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玄貓（BlackCat）

Solr搜尋引擎安裝與組態

本提供在 CentOS 系統上安裝和組態 Solr 搜尋引擎的詳細步驟，包含前置條件、安裝流程、Solr 網頁介面介紹，以及如何組態 Solr 進行簡單資料匯入，最後將其整合至微服務架構中，提升搜尋服務效能。

Web 開發 搜尋引擎
Solr 安裝 組態 資料匯入 微服務 搜尋服務

在 CentOS 環境下安裝 Solr 搜尋引擎，首先需確認系統已安裝 Java 和 python-software-properties 套件，並具備至少 1GB 的 RAM。接著，從官方映象站下載 Solr 的 tar 檔案，解壓縮後執行安裝指令碼即可完成安裝。安裝完成後，可透過瀏覽器存取 Solr 的網頁介面，確認安裝是否成功。為了將資料匯入 Solr 建立索引，需要在 solrconfig.xml 中組態資料匯入處理器，並在 dbconfig 檔案中設定資料來源和資料選擇查詢。設定完成後，執行 dataimport 命令即可將資料匯入 Solr 並建立索引，以便後續建立根據 Solr 的 RESTful 搜尋微服務。

附錄 B：安裝 Solr 搜尋引擎

本附錄提供逐步安裝和組態 Solr 的說明，以作為我們在第 12 章「案例研究：遷移到微服務」中改進搜尋服務的一部分。這些說明適用於 CentOS 作業系統。如果您想了解更多關於 Solr 的資訊並探索其功能，請存取 http://lucene.apache.org/solr/resources.html。

前置條件

  • CentOS Linux 系統或虛擬機器，至少有 1 GB 的 RAM
  • 已安裝 python-software-properties 套件
  • 已安裝最新版本的 Java

安裝步驟

  1. 從映象站下載 Solr 的 tar 檔案。您可以下載最新的版本，但在撰寫本文時，我們使用的是 5.5 版。
    wget http://apache.mirror1.spango.com/lucene/solr/5.5.4/solr-5.5.4.tgz
    我們將使用 wget 工具下載 tar 檔案，如圖 B.1 所示。

圖 B.1：下載 Solr tar 檔案

  1. 解壓縮下載的 tar 檔案：
    tar xzf solr-5.5.4.tgz
  2. 執行安裝指令碼：
    solr-5.5.4/bin/install_solr_service.sh
    安裝可能需要一分鐘左右。安裝完成後，您可以存取 http://your_server_ip:8983/solr。Solr 的網頁介面應該如圖 B.2 所示。

圖 B.2：Solr 網頁介面

為簡單資料匯入組態 Solr

將會有一個獨立的微服務用於根據 Solr 的搜尋，但我們將從現有的資料函式庫中提取資料以在 Solr 中建立索引。有不同的工具可用於將資料從 MySQL/PostgreSQL 提取到 Solr。（您可能還需要在應用程式資料函式庫和 Solr 之間進行持續的資料同步；在這種情況下，您只需提取資料一次以保持簡單。）我們將使用一個簡單的資料匯入處理器，並將所需的表格匯入 Solr。

組態 Solr 以進行簡單資料匯入

  1. 在 solrconfig.xml 中新增以下組態。此程式碼指定了資料匯入組態檔案的路徑。此組態檔案是作為 Solr 的一部分安裝的。請根據您的機器上的檔案位置更新此程式碼片段中的路徑：
    <requestHandler name="/dataimport" class="org.apache.solr.handler.dataimport.DataImportHandler">
  <lst name="defaults">
    <str name="config">/path/to/my/dbconfigfile.xml</str>
  </lst>
</requestHandler>

程式碼解密：

此 XML 組態的作用是定義一個名為 /dataimport 的請求處理器，用於處理資料匯入請求。其中，class 屬性指定了處理器的類別為 DataImportHandler。<lst name="defaults"> 定義了預設組態，<str name="config"> 指定了資料匯入組態檔案的路徑。

  1. 在 dbconfig 檔案中新增以下內容。我們正在將資料函式庫表格匯入 Solr 中以建立索引。在此程式碼片段中，我們指定了資料來源以及資料選擇查詢。
    <dataConfig>
  <dataSource driver="org.hsqldb.jdbcDriver" url="jdbc:hsqldb:./example-DIH/hsqldb/ex" user="sa" password="secret"/>
  <document>
    <entity name="products" query="select * from products" deltaQuery="select id from products where updated_date > '${dataimporter.last_index_time}'">
    </entity>
  </document>
</dataConfig>

