Nếu ứng dụng của bạn đang chạy trên Java 8, hãy cân nhắc nâng cấp lên một ứng cử viên LTS mới hơn như 11 hoặc 17 để nắm bắt các bản cập nhật bảo mật và sử dụng các tính năng ngôn ngữ mới.

Bắt đầu bằng cách cập nhật các thuộc tính trong pom.xml để bao gồm những thuộc tính sau:

<properties>
    <java.version>17</java.version>
    <maven.compiler.source>17</maven.compiler.source>
    <maven.compiler.target>17</maven.compiler.target>
</properties>

Thao tác này sẽ đặt phiên bản dự án thành 17, thông báo cho trình bổ trợ trình biên dịch rằng bạn muốn truy cập vào các tính năng ngôn ngữ Java 17 và muốn các lớp đã biên dịch tương thích với JVM Java 17.

2. Bao gồm cả máy chủ web

Có một số điểm khác biệt giữa App Engine và Cloud Run mà bạn nên cân nhắc khi chuyển đổi giữa các nền tảng này. Một điểm khác biệt là mặc dù môi trường thời gian chạy Java 8 của App Engine cung cấp và quản lý máy chủ Jetty cho các ứng dụng mà nó lưu trữ, nhưng Cloud Run thì không. Chúng ta sẽ sử dụng tính năng Spring Boot để cung cấp máy chủ web và vùng chứa servlet.

Thêm các phần phụ thuộc sau:

<dependencies>
<!-- ... -->
   <dependency>
       <groupId>org.springframework.boot</groupId>
       <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
       <version>2.6.6</version>
       <exclusions>
           <!-- Exclude the Tomcat dependency -->
           <exclusion>
               <groupId>org.springframework.boot</groupId>
               <artifactId>spring-boot-starter-tomcat</artifactId>
           </exclusion>
       </exclusions>
   </dependency>
   <!-- Use Jetty instead -->
   <dependency>
       <groupId>org.springframework.boot</groupId>
       <artifactId>spring-boot-starter-jetty</artifactId>
       <version>2.6.6</version>
   </dependency>
<!-- ... -->
</dependencies>

Theo mặc định, Spring Boot nhúng một máy chủ Tomcat, nhưng mẫu này sẽ loại trừ cấu phần phần mềm đó và gắn bó với Jetty để giảm thiểu sự khác biệt về hành vi mặc định sau khi di chuyển.

3. Thiết lập Spring Boot

Mặc dù Spring Boot có thể sử dụng lại các servlet mà không cần sửa đổi, nhưng bạn sẽ cần phải định cấu hình để đảm bảo có thể phát hiện được các servlet đó.

Tạo lớp MigratedServletApplication.java sau trong gói com.example.appengine:

package com.example.appengine;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.boot.web.servlet.ServletComponentScan;

@ServletComponentScan
@SpringBootApplication
@EnableAutoConfiguration
public class MigratedServletApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(MigratedServletApplication.class, args);
    }
}

Lưu ý là việc này bao gồm cả chú giải @ServletComponentScan. Chú giải này sẽ tìm (trong gói hiện tại theo mặc định) cho mọi @WebServlets và làm cho chúng xuất hiện như dự kiến.

4. Cấu hình bản dựng

Tiếp theo, hãy xoá cấu hình để đóng gói ứng dụng dưới dạng WAR. Tính năng này sẽ không yêu cầu nhiều cấu hình, đặc biệt là đối với các dự án sử dụng Maven làm công cụ xây dựng – vì việc đóng gói jar là hành vi mặc định.

Xoá thẻ packaging trong tệp pom.xml:

<packaging>war</packaging>

Tiếp theo, hãy thêm spring-boot-maven-plugin:

<plugins>
<!-- ... -->
  <plugin>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
    <version>2.6.6</version>
  </plugin>
<!-- ... -->
</plugins>

5. Di chuyển khỏi cấu hình, dịch vụ và phần phụ thuộc của App Engine

Như đã đề cập ở đầu lớp học lập trình, Cloud Run và App Engine được thiết kế để mang lại trải nghiệm người dùng khác nhau. Một số tính năng nhất định mà App Engine cung cấp sẵn (chẳng hạn như dịch vụ Cron và Task Queue (Bộ xếp hàng tác vụ)) cần được tạo lại theo cách thủ công và sẽ được đề cập chi tiết hơn trong các mô-đun sau.

