1.引言
前端容器化是一种将前端应用程序打包成容器的技术,使其可以在不同的环境中快速、高效地部署和运行。
2.背景
前后端分离的趋势已形成现状,前端工程复杂度叠加增长,新、老项目部署依赖的环境和Node.js版本会存在差异,生产环境下构建混淆后的脚本、静态资源文件依赖环境部署服务进行访问,前端工程未能形成"单体工件"部署,容器的出现大大简化了部署流程。
前端容器化可以方便的管理前端环境变量注入、运行环境(不同项目依赖不同的node环境,node的版本兼容是个很大的问题)、节约服务器成本、更快捷方便的版本回滚、多架构部署、CI/CD自动化集成部署、DevOps等等,好处只有多到你想不到(此处手动偷笑)。
本文基于React项目结合Docker,分享在前端引入容器技术带来的变革。
3.容器化在github的运用
github推出了github-action来做容器化的ci/cd,我下面展示用github-action做一个npm自动化发包的示例:
在项目根目录下新建.github/workflows/ci.yml文件 去npm官网申请一个token(具体怎么去申请,请自己去搜索解决) 将这段代码贴入ci.yml文件 push代码到master分支,就会自动走ci/cd进行部署啦!
name: CI
on:
push:
branches:
- master
jobs:
build:
# 指定操作系统
runs-on: ubuntu-latest
steps:
# 将代码拉到虚拟机
- name: Checkout repository
uses: actions/checkout@v2
# 指定node版本
- name: Use Node.js
uses: actions/setup-node@v3
with:
node-version: '16.x'
registry-url: 'https://registry.npmjs.org'
# 依赖缓存策略
- name: Cache
id: cache-dependencies
uses: actions/cache@v3
with:
path: |
**/node_modules
key: ${{runner.OS}}-${{hashFiles('**/pnpm-lock.yaml')}}
- name: Install pnpm
run: npm install -g pnpm@7.5.0
# 依赖下载
- name: Installing Dependencies
if: steps.cache-dependencies.outputs.cache-hit != 'true'
run: pnpm install
# 打包
- name: Running Build
run: pnpm run build
# 测试
- name: Running Test
run: pnpm run test-unit
# 发布
- name: Running Publish
run: npm publish
env:
# NPM_TOKEN is access token
NODE_AUTH_TOKEN: ${{ secrets.NPM_TOKEN }}
4.基于docker构建前端镜像
在学习前端项目ci/cd构建之前,让我们先学习下前端镜像怎么构建
4.1 安装docker
点此处坐飞机去安装docker安装完成后执行以下命令查看docker版本,尽量带buildx的版本
docker -v
Docker version 24.0.2, build cb74dfc
4.2 编写Dockerfile
这里先需要普及一个前端工程知识,我们都知道一个基于npm的项目,需要一个package.json文件,然后执行npm run install下载包,npm run build打包,打包出来的文件其实是不能直接运行的,需要启动一个node服务运行,所以我们就写一个最基本的基于node和nginx的镜像,示例如下
在项目根目录下添加nginx配置文件,取名为nginx.conf,内容如下
worker_processes 1;
events {
worker_connections 1024;
}
http {
sendfile on;
tcp_nodelay on;
keepalive_timeout 30;
include /etc/nginx/mime.types;
default_type application/octet-stream;
server {
listen 80;
server_name localhost;
root /usr/share/nginx/front/dist;
autoindex on;
autoindex_exact_size off;
autoindex_localtime on;
location / {
try_files $uri $uri/ =404;
index index.html index.htm;
gzip_static on;
expires max;
add_header Cache-Control public;
if ($request_filename ~* ^.*?\.(eot)|(ttf)|(woff)|(svg)|(otf)$) {
add_header Access-Control-Allow-Origin *;
}
}
}
}
在项目根目录下添加docker配置文件,取名为Dockerfile,内容如下
FROM node:17-buster as builder
WORKDIR /src
COPY ./ /src
RUN npm install -g pnpm \
&& pnpm install \
&& pnpm build
FROM nginx:alpine-slim
RUN mkdir /usr/share/nginx/front \
&& mkdir /usr/share/nginx/front/dist \
&& rm -rf /etc/nginx/nginx.conf
COPY --from=builder /src/nginx.conf /etc/nginx/nginx.conf
COPY --from=builder /src/dist /usr/share/nginx/front/dist
EXPOSE 80
接下来使用docker build打包镜像(如果有桌面工具,打包成功后docker桌面工具的images栏目能看到), docker run执行镜像(如果有桌面工具,运行成功后docker桌面工具的containers栏目能看到), docker run运行成功后可以打开浏览器输入:http://localhost 进行查看
docker buildx build -t webapp-demo:v1 .