程式碼解密：

此 XML 組態定義了資料匯入的相關設定。<dataSource> 指定了資料來源的驅動程式、URL、使用者名稱和密碼。<document> 定義了要匯入的資料實體，其中 <entity> 指定了實體名稱、查詢陳述式以及增量查詢陳述式，用於擷取資料並在 Solr 中建立索引。

  1. 傳回 shell 命令提示字元並執行以下命令以匯入和索引資料：
    bin/solr -e dih
    一旦所有資料都在 Solr 中建立索引，就可以輕鬆地建立一個 RESTful 網路服務，從 Solr 中查詢資料並提供快速、準確、可靠的搜尋。現在，您可以根據第 12 章中描述的案例研究建立微服務。

Solr 資料匯入流程

圖示解密：

此圖示呈現了 Solr 資料匯入的流程。首先開始匯入，然後讀取組態檔案，連線資料函式庫，執行查詢陳述式，將查詢結果在 Solr 中建立索引，最後完成匯入流程。這個流程展示了從開始到結束的完整步驟，有助於理解 Solr 資料匯入的工作原理。

微服務架構與容器化技術深度解析

微服務基礎與優勢

微服務架構代表著軟體開發的未來趨勢，其核心優勢在於能夠實作系統的模組化、彈性擴充套件以及快速迭代。相較於傳統的單體式應用，微服務將大型應用拆解為多個小型、獨立的服務，每個服務專注於特定的業務功能，這種設計帶來了多項顯著好處：

  1. 系統彈性與擴充套件性
    微服務架構允許開發團隊根據實際業務需求，對特定的服務進行獨立擴充套件，而不會影響整個系統的穩定性。例如，在幫助台應用程式案例中，工單管理服務可以在高峰期獨立擴充套件，而不會拖累其他服務。

  2. 技術多樣性與創新
    不同微服務可以採用最合適的技術堆疊進行開發，這種技術異構性使得團隊能夠選擇最優工具解決特定問題。例如，某個服務可以使用 Java 開發，而另一個服務則可以使用 Python，大大提高了技術選擇的靈活性。

  3. 持續交付與快速迭代
    微服務架構天然支援持續整合和持續交付（CI/CD），使得新功能和修復能夠快速佈署到生產環境，顯著縮短了產品迭代週期。

容器化技術的核心作用

容器化技術是實作微服務架構的關鍵根本。Docker 等容器技術提供了輕量級、可移植且隔離的執行環境，使得微服務能夠在不同環境中保持一致的執行狀態。主要優勢包括：

  1. 環境一致性
    容器確保了開發、測試和生產環境的一致性，有效避免了「在我的機器上可以執行」的問題。

  2. 高效資源利用
    相較於虛擬機器，容器分享主機作業系統核心，無需額外的作業系統開銷，因此具有更快的啟動速度和更低的資源消耗。

  3. 快速佈署與擴充套件
    容器的快速啟動特性使得微服務能夠在數秒內完成佈署和擴充套件，滿足了現代雲原生應用的需求。

微服務通訊機制深度解析

微服務之間的通訊是構建複雜系統的關鍵。常見的通訊模式包括：

  1. 同步通訊
    RESTful API 是最常見的同步通訊方式，服務之間透過 HTTP 請求進行互動。這種方式實作簡單，但可能引入耦合度，需要謹慎設計介面版本控制和容錯機制。

  2. 非同步通訊
    根據訊息佇列（如 RabbitMQ、Kafka）的非同步通訊能夠有效解耦服務，並提高系統的回應性和彈性。例如，在幫助台應用程式中，工單建立後可以透過訊息佇列通知相關服務進行後續處理。

