Como migrar do app Java do Google App Engine para o Cloud Run com Docker

1. Visão geral

Esta série de codelabs (tutoriais práticos e autoguiados) destina-se a ajudar os desenvolvedores Java do Google App Engine (Padrão) a modernizar os aplicativos por meio de uma série de migrações. Seguindo estas etapas, você pode atualizar seu app para que ele seja mais portátil e decidir colocá-lo em contêineres para o Cloud Run, o serviço irmão de hospedagem de contêiner do Google Cloud no App Engine e em outros serviços de hospedagem de contêiner.

Neste tutorial, você aprende a colocar um aplicativo do App Engine em contêiner para implantação no serviço totalmente gerenciado do Cloud Run com um Dockerfile. Os Dockerfiles são o método de implantação mais prático para essa migração, mas também oferecem mais opções para personalizar o processo de build.

Além de ensinar as etapas necessárias para migrar do App Engine para o Cloud Run, você também vai aprender a fazer upgrade de um app do App Engine em Java 8 para o Java 17.

Se o aplicativo que você quer migrar usa muito os serviços agrupados legados do App Engine ou outros recursos específicos do App Engine, o guia Como acessar serviços agrupados do App Engine para Java 11/17 pode ser um ponto de partida melhor do que este codelab.

Você vai aprender a

  • Usar o Cloud Shell
  • Ative as APIs Cloud Run, Artifact Registry e Cloud Build.
  • Contentorização do app usando o Docker, o Docker e o Cloud Build
  • Implante imagens de contêiner no Cloud Run

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2. Contexto

Os sistemas PaaS, como o App Engine e o Cloud Functions, oferecem muitas conveniências para sua equipe e aplicativo, como permitir que SysAdmins e Devops se concentrem na criação de soluções. Com plataformas sem servidor, seu app pode ser escalonado automaticamente de acordo com a necessidade, reduzir escala vertical para zero com o faturamento por uso para ajudar a controlar custos e usar uma variedade de linguagens de desenvolvimento comuns.

No entanto, a flexibilidade dos contêineres também é atraente. Com a capacidade de escolher qualquer linguagem, biblioteca e binário, os contêineres oferecem o melhor dos dois mundos: a conveniência da computação sem servidor e a flexibilidade dos contêineres. É disso que o Google Cloud Run trata.

O aprendizado deste codelab não está no escopo deste codelab coberto pela documentação do Cloud Run. O objetivo aqui é você se familiarizar com a colocação do aplicativo do App Engine em um contêiner para o Cloud Run (ou outros serviços hospedados em contêineres). Há algumas coisas que você precisa saber antes de avançar, principalmente que a experiência do usuário será um pouco diferente.

Neste codelab, você vai aprender a criar e implantar contêineres. Você vai aprender a colocar o app em contêiner com um Dockerfile, migrar da configuração do App Engine e (opcionalmente) definir etapas de build para o Cloud Build. Isso vai envolver a remoção de alguns recursos específicos do App Engine. Se preferir não seguir esse caminho, você ainda pode fazer upgrade para um ambiente de execução do Java 11/17 enquanto mantém seus apps no App Engine.

3. Configuração/Pré-trabalho

1. Configurar projeto

Neste tutorial, você vai usar um app de exemplo do repositório appengine-java-migration-samples em um projeto novo. Verifique se o projeto tem uma conta de faturamento ativa.

Se você pretende mover um app do App Engine para o Cloud Run, use esse app para acompanhar o tutorial.

Execute o comando a seguir para ativar as APIs necessárias para seu projeto:

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

2. Receber app de exemplo do valor de referência

Clone o app de exemplo na sua máquina ou no Cloud Shell e navegue até a pasta baseline.

A amostra é um app do Datastore baseado em servlet Java 8 destinado à implantação no App Engine. Siga as instruções no README para preparar o app para implantação no App Engine.

3. (Opcional) Implantar aplicativo de referência

O seguinte só é necessário se você quiser confirmar que o app funciona no App Engine antes de migrar para o Cloud Run.

Consulte as etapas em README.md:

  1. Instalar/relembrar a CLI gcloud
  2. Inicialize a CLI gcloud para seu projeto com gcloud init
  3. Crie o projeto do App Engine com gcloud app create
  4. Implantar o app de exemplo no App Engine
./mvnw package appengine:deploy -Dapp.projectId=$PROJECT_ID
  1. Confirmar se o aplicativo é executado no App Engine sem problemas

4. Criar um repositório do Artifact Registry

Depois de contêinerizar o app, você vai precisar de um lugar para enviar e armazenar as imagens. A maneira recomendada de fazer isso no Google Cloud é com o Artifact Registry.

Crie o repositório chamado migration com a gcloud da seguinte maneira:

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

Este repositório usa o tipo de formato docker, mas há vários tipos de repositório disponíveis.

Neste ponto, você tem o app do App Engine de base, e o projeto na nuvem do Google Cloud está preparado para migrá-lo para o Cloud Run.

4. Modificar arquivos do aplicativo

Nos casos em que seu app usa muito os serviços incluídos legados, a configuração ou outros recursos exclusivos do App Engine, recomendamos continuar acessando esses serviços ao fazer upgrade para o novo ambiente de execução. Este codelab demonstra um caminho de migração para aplicativos que já usam serviços independentes ou podem ser refatorados para isso.

1. Fazer upgrade para o Java 17

Se o app estiver no Java 8, considere fazer upgrade para um candidato a LTS mais recente, como 11 ou 17, para acompanhar as atualizações de segurança e ter acesso a novos recursos de linguagem.

