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本篇概览本文是《OpenFaaS实战》系列的第七篇，经过前面的知识储备，咱们对OpenFaaS的服务调用和容器运行原理已经了然于胸，可以更深入的研究和使用了OpenFaaS了；想要更加自由的开发函数，加入更多符合业务需要的特性，显然官方提供的几个模板是无法满足咱们的需要，以欣宸熟悉的Java为例，现有的java11和java11-vert-x存在以下问题：是基于Gradle的，而实际上习惯使用Maven的开发者并不少；没有Spring、SpringBoot；不支持类似dubbo、SpringCloud等分布式调用；综上所述，java程序员常用的技术栈很难在OpenFaaS的官方模板得到支持，没关系，咱们可以自己开发模板支持上述能力，不过这不是本章的任务，本章的目标是一起深入了解java11模板，摸清官方套路，为后面的自定义模板开发做好充分的准备，本篇文章有以下内容：解析DockerfileJava源码学习没错，java11模板很简单，很快就能了解其中原理；解析Dockerfile回顾of-watchdog的http模式内部架构，如下图：从上图可见函数功能代码能被调用的关键有以下两点：有微服务（child）在监听指定端口；of-watchdog（parent）收到外部请求会转发到微服务监听的端口；最为关键的微服务和of-watchdog都聚集在同一个docker容器中，因此该docker镜像的Dockerfile文件就是一切的关键，接下来一起看看这个文件；在OpenFaaS环境执行命令faas template pull可以拉取全部官方模板，在template/java11目录下是该模板的全部文件：

[root@node1 template]# tree java11java11├── build.gradle├── Dockerfile├── function│   ├── build.gradle│   ├── gradle│   │   └── wrapper│   │       ├── gradle-wrapper.jar│   │       └── gradle-wrapper.properties│   ├── gradlew│   ├── gradlew.bat│   ├── settings.gradle│   └── src│       ├── main│       │   └── java│       │       └── com│       │           └── openfaas│       │               └── function│       │                   └── Handler.java│       └── test│           └── java│               └── HandlerTest.java├── gradle│   └── wrapper│       ├── gradle-wrapper.jar│       └── gradle-wrapper.properties├── README.md├── settings.gradle└── template.yml

打开Dockerfile阅读，我在脚本的关键位置添加了注释辅助理解，如下所示：

# 使用multi-stage builds特性，将整个镜像构建分为多个阶段# 名为builder的镜像里面会生成java代码编译构建出来的结果FROM openjdk:11-jdk-slim as builderENV GRADLE_VER=6.1.1# 应用更新，并且安装后面要用到的应用RUN apt-get update -qqy \  && apt-get install -qqy \   --no-install-recommends \   curl \   ca-certificates \   unzip# 下载指定版本的gradle，并解压，再删除压缩包(避免镜像体积变大)RUN mkdir -p /opt/ && cd /opt/ \    && echo "Downloading gradle.." \    && curl -sSfL "{GRADLE_VER}-bin.zip" -o gradle-$GRADLE_VER-bin.zip \    && unzip gradle-$GRADLE_VER-bin.zip -d /opt/ \    && rm gradle-$GRADLE_VER-bin.zip# Export some environment variablesENV GRADLE_HOME=/opt/gradle-$GRADLE_VER/ENV PATH=$PATH:$GRADLE_HOME/binRUN mkdir -p /home/app/libsENV GRADLE_OPTS="-Dorg.gradle.daemon=false"WORKDIR /home/app# 把编译构建涉及的所有内容都复制到镜像的/home/app/目录，# 包括配置文件、java源码等COPY . /home/app/# 开始编译构建RUN gradle build# 打印文件列表RUN find . # 名为watchdog的镜像，注意基础镜像是openfaas/of-watchdogFROM openfaas/of-watchdog:0.7.6 as watchdog# 这个ship才是最终的镜像，前面的builder和watchdog都是为ship准备内容的# 为了控制体积，ship里面是jre，而非jdkFROM openjdk:11-jre-slim as shipRUN apt-get update -qqy \  && apt-get install -qqy \   --no-install-recommends \   unzip# 为了安全起见不使用root帐号，这里增加名为app的群组和用户RUN addgroup --system app \    && adduser --system --ingroup app app# 从watchdog镜像获取可执行文件fwatchdogCOPY --from=watchdog /fwatchdog /usr/bin/fwatchdog# 增加可执行权限RUN chmod +x /usr/bin/fwatchdog# 设置执行命令的目录WORKDIR /home/app# 从builder获取整个gradle项目的构建结果COPY --from=builder /home/app/function/build/distributions/function-1.0.zip ./function-1.0.zip# 执行运行容器进程的帐号是appuser app# 解压构建结果RUN unzip ./function-1.0.zipWORKDIR /home/app/# of-watchdog转发的地址，也就是微服务监听的地址ENV upstream_url=";# of-watchdog的模式ENV mode="http"# 微服务是java应用，要用到这个classpathENV CLASSPATH="/home/app/function-1.0/function-1.0.jar:/home/app/function-1.0/lib/*"# 启动微服务的命令ENV fprocess="java -XX:+UseContainerSupport com.openfaas.entrypoint.App"# 对外暴露的端口，of-watchdog监听的EXPOSE 8080# 监控检查HEALTHCHECK --interval=5s CMD [ -e /tmp/.lock ] || exit 1# 容器启动时执行的命令，既启动of-watchdogCMD ["fwatchdog"]

