Docker-compose编排微服务顺序启动解决方案

一、前言

docker-compose可以方便组合多个 docker 容器服务, 但是, 当容器服务之间存在依赖关系时, docker-compose 并不能保证服务的启动顺序。docker-compose 中的 depends_on 配置是容器的启动顺序, 并不是容器中服务的启动顺序。本章将详细叙述如何解决 docker-compose 顺序启动微服务的问题。

二、解决方案

经过两天的努力，大致总结出了三种解决顺序启动微服务的方案：

• 足够的容错和重试机制，比如从配置中心获取配置文件，服务消费者可以不断的重试直到连上为止，这里就用到了docker-compose 中的 restart配置,docker-compose.yml如下：

 version: "3"
  services:
    # 指定服务名称
    #服务注册与发现中心
    simonEureka:
      image: simon/eureka-server:2.0.1-SNAPSHOT
      hostname: simonEureka
      ports:
        - "8100:8100"
    #配置中心    
    simonConfig:
      image: simon/config-server:2.0.1-SNAPSHOT
      hostname: simonConfig
      ports:
        - "8101:8101"
      depends_on:
        - simonEureka
      restart: always
    #路由网关  
    apigateway:
      image: simon/apigateway:2.0.1-SNAPSHOT
      ports:
        - "8102:8102"
      depends_on:
        - simonEureka
        - simonConfig
      restart: always
    #监控平台  
    admin:
      image: simon/admin:2.0.1-SNAPSHOT
      ports:
        - "8103:8103"
      depends_on:
        - simonEureka
        - simonConfig
      restart: always

• docker-compose.yml进行拆分，分成两部分部署， 将要先启动的服务放在一个docker-compose中，后启动的服务放在第二个docker-compose中，启动两次，两者使用同一个网络，启动命令示例：

  $ docker-compose -f docker-compose-commond.yml up
  

• 同步等待，使用shell脚本阻止当前服务启动,直到所需依赖的服务全部启动之后再启动当前服务。

下面我将详细的讲述第三种解决顺序启动问题的方案。部署的微服务清单如下：

服务名	端口	服务说明	依赖服务	启动优先级（优先级越高越先启动）
eureka-service	8100	服务注册与发现	---	1
config-server	8101	配置中心	eureka-server	2
apigateway	8102	网关服务	eureka-server,config-server	3
admin	8103	监控服务	eureka-server,config-server	3

2.1 各微服务镜像构建配置

由于各微服务的镜像构建配置差不多，这里只列举配置中心的配置：

            
            
                com.spotify
                docker-maven-plugin
                1.0.0
                
                    simon/${project.artifactId}:${project.version}
                    
                    true
                    java
                    
                    
                        
                        ["apt-get","update"]
                        
                        ["apt-get","-y","install","netcat"]
                    
                    ["java","-jar","/${project.build.finalName}.jar"]
                    
                        
                            /
                            ${project.build.directory}
                            ${project.build.finalName}.jar
                        
                    
                
            

runs标签表示在构建镜像的时候，会顺序执行标签run中的命令，因为后面顺序启动微服务需要镜像中包含netcat，所以在构建镜像的时候要进行安装。

2.2 同步等待脚本和使用

下面一共提供两种脚本，但前提是镜像中必须如上一节安装netcat

2.2.1 检测服务是否启动的脚本wait-for.sh

#!/bin/sh

TIMEOUT=15
QUIET=0

echoerr() {
  if [ "$QUIET" -ne 1 ]; then printf "%s\n" "$*" 1>&2; fi
}

usage() {
  exitcode="$1"
  cat << USAGE >&2
Usage:
  $cmdname host:port [-t timeout] [-- command args]
  -q | --quiet                        Do not output any status messages
  -t TIMEOUT | --timeout=timeout      Timeout in seconds, zero for no timeout
  -- COMMAND ARGS                     Execute command with args after the test finishes
USAGE
  exit "$exitcode"
}

wait_for() {
  for i in `seq $TIMEOUT` ; do
    nc -z "$HOST" "$PORT" > /dev/null 2>&1

    result=$?
    if [ $result -eq 0 ] ; then
      if [ $# -gt 0 ] ; then
        exec "$@"
      fi
      exit 0
    fi
    sleep 1
  done
  echo "Operation timed out" >&2
  exit 1
}

while [ $# -gt 0 ]
do
  case "$1" in
    *:* )
    HOST=$(printf "%s\n" "$1"| cut -d : -f 1)
    PORT=$(printf "%s\n" "$1"| cut -d : -f 2)
    shift 1
    ;;
    -q | --quiet)
    QUIET=1
    shift 1
    ;;
    -t)
    TIMEOUT="$2"
    if [ "$TIMEOUT" = "" ]; then break; fi
    shift 2
    ;;
    --timeout=*)
    TIMEOUT="${1#*=}"
    shift 1
    ;;
    --)
    shift
    break
    ;;
    --help)
    usage 0
    ;;
    *)
    echoerr "Unknown argument: $1"
    usage 1
    ;;
  esac
done

if [ "$HOST" = "" -o "$PORT" = "" ]; then
  echoerr "Error: you need to provide a host and port to test."
  usage 2
fi

wait_for "$@"

查看使用示例输入一下命令:

./wait-for.sh --help

示例：

$ ./wait-for.sh www.baidu.com:80 -- echo "baidu is up"

baidu is up

2.2.2 docker-compose.yml

#docker compose编排微服务脚本
version: "3"
services:
  # 指定服务名称
  simonEureka:
    image: simon/eureka-server:2.0.1-SNAPSHOT
    hostname: simonEureka
    ports:
      - "8100:8100"
  simonConfig:
    image: simon/config-server:2.0.1-SNAPSHOT
    hostname: simonConfig
    ports:
      - "8101:8101"
    volumes:
      - "./wait-for.sh:/wait-for.sh"
    entrypoint: "sh /wait-for.sh ibaseEureka:8100 -- java -jar /config-server.jar"  

• 关于配置中心和服务注册中心的配置有疑惑的可以查看Docker Compose编排微服务关于localhost问题的描述；
• 实际使用中, 也可以将 wait-for.sh 打包到发布的镜像之中, 不用通过 volumes 配置来加载wait-for.sh脚本；
• entrypoint配置会覆盖maven docker插件entrypoint标签的配置而执行，这里就是控制服务启动顺序的关键配置。

2.2.3 检测服务是否启动的脚本entrypoint.sh

#!/bin/bash
#set -x
#******************************************************************************
# @file    : entrypoint.sh
# @author  : simon
# @date    : 2018-08-28 15:18:43
#
# @brief   : entry point for manage service start order
# history  : init
#******************************************************************************

: ${SLEEP_SECOND:=2}

wait_for() {
    echo Waiting for $1 to listen on $2...
    while ! nc -z $1 $2; do echo waiting...; sleep $SLEEP_SECOND; done
}

declare DEPENDS
declare CMD

while getopts "d:c:" arg
do
    case $arg in
        d)
            DEPENDS=$OPTARG
            ;;
        c)
            CMD=$OPTARG
            ;;
        ?)
            echo "unkonw argument"
            exit 1
            ;;
    esac
done

for var in ${DEPENDS//,/}
do
    host=${var%:*}
    port=${var#*:}
    wait_for $host $port
done

eval $CMD
#避免执行完命令之后退出容器
tail -f /dev/null

这个脚本有 2 个参数,：

• -d： 需要等待的服务和端口，例如：simonEureka:8080,simonEureka:8080,simonConfig:8081;
• -c： 等待的服务和端口启动之后, 自己的启动命令,例如：java -jar eureka.jar

2.2.4 docker-compose.yml

#docker compose编排微服务脚本
version: "3"
services:
  # 指定服务名称
  simonEureka:
    image: simon/eureka-server:2.0.1-SNAPSHOT
    hostname: simonEureka
    ports:
      - "8100:8100"
  simonConfig:
    image: simon/config-server:2.0.1-SNAPSHOT
    hostname: simonConfig
    ports:
      - "8101:8101"
    depends_on:
      - simonEureka
    volumes:
      - "./entrypoint.sh:/entrypoint.sh"
    environment:
      SLEEP_SECOND: 4
    tty: true
    entrypoint: /entrypoint.sh -d simonEureka:8100 -c 'java -jar /config-server.jar';
  apigateway:
    image: simon/apigateway:2.0.1-SNAPSHOT
    ports:
      - "8102:8102"
    depends_on:
      - simonEureka
      - simonConfig
    volumes:
      - "./entrypoint.sh:/entrypoint.sh"
    environment:
      SLEEP_SECOND: 4
    tty: true
    entrypoint: /entrypoint.sh -d simonEureka:8100,simonConfig:8101 -c 'java -jar /apigateway.jar';
  admin:
    image: simon/admin:2.0.1-SNAPSHOT
    ports:
      - "8103:8103"
    depends_on:
      - simonEureka
      - simonConfig
    volumes:
      - "./entrypoint.sh:/entrypoint.sh"
    environment:
      SLEEP_SECOND: 4
    tty: true
    entrypoint: /entrypoint.sh -d simonEureka:8100,simonConfig:8101 -c 'java -jar /admin.jar';

• 关于配置中心和服务注册中心的配置有疑惑的可以查看Docker Compose编排微服务关于localhost问题的描述；
• 实际使用中, 也可以将 entrypoint.sh 打包到发布的镜像之中, 不用通过 volumes 配置来加载entrypoint.sh脚本；
• entrypoint配置会覆盖maven docker插件entrypoint标签的配置而执行，这里就是控制服务启动顺序的关键配置。

启动服务

$ docker-compose up

[root@simon simon2.0]# docker-compose up
Starting simon20_simonEureka_1 ... done
Starting simon20_simonConfig_1 ... done
Starting simon20_admin_1       ... done
Starting simon20_apigateway_1  ... done
Attaching to simon20_simonEureka_1, simon20_simonConfig_1, simon20_admin_1, simon20_apigateway_1
simonConfig_1  | Waiting for simonEureka to listen on 8100...
simonConfig_1  | waiting...
admin_1        | Waiting for simonEureka to listen on 8100...
admin_1        | waiting...
apigateway_1   | Waiting for simonEureka to listen on 8100...
apigateway_1   | waiting...
......

其它服务都在等待simonEureka服务启动，这样就实现了服务的顺序启动，最终所有服务全部启动，如下是注册服务信息：

服务注册信息