docker run -d -p 80:80 webapp-demo:v1
4.3 如何基于Dockerfile做pnpm缓存
这里我引用一段话: 使用多阶段构建,构建的镜像中只包含了目标文件夹 dist,但仍然存在一些问题,当 package.json 文件变动时,RUN npm i && rm -rf ~/.npm 这一层会重新执行,变更多次后,生成了大量的中间层镜像。
为解决这个问题,进一步的我们可以设想一个类似 数据卷 的功能,在镜像构建时把 node_modules 文件夹挂载上去,在构建完成后,这个 node_modules 文件夹会自动卸载,实际的镜像中并不包含 node_modules 这个文件夹,这样我们就省去了每次获取依赖的时间,大大增加了镜像构建效率,同时也避免了生成了大量的中间层镜像。
此处课代表总结一下:就是尽量减少中间层镜像的可能,最小化docker映像大小和构建时间
由于我使用的是pnpm进行npm包管理,所以我去翻阅了pnpm官方文档关于此优化如下:
FROM node:20-slim AS base
ENV PNPM_HOME="/pnpm"
ENV PATH="$PNPM_HOME:$PATH"
RUN corepack enable
COPY . /app
WORKDIR /app
FROM base AS prod-deps
RUN --mount=type=cache,id=pnpm,target=/pnpm/store pnpm install --prod --frozen-lockfile
FROM base AS build
RUN --mount=type=cache,id=pnpm,target=/pnpm/store pnpm install --frozen-lockfile
RUN pnpm run build
FROM base
COPY --from=prod-deps /app/node_modules /app/node_modules
COPY --from=build /app/dist /app/dist
EXPOSE 8000
CMD [ "pnpm", "start" ]
于是本着依葫芦画瓢的精神,还有使用生产化的nginx配置,我找了同事写的nginx包装镜像,同样你可以执行docker build、docker run进行验证,然后我改造后的代码如下:
FROM node:17-buster AS builder
ENV PNPM_HOME="/pnpm"
ENV PATH="$PNPM_HOME:$PATH"
RUN corepack enable
WORKDIR /src
COPY ./ /src
RUN --mount=type=cache,target=/src/node_modules,id=myapp_pnpm_module,sharing=locked \
--mount=type=cache,target=/pnpm/store,id=pnpm_cache \
pnpm install
RUN --mount=type=cache,target=/src/node_modules,id=myapp_pnpm_module,sharing=locked \
pnpm run build
FROM ghcr.io/zboyco/webrunner:0.0.7
COPY --from=builder /src/dist /app
4.4 如何利用buildx制作多架构镜像
docker buildx的工具,说白了就是给你提供一个能力,当你的宿主机是x86 64的架构时,你想构建镜像为ARM64的架构,就需要这个工具,给人的感觉有点类似交叉编译,诸如:go build的交叉编译,在win10下编译可执行程序,可用于特定linux平台
buildx本质上调用了 buildkit 的 api,构建是在 buildkit 的环境中进行的。 是否支持多架构,取决于 buildkit 的环境,如果需要 buildkit支持多架构,需要在宿主机执行(当然这个不是必须的,按构建的需求进行控制,Docker桌面版无需进行此项设置):
docker run --privileged --rm tonistiigi/binfmt --install all
我们这里改造上面Dockerfile代码,使它支持多架构,由于platform是实验性质,所以需要先执行docker pull docker/dockerfile 拉取镜像
# syntax = docker/dockerfile:experimental
# --platform, 会让 builder 只会有一份,且 arch 与宿主机一致
FROM --platform=${BUILDPLATFORM:-linux/amd64} node:17-buster AS builder
ENV PNPM_HOME="/pnpm"
ENV PATH="$PNPM_HOME:$PATH"
RUN corepack enable
WORKDIR /src
COPY ./ /src
RUN --mount=type=cache,target=/src/node_modules,id=myapp_pnpm_module,sharing=locked \
--mount=type=cache,target=/pnpm/store,id=pnpm_cache \
pnpm install
RUN --mount=type=cache,target=/src/node_modules,id=myapp_pnpm_module,sharing=locked \
pnpm run build
FROM ghcr.io/zboyco/webrunner:0.0.7
COPY --from=builder /src/dist /app
在执行打包镜像命令之前,我们先查看下我们机器默认的 builder 实例
docker buildx ls
