【编者按】本文作者 Ron Pressler 是 Parallel Universe 公司的创始人,拥有着丰富的高性能开发经验。通过这篇文章,Ron 向大家详细介绍了全新的开源 JVM 部署工具——Capsule, 本文系 OneAPM 工程师编译整理。

现实世界中,应用程序部署过程可能没有想象中的那么简单。应用程序其实非常「敏感」,在部署过程中,它会发现自己身处一个陌生的环境中,并且在与不同硬件、不同基础设施软件,以及陌生的邻居(应用程序)行交互。如果期望应用程序正常地运行,编码和部署过程都是重中之重。两者之间的平衡常常依赖于程序的编写语言、程序构成的运行时和工具,因此,不同的技术栈可能需要不同的部署工具。

但 JVM 应用程序对环境的要求非常少——只需一个 JVM 和一个内核,然而意想不到是,目前为止尚不存在一个通用的 JVM 应用部署工具/机制。Fat JARs 并不总奏效,而且它们需要平台特定的脚本。最近有人使用 Docker 来部署 Java 应用,事实上 Docker 并不适用于这种任务:它的主要目的之一是提供通用的应用可移植性(类似 JVM 应用已经具备的特性),同时它也需要下载、部署并管理各种 full-OS 镜像和存 repositories。作为运行时不可知工具,Docker 也无法利用 JVMs 的优势。

当下,经过一年的发展,Capsule 1.0 正式发布——一个简单、健壮且灵活的 JVM 应用部署工具。Capsule 迎合 JVM 应用的独特优势和需求,因此这里有理由相信这是最简单、最强大的 JVM 应用部署方式,不管是用于一个桌面应用、microservice 或复杂的 Web 应用。Capsule 不仅适用于 Java 应用程序,还能应用于所有 JVM 语言,从 Jruby、Jython 和 Groovy,到 Kotlin、Clojure 和 Scala,再到 Frege 和 OCaml-Java。如果你在写 JVM 程序,给 Capsule 一个机会。

你可以这样来理解 capsule,将它当作 steroids 上的 1 个 fat JAR(在允许本地库的同时也不会干扰到依赖项)与 1 个声明式启动脚本的整合;另一个理解方式是,将其当作部署阶段的构建工具。正如构建管理工具一样, Capsule 从构建到应用发布的各个环节都有全方位的管理。

Capsule 在设计时一直遵循以下原则:

当工具和标准已经存在时,不用再重造车轮。Capsule 是用 Java 编写的,并可以通过 Java 扩展。它遵循 JVM 生态系统,而不是重造车轮,仅使用现有的工具和标准。capsule 打包在一个可执行 JAR,并将所有元数据存储为简单的 JAR-manifest attributes 中;并且可以根据需要,从 Maven repositories 中下载全部或者部分,并通过 Maven、Gradle 和 Leiningen 这些流行的 JVM 工具构建。Capsule 本身是一个简单的 Maven 依赖,就像所有的构建工具插件,不需要再安装其他新工具。

通过 Caplets 实现的 Capsule 魔法

Capsule 之所以能保持简单还能提供这些功能主要归功于 caplets,以模块化定制 Capsule 行为。Caplets 可以嵌入到 1 个 capsule,或者单独进行包装并使用命令行包装和修改现有 capsule 行为。

Capsule 的第一个 caplet 是 Maven caplet,允许开发者在 manifest attributes 中声明部分或全部的应用依赖关系,而不用嵌入到 capsule JAR 里。虽然这对许多应用来说并不必要,不妨通过以下两个用例来深入了解 Capsule 的潜力。

首先是一个简单的 Hello World servlet。建成后,它将创建一个标准的 WAR 文件并部署到任何 servlet 容器。仔细观察后发现,WAR 的确有点特别。其内容是:

247 META-INF/MANIFEST.MF
1124 WEB-INF/classes/co/paralleluniverse/examples/HelloWorldServlet.class
653 WEB-INF/web.xml
161596 Capsule.class
1467463 capsule-maven-1.0.jar

如你所见, WAR 包含 Capsule 类,这意味着它是一个capsule,也是嵌入式 JAR,而 capsule-maven-1.0.jar是 Maven caplet。JAR manifest 是这样的:

Manifest-Version: 1.0
Main-Class: Capsule
Premain-Class: Capsule
Caplets: co.paralleluniverse:capsule-maven:1.0
Application: org.eclipse.jetty:jetty-runner:9.3.3.v20150827
Allow-Snapshots: true
Min-Java-Version: 1.7.0
Args: $CAPSULE_JAR

取代部署 WAR 到 servlet 容器,你可以直接执行 java -jar build/libs/capsule-runnable-war.war(或者,甚至简单的./capsule-runnable-war.war,如果 capsule 是「真正可执行」——见用户文档的指令),它会自动下载 Jetty,并用 Jetty 来启动 servlet。Jetty 工件将被缓存,并可以共享到其他需要的 caplets 中。

另一个例子使用 JavaScript,Avatar 项目在 JVM 上实现 Node.js。capsule JAR 包含了 JavaScript 源、 Capsule 类和 Maven caplet:

608 META-INF/MANIFEST.MF
161596 Capsule.class
1467463 capsule-maven-1.0.jar
266 app.js

当 capsule 发布,Avatar 运行时——包括针对本地操作系统的本地库,将从 Maven repository 下载到本地并缓存,并与其他 Avatar capsules 共享。

其他 caplets 将包含:一个守护进程 caplet, 作为 Unix 或 Windows 守护进程来发布 capsule;一个安全 caplet,会在 Java 沙箱(通过安全策略定义)内启动 capsule;一个 desktop caplet,会将包含了一个 GUI 应用程序的 capsule 转化为一个 Windows、Mac 或 Linux 的本地可执行程序;一个容器 caplet,在一个或多个容器内运行 capsule。

为 Capsules 设计的轻量级容器

容器对沙箱应用来说是一个有效方式,可以简化部署和巩固服务器,所以对任何的软件堆栈而言,它们都非常有利于 dev-ops 和安全。然而,由于 JVM 应用只有最小的环境需求(即一个内核和一个 JVM),它们通常是可移植的,使用一个像 Docker 的容器解决方案无疑是浪费时间和空间。另一方面,shield caplet 创建了一个轻量级容器,无需创建大图像。

例如,可以通过简单地桥接网络在 1 个容器中方便地运行 quasar-stocks Web 应用。

java -jar capsule-shield-0.1.0.jar quasar-stocks-thin.jar

随后就可以轻松地检索程序所运行的容器 IP 地址:

lxc-attach -P ~/.capsule/apps/quasarstocks.Application_0.1.0-SNAPSHOT/capsule-shield/ -n lxc -- /sbin/ifconfig

当一切如预期那样正常工作,无需任何复杂的操作,就可以在最终部署的服务器上(可能是一个守护进程)发布相同的命令来配置端口转发使服务公共可用,并通过沙箱保证了应用程序的强安全性。

现在

是时间打开 capsule.io 并启动 capsules 了!

  1. 它们需要跟踪以避免冲突,甚至这样还不够,因为它们不支持本地库。
  2. 它们可能需要不可移植的发布脚本,以便于在操作系统 shell 命令下执行,并选择正确的 JRE 版本、设置类路径、代理和 JVM 参数。
  3. 所有平台都支持 JVM,必要的脚本和本地构件可能也一样需要。
  4. 可能需要更长的启动时间,比如依赖项需要重新下载。
  5. shield caplet 使用 LXC 将 capsule 放于容器内。

原文链接:https://dzone.com/articles/open-source-jvm-application-deployment-tool-capsul-1

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