Comece atualizando as propriedades em pom.xml para incluir o seguinte:

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

Isso vai definir a versão do projeto como 17, informar ao plug-in do compilador que você quer acesso aos recursos da linguagem Java 17 e que as classes compiladas sejam compatíveis com a JVM do Java 17.

2. Incluir um servidor da Web

Há várias diferenças entre o App Engine e o Cloud Run que precisam ser consideradas ao migrar entre eles. Uma diferença é que, enquanto o ambiente de execução do Java 8 do App Engine fornecia e gerenciava um servidor Jetty para os apps hospedados, o Cloud Run não faz isso. Vamos usar o Spring Boot para fornecer um servidor da Web e um contêiner de servlet.

Adicione as seguintes dependências:

<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>

O Spring Boot incorpora um servidor Tomcat por padrão, mas este exemplo vai excluir esse artefato e usar o Jetty para minimizar as diferenças no comportamento padrão após a migração.

3. Configuração do Spring Boot

Embora o Spring Boot possa reutilizar seus servlets sem modificação, ele exige alguma configuração para garantir que eles sejam detectáveis.

Crie a seguinte classe MigratedServletApplication.java no pacote 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);
    }
}

Isso inclui a anotação @ServletComponentScan, que vai procurar (no pacote atual por padrão) qualquer @WebServlets e disponibilizá-los conforme o esperado.

4. Como empacotar o app como um JAR

Embora seja possível contentorizar seu app começando com um war, fica mais fácil se você empacotar o app como um JAR executável. Isso não exige muita configuração, principalmente para projetos que usam o Maven como ferramenta de build, já que o pacote jar é o comportamento padrão.

Remova a tag packaging no arquivo pom.xml:

<packaging>war</packaging>

Em seguida, adicione o 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. Migrar da configuração, dos serviços e das dependências do App Engine

Como mencionado no início do codelab, o Cloud Run e o App Engine foram projetados para oferecer experiências de usuário diferentes. Alguns recursos oferecidos pelo App Engine, como os serviços Cron e Task Queue, precisam ser recriados manualmente e serão abordados com mais detalhes em módulos posteriores.

O app de exemplo não usa serviços agrupados legados, mas os usuários que têm apps que usam podem consultar os seguintes guias:

Como você vai implantar no Cloud Run a partir de agora, o appengine-maven-plugin pode ser removido:

<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. Contentorização do aplicativo

Agora você pode informar ao Cloud Build como criar o contêiner do aplicativo. Com esse método de contêinerização, não é necessário um arquivo de configuração de build separado (cloudbuild.yaml). Podemos definir um Dockerfile mínimo como ponto de partida:

FROM eclipse-temurin

ARG JAR_FILE=JAR_FILE_MUST_BE_SPECIFIED_AS_BUILD_ARG

COPY ${JAR_FILE} app.jar

ENTRYPOINT ["java", "-jar","/app.jar"]

Esse Dockerfile agrupa a versão uber-jar do seu serviço Spring Boot em uma única camada. É a abordagem mais simples para a contêinerização do Dockerfile, mas tem várias desvantagens, principalmente ao comparar vezes repetidas em que as dependências são relativamente estáveis. Preocupações como essa são o motivo pelo qual esse método de contêinerização é considerado mais avançado. No entanto, escrever seu próprio Dockerfile oferece controle total sobre a imagem de base e acesso aos benefícios de desempenho de escrever uma imagem cuidadosamente em camadas.

2**. Execute o processo de build**

Agora que você informou ao Cloud Build as etapas de build desejadas, está tudo pronto para uma implantação com um clique.

Execute este comando:

gcloud builds submit --tag LOCATION-docker.pkg.dev/PROJECT_ID/REPOSITORY/IMAGE_NAME

Substitua os valores de marcador no comando acima pelo seguinte:

  • LOCATION: o local regional ou multirregional do seu repositório.
  • PROJECT_ID: o ID do seu projeto do Cloud.
  • REPOSITORY: o nome do seu repositório do Artifact Registry.
  • IMAGE_NAME: o nome da imagem do contêiner.

Quando o processo terminar, a imagem do contêiner será criada, armazenada no Artifact Registry e implantada no Cloud Run.

Ao final deste codelab, seu app vai ficar igual ao da pasta mod4-migrate-to-cloud-run.

Pronto! Você migrou um app do App Engine em Java 8 para o Java 17 e o Cloud Run, e agora tem uma compreensão mais clara do trabalho envolvido ao mudar e escolher entre opções de hospedagem.

6. Resumo/limpeza

Parabéns! Você fez upgrade, criou um contêiner e migrou seu app, o que conclui este tutorial.

A próxima etapa é saber mais sobre os recursos de CI/CD e segurança da cadeia de suprimentos de software que estão ao seu alcance agora que você pode fazer implantações com o Cloud Build:

Opcional: limpar e/ou desativar o serviço

Se você implantou o app de exemplo no App Engine durante este tutorial, desative o app para evitar cobranças. Quando estiver pronto para passar para o próximo codelab, você poderá reativá-lo. Enquanto os apps do App Engine estão desativados, eles não recebem tráfego, mas o uso do Datastore pode ser cobrado se exceder a cota sem custo financeiro. Exclua o suficiente para ficar abaixo desse limite.

Por outro lado, se você não quiser continuar com as migrações e quiser excluir tudo completamente, poderá excluir o serviço ou encerrar o projeto completamente.

7. Outros recursos

Problemas/comentários do módulo de migração do App Engine

Se você encontrar problemas com este codelab, pesquise seu problema antes de preenchê-lo. Links para pesquisar e criar novos problemas:

Recursos de migração

Recursos on-line

Confira abaixo recursos on-line que podem ser relevantes para este tutorial:

App Engine

Outras informações da nuvem

Vídeos

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