NAME/NODE DRIVER/ENDPOINT STATUS BUILDKIT PLATFORMS
default docker
default default running v0.11.7-0.20230525183624-798ad6b0ce9f linux/amd64, linux/amd64/v2, linux/amd64/v3, linux/arm64, linux/riscv64, linux/ppc64le, linux/s390x, linux/386, linux/mips64le, linux/mips64, linux/arm/v7, linux/arm/v6
desktop-linux * docker
desktop-linux desktop-linux running v0.11.7-0.20230525183624-798ad6b0ce9f linux/amd64, linux/amd64/v2, linux/amd64/v3, linux/arm64, linux/riscv64, linux/ppc64le, linux/s390x, linux/386, linux/mips64le, linux/mips64, linux/arm/v7, linux/arm/v6
使用buildx执行上面的脚本打包镜像会报错如下
docker buildx build --platform linux/arm,linux/arm64,linux/amd64 -t webapp-official-website:v1 .
ERROR: Multiple platforms feature is currently not supported for docker driver. Please switch to a different driver (eg. "docker buildx create --use")
由于 Docker 默认的 builder 实例不支持同时指定多个 --platform,我们必须首先创建一个新的 builder 实例。同时由于国内拉取镜像较缓慢,我们可以使用配置了镜像加速地址的 dockerpracticesig/buildkit:master 镜像替换官方镜像。
如果你有私有的镜像加速器,可以基于 https://github.com/docker-practice/buildx 构建自己的 buildkit 镜像并使用它。
# 适用于国内环境
$ docker buildx create --use --name=mybuilder-cn --driver docker-container --driver-opt image=dockerpracticesig/buildkit:master
# 适用于腾讯云环境(腾讯云主机、coding.net 持续集成)
$ docker buildx create --use --name=mybuilder-cn --driver docker-container --driver-opt image=dockerpracticesig/buildkit:master-tencent
# $ docker buildx create --name mybuilder --driver docker-container
$ docker buildx use mybuilder
我们选择适用于国内环境的方案的命令进行创建, 可以看到多了name为 mybuilder-cn 的实例
docker buildx create --use --name=mybuilder-cn --driver docker-container --driver-opt image=dockerpracticesig/buildkit:master
docker buildx ls
NAME/NODE DRIVER/ENDPOINT STATUS BUILDKIT PLATFORMS
mybuilder-cn * docker-container
mybuilder-cn0 desktop-linux inactive
default docker
default default running v0.11.7-0.20230525183624-798ad6b0ce9f linux/amd64, linux/amd64/v2, linux/amd64/v3, linux/arm64, linux/riscv64, linux/ppc64le, linux/s390x, linux/386, linux/mips64le, linux/mips64, linux/arm/v7, linux/arm/v6
desktop-linux docker
desktop-linux desktop-linux running v0.11.7-0.20230525183624-798ad6b0ce9f linux/amd64, linux/amd64/v2, linux/amd64/v3, linux/arm64, linux/riscv64, linux/ppc64le, linux/s390x, linux/386, linux/mips64le, linux/mips64, linux/arm/v7, linux/arm/v6
$ docker buildx build --platform linux/arm,linux/arm64,linux/amd64 -t myusername/hello . --push
# 查看镜像信息
$ docker buildx imagetools inspect myusername/hello
在不同架构运行该镜像,可以得到该架构的信息。
$ docker run -it --rm myusername/hello
5.如何利用容器化做前端环境变量注入