容器協調技術比較

隨著微服務數量的增加，如何有效地管理和協調這些容器化服務成為了關鍵挑戰。目前主流的容器協調工具包括：

  1. Kubernetes
    Kubernetes 提供了強大的容器協調能力，包括自動佈署、擴充套件和管理。它支援多雲環境佈署，並具備豐富的生態系統。

  2. Docker Swarm
    Docker Swarm 是 Docker 官方提供的協調工具，其優點是與 Docker 生態緊密整合，上手難度較低。

  3. Mesos + Marathon
    Apache Mesos 提供底層資源管理，而 Marathon 作為其上的容器協調框架，能夠支援長執行期的應用程式。

幫助台應用程式案例研究

幫助台應用程式的微服務遷移過程展示了微服務架構在實際業務場景中的應用：

  1. 功能拆分與服務劃分
    將原有的單體式應用拆分為多個微服務，如帳號管理、工單管理和產品目錄等，每個服務負責特定的業務功能。

  2. 容器化與佈署
    使用 Docker 將各個微服務容器化，並透過 Kubernetes 進行統一協調和管理，實作了高效的自動化佈署和擴充套件。

  3. 監控與日誌管理
    藉助 Prometheus 和 Grafana 實作了對微服務的全面監控，能夠即時掌握系統狀態並進行故障排查。

微服務監控與日誌管理最佳實踐

有效的監控和日誌管理是確保微服務系統穩定性的關鍵。主要實踐包括：

  1. Prometheus 監控系統
    Prometheus 提供了強大的指標收集和告警功能，能夠對微服務的執行狀態進行全面監控。

  2. 集中式日誌管理
    使用 ELK Stack（Elasticsearch、Logstash、Kibana）或類別似方案，可以實作對分散在各個微服務中的日誌進行集中收集和分析。

  3. 分散式追蹤
    藉助 Jaeger 或 Zipkin 等分散式追蹤工具，能夠有效地追蹤跨多個微服務的請求鏈路，協助定位效能瓶頸。

微服務與容器化技術

Docker 基礎與應用

Docker 是一種流行的容器化技術，能夠將應用程式及其依賴項封裝在容器中，實作快速佈署和擴充套件。Docker 的核心概念包括映像檔（Images）、容器（Containers）和倉函式庫（Registries）。

Docker 映像檔與容器

Docker 映像檔是一個唯讀的範本，用於建立容器。容器是映像檔的執行例項，可以被啟動、停止和刪除。Docker 提供了多種指令來管理映像檔和容器，例如 docker images、docker ps 和 docker run。

Docker 網路與儲存

Docker 提供了多種網路驅動程式，例如 overlay 和 Macvlan，用於實作容器之間的通訊。Docker 還提供了多種儲存驅動程式，用於實作容器的持久化儲存。

微服務架構與實作

微服務架構是一種將應用程式拆分為多個小型、獨立服務的架構風格。每個微服務負責特定的業務功能，可以獨立開發、測試和佈署。

微服務的優點與挑戰

微服務架構具有多個優點，例如提高開發效率、增強可擴充套件性和改善容錯能力。然而，微服務架構也面臨多個挑戰，例如服務之間的通訊、服務的註冊與發現和容器的協調。

微服務的實作

要實作微服務架構，需要考慮多個因素，例如服務的拆分、服務之間的通訊和容器的協調。可以使用 Docker 和 Kubernetes 等工具來簡化微服務的佈署和管理。

案例研究：幫助台應用程式

幫助台應用程式是一個典型的微服務架構範例。該應用程式由多個微服務組成，例如帳戶管理、預約管理和產品目錄等。每個微服務負責特定的業務功能，可以獨立開發、測試和佈署。

幫助台應用程式的架構

幫助台應用程式的架構包括多個微服務，例如帳戶管理、預約管理和產品目錄等。這些微服務使用 Docker 容器化和 Kubernetes 協調來實作自動化佈署和擴充套件。

幫助台應用程式的實作

幫助台應用程式的實作涉及多個步驟，例如服務的拆分、服務之間的通訊和容器的協調。可以使用 Docker 和 Kubernetes 等工具來簡化微服務的佈署和管理。

隨著微服務架構的普及，未來將會有更多的工具和技術出現，以簡化微服務的佈署和管理。同時，微服務架構也將面臨新的挑戰，例如服務之間的通訊和容器的協調。因此，需要不斷地學習和改進，以保持在微服務架構領域的競爭力。

此圖示展示了微服務架構與 Docker 容器化和 Kubernetes 協調之間的關係，以及幫助台應用程式的架構組成。

微服務與容器化技術（續）

微服務的監控與日誌管理

在微服務架構中，監控和日誌管理是非常重要的。可以使用 Prometheus 和 Grafana 等工具來實作微服務的監控和日誌管理。

Prometheus 與 Grafana 的整合

Prometheus 是一個流行的監控系統，可以用於收集微服務的指標資料。Grafana 是一個流行的視覺化工具，可以用於展示 Prometheus 收集的資料。

