將 Spring Boot Kotlin 應用程式容器化，並部署至 Cloud Run

1. 事前準備

Google 提供功能強大的映像檔建構工具，您可輕鬆建構及發布 Java 應用程式的 Docker 容器最佳化映像檔，無需使用 Docker 或 Dockerfile，Google Cloud 也透過 Cloud Run 將無伺服器概念導入容器。Cloud Run 是一個代管運算平台，可自動調整無狀態容器的資源配置。在本程式碼研究室中，您會發現將 Spring Boot Kotlin 應用程式容器化、發布至 Container Registry，以及在 Google Cloud 上順暢執行映像檔有多麼容易！

這個程式碼研究室會逐步引導您在 Kotlin 中設定簡單的應用程式，並示範如何使用 Google Cloud 服務和工具，包括 Jib、Container Registry 和 Cloud Run。

必要條件

  • 熟悉 Java 程式設計語言和工具
  • 瞭解標準 Linux 文字編輯器，例如 Vim、Emacs 和 nano

學習內容

  • 設定 Spring Boot Kotlin 應用程式。
  • 建構經過最佳化的 Docker 映像檔。
  • 將映像檔發布至 Container Registry。
  • 在 Cloud Run 上執行容器化應用程式。

軟硬體需求

  • 具備 Google Cloud 專案
  • 瀏覽器，例如 Google Chrome

2. 開始設定

自修實驗室環境設定

  1. 登入 Cloud 控制台，建立新專案或重複使用現有專案。如果沒有 Gmail 或 Google Workspace 帳戶，請先建立帳戶。

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請記住專案 ID，這是所有 Google Cloud 專案中不重複的名稱 (上述名稱已遭占用，因此不適用於您，抱歉！)。本程式碼研究室稍後會將其稱為 PROJECT_ID。

  1. 接著，您必須在 Cloud 控制台中啟用帳單，才能使用 Google Cloud 資源。

完成本程式碼研究室的費用應該不高，甚至完全免費。請務必按照「清除」部分的指示操作，瞭解如何停用資源，避免在本教學課程結束後繼續產生帳單費用。Google Cloud 新使用者可參加價值$300 美元的免費試用計畫。

Cloud Shell

雖然您可以透過筆電遠端操作 Google Cloud，但在本程式碼研究室中，您將使用 Cloud Shell，這是 Google Cloud 中執行的指令列環境。

啟用 Cloud Shell

  1. 在 Cloud 控制台，點選「啟用 Cloud Shell」 圖示 4292cbf4971c9786.png。

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如果您是首次啟動 Cloud Shell，系統會顯示中繼畫面 (位於摺疊式選單下方)，說明這個指令列環境。點選「繼續」後，這則訊息日後就不會再出現。以下是這個初次畫面的樣子：

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佈建並連至 Cloud Shell 預計只需要幾分鐘。

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這部虛擬機器搭載您需要的所有開發工具，並提供永久的 5GB 主目錄，而且可在 Google Cloud 運作，大幅提升網路效能並強化驗證功能。本程式碼研究室幾乎所有工作都可在瀏覽器或 Chromebook 上完成。

連線至 Cloud Shell 後，您應會發現自己通過驗證，且專案已設為您的專案 ID。

  1. 在 Cloud Shell 中執行下列指令，確認您已通過驗證：
gcloud auth list

指令輸出

 Credentialed Accounts
ACTIVE  ACCOUNT
*       <my_account>@<my_domain.com>

To set the active account, run:
    $ gcloud config set account `ACCOUNT`
  1. 在 Cloud Shell 中執行下列指令，確認 gcloud 指令知道您的專案：
gcloud config list project

指令輸出

[core]
project = <PROJECT_ID>

如未設定，請輸入下列指令手動設定專案：

gcloud config set project <PROJECT_ID>

指令輸出

Updated property [core/project].

3. 初始化 Spring Boot 應用程式

  1. 使用 Spring Initializr 產生新的 Spring Boot 應用程式。
$ curl https://start.spring.io/starter.tgz \
    -d language=kotlin \
    -d dependencies=web \
    -d baseDir=kotlin-jib-cloud-run | tar -xzvf -

請注意，Initializr 會自動將 spring-boot-starter-web 新增至範本應用程式 pom.xml 中的依附元件。

  1. 變更為範本應用程式的目錄。
$ cd kotlin-jib-cloud-run
  1. 使用 Maven 建構並執行應用程式。
$ ./mvnw -DskipTests spring-boot:run
  1. 啟動後，應用程式會開始監聽通訊埠 8080。按一下 Cloud Shell 工具列中的「網頁預覽」396bfd51f55afb5d.png，然後選取「透過以下通訊埠預覽：8080」，即可存取應用程式。