前端虽然对环境变量的需求场景不多,但是基本的api baseURL, appName, env这些是需要的 如果是微前端的场景,那么需要的其他网站url都是环境变量,还挺多的 依稀记得刚入行时,前端区分测试环境,线上环境就是直接通过域名进行判断,例如: inlcudes(url, ".com")?, 然后得到isProd去获取项目中配置的不同环境的变量,这样显得很low 后面出了vue, react这种框架,可以在npm run dev时候指明--prod,然后通过process拿到isProd,去获取对应配置 现在可以直接通过容器化注入环境变量,然后使用nginx将容器中的环境变量注入前端项目html的meta标签content中, 然后从meta标签获取变量 如果是monorepo项目,npm run build的时候,Dockerfile里面也需要通过容器中的环境变量获取打包哪个项目 测试环境通过ts文件配置环境变量,然后项目启动时组合这些环境变量信息,生成config default.yml, ci/cd时k8s自动将default.yml中配置的环境变量写入容器中 线上环境直接提供UI页面配置环境变量,然后调用api,后端api通过k8s将变量写入容器中 如何通过k8s读取配置的环境变量并写入容器中且听下回分解
下面贴一段生产场景下的Dockerfile示例代码(公司应该不会砍我吧!),这里省略k8s如何往容器中注入环境变量,只考虑如何从容器中读取环境变量(假设环境变量已经注入容器中)
FROM --platform=${BUILDPLATFORM} hub-dev.rockontrol.com/rk-infrav2/docker.io/library/node:17-bullseye as builder
WORKDIR /src
COPY ./ ./
ARG APP
ARG ENV
ARG PROJECT_GROUP
ARG PROJECT_NAME
ARG PROJECT_VERSION
ARG YARN_NPM_REGISTRY_SERVER
RUN npm install -g --registry=${YARN_NPM_REGISTRY_SERVER} pnpm
RUN pnpm --registry=${YARN_NPM_REGISTRY_SERVER} install
RUN PROJECT_GROUP=${PROJECT_GROUP} PROJECT_VERSION=${PROJECT_VERSION} \
npx devkit build --prod ${APP} ${ENV}
FROM hub-dev.rockontrol.com/rk-infrav2/ghcr.io/zboyco/webrunner:0.0.7
ARG PROJECT_NAME
COPY --from=builder /src/public/${PROJECT_NAME} /app
下面贴一段nginx如何将环境变量写入html中
#!/bin/sh
# This script is used to start the application
# 初始化一个字符串,用于存储拼接后的值
app_config="${APP_CONFIG}"
ext_config=""
# 遍历所有环境变量
for var in $(env | cut -d= -f1); do
# 检查变量是否以 "APP_CONFIG__" 开头
if [ "$(echo "$var" | grep '^APP_CONFIG__')" ]; then
# 去除变量名前缀 "APP_CONFIG__"
trimmed_var=$(echo "$var" | sed 's/^APP_CONFIG__//')
# 使用 eval 来获取变量值并拼接到字符串中
value=$(eval echo "\$$var")
app_config="${app_config},${trimmed_var}=${value}"
fi
done
# 去掉起始的逗号
export app_config=$(echo "$app_config" | sed 's/^,//')
# 解析app_config变量
# 以,分割 app_config
IFS=","
set -- $app_config
# 遍历数组
for config in "$@"; do
# 以等号分剥数组
IFS="="
set -- $config
# 将单个环境变量单独注入
ext_config="${ext_config} sub_filter '__$1__' '$2';\n"
echo "$1: $2"
done
# Install envsubst
echo "Installing envsubst"
# 将扩展变量替换到 conf.template 中
sed "s@__EXTENT_CONFIG__@${ext_config}@g" /etc/nginx/conf.d/conf-base.template > /etc/nginx/conf.d/conf.template
envsubst '${PROJECT_VERSION} ${ENV} ${app_config}' < /etc/nginx/conf.d/conf.template > /etc/nginx/conf.d/default.conf
# Start nginx
echo "Starting nginx"
nginx -g 'daemon off;'
下面贴一段前端如何从html meta标签中读取环境变量
import appConfig from "../../config";
interface IConfig {
appName: string;
baseURL: string;
version?: string;
env?: string;
}
export function getConfig(): IConfig {
const defaultAppConfig = {
appName: "",