@startuml
skinparam backgroundColor #FEFEFE
skinparam componentStyle rectangle

title Solr搜尋引擎安裝與組態

package "微服務架構" {
    component [API Gateway] as gateway

    package "核心服務" {
        component [用戶服務] as user
        component [訂單服務] as order
        component [商品服務] as product
        component [支付服務] as payment
    }

    package "基礎設施" {
        component [服務發現] as discovery
        component [配置中心] as config
        component [鏈路追蹤] as trace
    }

    queue "訊息佇列" as mq
    database "各服務資料庫" as db
}

gateway --> user
gateway --> order
gateway --> product
gateway --> payment

user --> mq : 事件發布
order --> mq : 事件發布
product --> mq : 事件發布
payment --> mq : 事件發布

user --> discovery : 註冊/發現
order --> discovery
product --> discovery
payment --> discovery

user --> db
order --> db
product --> db
payment --> db

@enduml

此圖示展示了 Prometheus 與 Grafana 的整合，以及視覺化儀錶板的建立。

微服務的安全性

在微服務架構中，安全性是非常重要的。可以使用多種技術來實作微服務的安全性，例如認證和授權。

認證與授權

認證是指驗證使用者的身份，而授權是指控制使用者對資源的存取許可權。可以使用多種技術來實作認證和授權，例如 OAuth 和 JWT。

程式碼範例：Dockerfile

# 使用官方的 Java 映像檔作為基礎映像檔
FROM openjdk:8-jdk-alpine

# 設定工作目錄
WORKDIR /app

# 複製 JAR 檔案到工作目錄
COPY target/helpdesk.jar /app/

# 設定啟動指令
CMD ["java", "-jar", "helpdesk.jar"]

內容解密：

  1. FROM openjdk:8-jdk-alpine：使用官方的 Java 8 映像檔作為基礎映像檔。
  2. WORKDIR /app：設定工作目錄為 /app。
  3. COPY target/helpdesk.jar /app/：複製 helpdesk.jar 檔案到工作目錄。
  4. CMD [“java”, “-jar”, “helpdesk.jar”]：設定啟動指令為執行 helpdesk.jar 檔案。

程式碼範例：Kubernetes Deployment YAML

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: helpdesk-deployment
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: helpdesk
  template:
    metadata:
      labels:
        app: helpdesk
    spec:
      containers:
      - name: helpdesk
        image: helpdesk:latest
        ports:
        - containerPort: 8080

內容解密：

  1. apiVersion: apps/v1：指定 Kubernetes API 版本。
  2. kind: Deployment：指定資源型別為 Deployment。
  3. metadata.name：指定 Deployment 名稱。
  4. spec.replicas：指定副本數量。
  5. spec.selector.matchLabels：指定標籤選擇器。
  6. spec.template.metadata.labels：指定 Pod 標籤。
  7. spec.containers：指定容器組態。
  8. image: helpdesk:latest：指定使用的 Docker 映像檔。

微服務架構深度解析與實務應用

微服務架構已成為現代軟體開發的重要趨勢，其核心概念在於將大型單體式應用程式拆解為一系列小型、獨立的服務。本文將探討微服務的複雜性、組態、容器化、持續交付等關鍵議題，並結合實際案例進行分析。

微服務的核心優勢

  1. 模組化設計：微服務架構允許開發團隊獨立開發、佈署和維護各個服務，實作真正的模組化設計。
  2. 可擴充套件性：微服務可根據需求獨立擴充套件，提高系統整體的可擴充套件性和彈性。
  3. 技術多樣性：微服務允許使用不同的技術堆疊和程式語言，滿足不同業務需求。

從單體式架構遷移到微服務

遷移到微服務架構需要謹慎規劃和執行。以下是關鍵步驟：

  1. 評估現有架構：分析單體式應用的複雜性和瓶頸，確定遷移的必要性。
  2. 定義微服務邊界：根據業務功能劃分微服務，確保每個服務具有明確的邊界和責任。
  3. 資料遷移策略：規劃資料遷移方案，確保資料一致性和完整性。
  4. 逐步實施遷移：採用漸進式遷移策略，先替換非核心功能，再逐步遷移核心功能。

微服務的監控與管理

有效的監控和管理是微服務成功的關鍵。常見的監控工具包括：

  1. Prometheus：用於收集和儲存時間序列資料，提供強大的查詢和分析能力。
  2. cAdvisor：用於監控容器資源使用情況，提供詳細的效能指標。
  3. Grafana：用於視覺化展示監控資料，提供豐富的儀錶板和圖表。

Prometheus 組態範例

global:
  scrape_interval: 15s
scrape_configs:
  - job_name: 'prometheus'
    static_configs:
      - targets: ['localhost:9090']

Prometheus 與 cAdvisor 整合

docker run -d --name cadvisor \
  -v /:/rootfs:ro \
  -v /var/run:/var/run:rw \
  -v /sys:/sys:ro \
  -v /var/lib/docker/:/var/lib/docker:ro \
  google/cadvisor:latest