Ứng dụng mẫu không sử dụng các dịch vụ theo gói cũ, nhưng người dùng có ứng dụng sử dụng các dịch vụ này có thể tham khảo các hướng dẫn sau:

Vì bạn sẽ triển khai cho Cloud Run từ giờ trở đi nên bạn có thể xoá appengine-maven-plugin:

<plugin>
 <groupId>com.google.cloud.tools</groupId>
 <artifactId>appengine-maven-plugin</artifactId>
 <version>2.4.1</version>
 <configuration>
   <!-- can be set w/ -DprojectId=myProjectId on command line -->
   <projectId>${app.projectId}</projectId>
   <!-- set the GAE version or use "GCLOUD_CONFIG" for an autogenerated GAE version -->
   <version>GCLOUD_CONFIG</version>
 </configuration>
</plugin>

5. Đóng gói và triển khai ứng dụng

Tại thời điểm này, bạn đã sẵn sàng triển khai ứng dụng của mình lên Cloud Run trực tiếp từ mã nguồn. Đây là một lựa chọn rất phù hợp vì sử dụng Cloud Build trong nền để mang đến trải nghiệm triển khai tự động. Xin lưu ý rằng để sử dụng tính năng này, bạn cần có một tài khoản có ít nhất một trong các quyền sau và đã làm theo các bước thiết lập môi trường này – hoặc sử dụng Cloud Shell:

Khi đã đáp ứng các điều kiện tiên quyết đó, bạn chỉ cần chạy lệnh sau từ thư mục nguồn:

gcloud run deploy SERVICE --source .

Bạn sẽ được nhắc thực hiện một số việc trong quá trình chạy lệnh triển khai, chẳng hạn như:

  • Cung cấp vị trí mã nguồn
  • Cung cấp tên dịch vụ
  • Bật Cloud Run API
  • Chọn khu vực của bạn

Sau khi bạn trả lời các lời nhắc đó, quá trình tạo bản dựng và triển khai sẽ bắt đầu. Trong quá trình này, Cloud Build sẽ thực hiện những việc sau:

  • nén và lưu nguồn của bạn vào một bộ nhớ trên đám mây
  • sử dụng các gói bản dựng của Cloud Native Computing Foundation ở chế độ nền để tạo hình ảnh
  • tạo một sổ đăng ký để lưu trữ hình ảnh vùng chứa thu được (nếu chưa có)
  • Đồng thời tạo một dịch vụ chạy trên đám mây để lưu trữ ứng dụng của bạn (nếu chưa có)

Sau khi quá trình tạo và triển khai hoàn tất, bạn sẽ nhận được thông báo giải thích rằng bản sửa đổi mới đang hoạt động và phân phát 100% lưu lượng truy cập.

6. Tóm tắt/Dọn dẹp

Xin chúc mừng! Bạn đã nâng cấp, đóng gói, di chuyển và ứng dụng của mình. Đây là phần kết thúc của hướng dẫn này!

Từ đây, bước tiếp theo là tìm hiểu thêm về các tính năng bảo mật trong chuỗi cung ứng phần mềm và CI/CD mà bạn có thể triển khai bằng Cloud Build:

Không bắt buộc: Dọn dẹp và/hoặc tắt dịch vụ

Nếu bạn đã triển khai ứng dụng mẫu trên App Engine trong hướng dẫn này, hãy nhớ tắt ứng dụng để tránh bị tính phí. Khi đã sẵn sàng chuyển sang lớp học lập trình tiếp theo, bạn có thể bật lại tính năng này. Mặc dù các ứng dụng App Engine bị vô hiệu hóa, chúng sẽ không nhận được bất kỳ lưu lượng truy cập nào để phải chịu phí. Tuy nhiên, việc sử dụng Datastore có thể được tính phí nếu vượt quá hạn mức miễn phí, vì vậy hãy xóa đủ để nằm trong giới hạn đó.

Mặt khác, nếu không tiếp tục di chuyển và muốn xoá mọi thứ hoàn toàn, bạn có thể xoá dịch vụ hoặc tắt hoàn toàn dự án.

7. Tài nguyên khác

Vấn đề/phản hồi về lớp học lập trình về mô-đun di chuyển App Engine

Nếu bạn gặp vấn đề với lớp học lập trình này, trước tiên, hãy tìm vấn đề của bạn trước khi gửi. Các đường liên kết để tìm kiếm và tạo vấn đề mới:

Tài nguyên di chuyển

Tài nguyên trực tuyến

Dưới đây là các tài nguyên trực tuyến có thể liên quan đến hướng dẫn này:

App Engine

Thông tin khác về đám mây

Video

Giấy phép

Tác phẩm này được cấp phép theo Giấy phép chung Ghi công 2.0 của Creative Commons.