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  1. 由於應用程式尚未執行任何實用動作，因此您應該會收到 404 回應。使用 Control+C 停止應用程式。

4. 新增網頁控制器

  1. 在示範套件中建立下列 Controller 類別：
$ vi src/main/kotlin/com/example/demo/Controller.kt
    or
$ nano src/main/kotlin/com/example/demo/Controller.kt

src/main/kotlin/com/example/demo/Controller.kt

package com.example.demo

import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController

@RestController
class Controller {
  
  @GetMapping("/")
  fun saySomething(): String {
    return "Kotlin app on Cloud Run, containerized by Jib!"
  }
}
  1. 重新建構並執行應用程式。
$ ./mvnw spring-boot:run
  1. 使用「網頁預覽」 a6cfcaa1d2119c52.png 再次檢查應用程式。這次您應該會看到「Kotlin app on Cloud Run, containerized by Jib!」訊息。使用 Control+C 停止應用程式。

5. 將應用程式容器化並發布至 Container Registry

使用 Jib，您可以在不使用 Docker 的情況下，以最佳化方式將應用程式容器化，並發布至任何容器登錄檔。

  1. 請先啟用 Container Registry API，再繼續操作。每項專案只需要執行這項操作一次，即可存取 API。
$ gcloud services enable containerregistry.googleapis.com
  1. 執行 Jib 建構 Docker 映像檔，並發布至 Container Registry。
$ ./mvnw com.google.cloud.tools:jib-maven-plugin:3.1.1:build \
    -Dimage=gcr.io/$GOOGLE_CLOUD_PROJECT/kotlin-jib-cloud-run

最後，您會看到以下訊息，表示應用程式已容器化並推送至 Container Registry。

[INFO] Built and pushed image as gcr.io/PROJECT_ID/kotlin-jib-cloud-run
...
[INFO] BUILD SUCCESS

如果看到錯誤訊息，請仔細檢查 $GOOGLE_CLOUD_PROJECT 是否已正確設為 Google Cloud 專案 ID (PROJECT_ID)。

  1. 繼續操作前，請先確認圖片是否已成功發布。返回 Cloud 控制台，按一下「導覽選單」c8b4ea3c68f4c1e3.png，然後選取「Container Registry」。

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38ae0ca573c3dcd.png

你會看到圖片已成功發布。

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6. 在 Cloud Run 上執行容器化應用程式

Cloud Run 將無伺服器技術導入容器，可自動調整無狀態容器的資源配置。

  1. 再次按一下「導覽選單」c8b4ea3c68f4c1e3.png，然後選取「Cloud Run」。

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如果您是第一次存取 Cloud Run，系統會顯示下列對話方塊，要求您完成一次性設定。如果看到「開始使用 Cloud Run」，請按一下。

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  1. 在 Cloud Run 頁面中，按一下「建立服務」。

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  1. 在下一個畫面中，按一下「來源」下方的「選取」。來源是您要在 Cloud Run 上執行的映像檔。

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  1. 對話方塊會顯示您先前建構的映像檔。選取圖片，然後按一下「繼續」。

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  1. 只要按幾下滑鼠，就能立即部署應用程式。選取「Deployment platform」(部署平台) 下方的「Cloud Run (fully managed)」(Cloud Run (全代管))，即可在 Google Cloud 上全代管服務。選擇適合您所在位置的區域，選取「Allow unauthenticated invocations」(允許未經驗證的叫用)，然後按一下「Create」(建立)。就是這麼簡單！

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映像檔完全部署後，Cloud Run 頁面會顯示存取應用程式的網址。快來看看吧！

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最後，您會看到應用程式傳送的預期訊息。

Kotlin app on Cloud Run, containerized by Jib!

大功告成！日後如需部署新版應用程式，請點選頁面上的「Deploy New Revision」(部署新修訂版本)。

7. 清理

  1. 如要清除環境，請刪除 Cloud Run 上部署的應用程式，以及 Container Registry 中發布的映像檔。前往 Cloud Run，選取應用程式，然後按一下「刪除」。

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  1. 同樣地，前往 Container Registry 頁面並刪除映像檔。

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8. 恭喜

恭喜！您已成功將 Spring Boot Kotlin 應用程式容器化，並部署至 Cloud Run！

您使用 Jib 建構了最佳化容器映像檔，不必安裝 Docker 或編寫 Dockerfile，並將映像檔發布至 Container Registry。Jib 會將映像檔建構作業最佳化，因此即使沒有深入的 Docker 知識，也能快速有效率地將 Java 應用程式容器化。接著按幾下滑鼠，將應用程式部署至 Cloud Run，即可立即開始提供服務。

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