詳細解說：

  1. Prometheus 組態檔案：定義了全域性的抓取間隔，並指定了要抓取的目標。
  2. cAdvisor 容器啟動命令：掛載了必要的卷，以便 cAdvisor 能夠存取主機的資源資訊。

微服務的安全性考量

  1. 服務間認證與授權：實施強大的認證和授權機制，確保服務間通訊的安全性。
  2. 資料加密：對敏感資料進行加密處理，防止資料洩露。
  3. 安全監控：實施全面的安全監控，及時發現和回應安全事件。

索引頁面內容重構與技術分析

本索引頁面涵蓋了微服務架構、Docker 容器化技術、Kubernetes 容器協調、Prometheus 監控系統等多個技術主題。以下將對這些主題進行深入分析和重構。

微服務架構與遷移

在微服務架構的遷移過程中，需要考慮多個關鍵因素，包括：

  • 效能最佳化：微服務的效能最佳化是一個重要的考量點，需要根據具體的業務需求進行調整。
  • 可擴充套件性：微服務架構的一大優勢是其可擴充套件性，能夠根據業務需求靈活地擴充套件或縮減服務規模。
  • 技術多樣性：微服務允許使用不同的技術堆疊來開發不同的服務，這種多樣性可以提高開發效率和系統的靈活性。

程式碼範例：微服務通訊

// 使用 REST API 進行微服務間的通訊
public class MicroserviceCommunication {
    public static void main(String[] args) {
        // 傳送 HTTP 請求到指定的微服務
        String response = sendHttpRequest("http://example.com/microservice");
        System.out.println(response);
    }

    private static String sendHttpRequest(String url) {
        // 實作 HTTP 請求的傳送邏輯
    }
}

內容解密：

  1. 微服務通訊方式：本範例展示瞭如何使用 REST API 進行微服務間的通訊，這是一種同步通訊的方式。
  2. HTTP 請求的傳送：透過 sendHttpRequest 方法傳送 HTTP 請求到指定的微服務 URL，並取得回應結果。
  3. 通訊邏輯的實作：實際的 HTTP 請求傳送邏輯需要在 sendHttpRequest 方法中實作，可以使用 Java 的 HttpURLConnection 或第三方函式庫如 OkHttp。

Docker 容器化技術

Docker 提供了一種輕量級的容器化技術，能夠快速佈署和執行應用程式。以下是 Docker 的一些關鍵特性：

  • 容器建立與管理：Docker 允許使用者建立、啟動、停止和刪除容器。
  • 映像檔管理：Docker 使用映像檔來建立容器，使用者可以從 Docker Hub 下載映像檔或建立自己的映像檔。

程式碼範例：Docker 容器建立

# 使用 Docker 執行一個新的容器
docker run -d --name mycontainer myimage

內容解密：

  1. docker run 命令：用於建立並啟動一個新的容器。
  2. -d 引數：表示以分離模式執行容器，即在後台執行。
  3. --name 引數：為容器指定一個名稱，方便管理和識別。

Kubernetes 容器協調

Kubernetes 是一個用於自動化佈署、擴充套件和管理容器化應用的開源系統。它提供了多種功能，如：

  • 容器協調：Kubernetes 可以自動化容器的佈署、擴充套件和管理。
  • 服務發現：Kubernetes 提供了服務發現的功能，允許容器之間進行通訊。

程式碼範例：Kubernetes Deployment 組態

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: mydeployment
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: myapp
  template:
    metadata:
      labels:
        app: myapp
    spec:
      containers:
      - name: mycontainer
        image: myimage

內容解密：

  1. apiVersion 和 kind：定義了 Kubernetes 資源的版本和型別，本例中為 Deployment。
  2. replicas 屬性：指定了 Deployment 中容器的副本數量，本例中為 3。
  3. selector 和 template：定義了 Deployment 如何選擇和管理容器。

Prometheus 監控系統

Prometheus 是一個開源的監控和警示系統，專門為雲原生應用設計。它提供了多種功能，如：

  • 指標收集：Prometheus 可以收集和儲存各種指標資料。
  • 警示管理：Prometheus 提供了警示管理的功能，可以根據指標資料觸發警示。

程式碼範例：Prometheus 組態檔案

global:
  scrape_interval: 10s

scrape_configs:
  - job_name: 'prometheus'
    static_configs:
      - targets: ['localhost:9090']

內容解密：

  1. global 部分：定義了全域性組態，如抓取間隔。
  2. scrape_configs 部分：定義了抓取組態，本例中抓取 Prometheus 自身的指標資料。
  3. targets 屬性：指定了要抓取的目標，本例中為 localhost:9090。