上述脚本的最后设置了好几个环境变量，这些环境变量的定义来自of-watchdog官方Github，地址是： ，内容如下图：为了更清晰的看到脚本中三个任务是如何协同的，将整个Dockerfile的脚本用下图表示，可见最终的镜像来自ship，左侧的builder和watchdog都是为ship提供内容的：java工程分析从Dockerfile中得知微服务的启动命令如下：

java -XX:+UseContainerSupport com.openfaas.entrypoint.App

只要搞清楚上述命令对应的实现，整个java11模板就全部掌握了，接下来就来研究这个com.openfaas.entrypoint.App类；打开文件template/java11/function/build.gradle，看到依赖关系如下图，红框中的库应该就是com.openfaas.entrypoint.App的来源了：上图红框中的库，代码已经开源，地址是：打开App.java文件后，一切谜底都被揭开了，这个java11模板的源码还真是简单呀，先看入口的main方法：

public static void main(String[] args) throws Exception {        // 监听8082端口，和Dockerfile中of-watchdog转发请求的端口保持一致        int port = 8082;				// handler是真正处理请求的实例        HandlerProvider p = HandlerProvider.getInstance();        IHandler handler = p.getHandler();				// 配置监听对象，并将handler绑定过来        HttpServer server = HttpServer.create(new InetSocketAddress(port), 0);        InvokeHandler invokeHandler = new InvokeHandler(handler);		// 设置path，开始监听        server.createContext("/", invokeHandler);        server.setExecutor(null); // creates a default executor        server.start();    }

有没有觉得上述代码和sockek编程很像；App.java中还有静态类InvokeHandler的定义，这个类的主要功能就是接收web请求的数据，加工成IRequest实例，丢给IHandler实例去处理，处理完成后包装http响应，核心代码片段如下：

// 把request内容封装到IRequest实例中IRequest req = new Request(requestBody, reqHeadersMap,t.getRequestURI().getRawQuery(), t.getRequestURI().getPath());// 执行业务逻辑处理请求            IResponse res = this.handler.Handle(req);// 得到处理后的结果String response = res.getBody();...

上述代码可见业务逻辑的执行的关键是this.handler.Handle(req)，而真正执行业务的代码是咱们自己写的Handler.java，要搞清楚它们之间的关系，就要看HandlerProvider.java，如下图，一些都清楚了，咱们开发函数时，编写的业务功能都在Handler.java中，而Handler是AbstractHandler的实现类，于是下图红框1中就会找到Handler，红框2可以返回Handler实例，在InvokeHandler执行this.handler.Handle(req)时，就是Handler实例在处理web请求了：至此，java代码的分析就完成了，这个微服务其实很简单，就像咱们做Socket编程练习那样，自己编码监听端口并编写处理逻辑；小结最后做个小结，将前面展开的思路收敛起来，如下图：

看到这里，对于java11模板的内部实现及其执行原理，相信在您眼里应该没有什么秘密了，为了制作更好用的java模板，咱们已经做了充分准备，接下来的文章，请随欣宸一起实战自定义java模板；欢迎关注我的公众号：程序员欣宸