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容器化部署

问题​

微服务如何使用 Docker 和 Kubernetes 进行容器化部署？Docker 和 K8s 的核心概念是什么？

答案​

Docker 基础​

Docker 将应用和依赖打包成容器镜像，保证在任何环境中运行一致。

Spring Boot Dockerfile（多阶段构建）
# 构建阶段
FROM maven:3.9-eclipse-temurin-17 AS builder
WORKDIR /app
COPY pom.xml .
RUN mvn dependency:go-offline
COPY src ./src
RUN mvn package -DskipTests

# 运行阶段
FROM eclipse-temurin:17-jre-alpine
WORKDIR /app
COPY --from=builder /app/target/*.jar app.jar

# 非 root 用户运行
RUN addgroup -S spring && adduser -S spring -G spring
USER spring

EXPOSE 8080
ENTRYPOINT ["java", "-jar", "app.jar"]
docker-compose.yml（本地开发环境）
version: '3.8'
services:
  order-service:
    build: ./order-service
    ports:
      - "8081:8080"
    environment:
      - SPRING_PROFILES_ACTIVE=dev
      - NACOS_SERVER=nacos:8848
    depends_on:
      - mysql
      - redis
      - nacos

  mysql:
    image: mysql:8.0
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: root123
      MYSQL_DATABASE: order_db
    volumes:
      - mysql_data:/var/lib/mysql

  redis:
    image: redis:7-alpine

  nacos:
    image: nacos/nacos-server:v2.2.3
    environment:
      MODE: standalone

volumes:
  mysql_data:

Kubernetes 核心概念​

概念说明
Pod最小部署单元，包含一个或多个容器
Deployment管理 Pod 的副本数、滚动更新
Service为 Pod 提供稳定的网络访问入口
IngressHTTP 路由入口（类似 Nginx 反向代理）
ConfigMap配置数据（环境变量、配置文件）
Secret敏感数据（密码、证书）
Namespace资源隔离（dev/staging/prod）
HPA水平自动扩缩容

K8s 部署配置​

deployment.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: order-service
  namespace: production
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: order-service
  template:
    metadata:
      labels:
        app: order-service
    spec:
      containers:
        - name: order-service
          image: registry.example.com/order-service:v1.2.0
          ports:
            - containerPort: 8080
          resources:
            requests:
              cpu: "250m"
              memory: "512Mi"
            limits:
              cpu: "500m"
              memory: "1Gi"
          readinessProbe:   # 就绪探针
            httpGet:
              path: /actuator/health
              port: 8080
            initialDelaySeconds: 30
            periodSeconds: 10
          livenessProbe:    # 存活探针
            httpGet:
              path: /actuator/health/liveness
              port: 8080
            initialDelaySeconds: 60
            periodSeconds: 30
          env:
            - name: SPRING_PROFILES_ACTIVE
              value: "prod"
            - name: DB_PASSWORD
              valueFrom:
                secretKeyRef:
                  name: db-secret
                  key: password
  strategy:
    type: RollingUpdate
    rollingUpdate:
      maxSurge: 1          # 滚动更新时最多多 1 个 Pod
      maxUnavailable: 0    # 更新时不允许不可用
service.yaml + HPA
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: order-service
spec:
  selector:
    app: order-service
  ports:
    - port: 80
      targetPort: 8080
  type: ClusterIP
---
apiVersion: autoscaling/v2
kind: HorizontalPodAutoscaler
metadata:
  name: order-service-hpa
spec:
  scaleTargetRef:
    apiVersion: apps/v1
    kind: Deployment
    name: order-service
  minReplicas: 2
  maxReplicas: 10
  metrics:
    - type: Resource
      resource:
        name: cpu
        target:
          type: Utilization
          averageUtilization: 70

部署策略​

策略说明适用场景
滚动更新逐步替换旧 Pod默认策略，零停机
蓝绿部署两套环境切换需要快速回滚
金丝雀发布小比例流量先灰度高风险变更

常见面试问题​

Q1: Docker 和虚拟机有什么区别？​

答案：

对比Docker 容器虚拟机
隔离级别进程级（共享内核）操作系统级（独立内核）
启动速度秒级分钟级
资源占用MB 级GB 级
性能接近原生有虚拟化开销
镜像大小几十 MB几 GB

Docker 更轻量，适合微服务部署。

Q2: K8s 的 Pod 和 Container 的关系？​

答案：

  • Pod 是 K8s 最小调度单元，可以包含多个 Container
  • 同一 Pod 内的容器共享网络和存储（localhost 通信）
  • 通常一个 Pod 运行一个主容器（业务应用），可加 Sidecar（如日志采集、Service Mesh 代理）

Q3: 如何实现零停机部署？​

答案：

  1. 滚动更新：K8s Deployment 默认策略，逐步替换 Pod
  2. 就绪探针：新 Pod 通过健康检查后才接收流量
  3. 优雅停机：Spring Boot 配置 server.shutdown=graceful，处理完正在执行的请求再关闭
  4. preStop Hook：Pod 删除前等待一段时间，让负载均衡感知到
lifecycle:
  preStop:
    exec:
      command: ["sleep", "10"]  # 等待 10s 让流量切走

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