version: "",
env: "",
baseURL: "",
};
console.log("metaEnv", import.meta.env);
if (import.meta.env.DEV) {
return appConfig;
} else {
const appConfigStr = getMeta("app_config");
if (!appConfigStr) return defaultAppConfig;
return parseEnvVar(appConfigStr);
}
}
function getMeta(metaName: string) {
const metas = document.getElementsByTagName("meta");
for (let i = 0; i < metas.length; i++) {
if (metas[i].getAttribute("name") === metaName) {
return metas[i].getAttribute("content");
}
}
return "";
}
function parseEnvVar(envVarURL: string) {
const arrs = envVarURL.split(",");
return arrs.reduce((pre, item) => {
const keyValues = item.split("=");
return {
...pre,
[keyValues[0]]: keyValues[1],
};
}, {} as IConfig);
}
const BASE_URL = getConfig().baseURL;
const instance = axios.create({
baseURL: BASE_URL,
headers: {
"Content-Type": "application/json",
},
timeout: 60000, // 超时时间60秒
});
最后的最后,都贴了Dockerfile了,那就一不做二不休,贴个真实场景下的ci文件源码吧!!!
stages:
- ship
- deploy
ship:
stage: ship
image: hub-dev.rockontrol.com/rk-infrav2/gitlab-runner-buildx:0.0.0-b0450fe
# variables:
# MULTI_ARCH_BUILDER: 1
before_script:
- echo "${DOCKER_PASSWORD}" | docker login "${DOCKER_REGISTRY}" -u="${DOCKER_USERNAME}" --password-stdin
- BUILDKIT_NAME=node-buildkit hx buildx ci-setup
script:
- export PLATFORM=linux/amd64,linux/arm64
- |
if [[ -f ./.platform ]]; then
source ./.platform
else
echo "WARNING, there is no .platform in project, USE default PLATFORM=${PLATFORM} "
fi
- hx buildx --with-builder --push --platform=${PLATFORM}
tags:
- webapp
deploy:
stage: deploy
script:
- hx config
- hx deploy
dependencies:
- ship
tags:
- webapp
6.前端应用的Kubernetes部署
Kubernetes是一个开源的容器编排平台,可以实现自动化部署、扩展和管理容器化应用程序。以下是将前端应用部署到Kubernetes集群的步骤:
6.1 创建Deployment
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: frontend-app
spec:
replicas: 3
selector:
matchLabels:
app: frontend-app
template:
metadata:
labels:
app: frontend-app
spec:
containers:
- name: frontend-app
image: my-frontend-app:latest
ports:
- containerPort: 3000
6.2 创建Service
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: frontend-service
spec:
selector:
app: frontend-app
ports:
- protocol: TCP
port: 80
targetPort: 3000
type: LoadBalancer
6.3 部署到Kubernetes集群
使用kubectl命令部署应用到Kubernetes集群:
kubectl apply -f deployment.yaml
kubectl apply -f service.yaml
现在,您的前端应用已经在Kubernetes集群中运行,并可以通过LoadBalancer类型的Service外部访问。
7.关于前端React项目架构
7.1 核心技术
打包编译 - vite 包管理 - pnpm 编程语言 - typescript 前端框架 - react 路由 - react-router UI组件库 - antd cssinjs(不考虑性能开销) - emotion 全局数据共享 - zustand 自动生成api - openapi 网络请求 - axios 数据请求利器 - react-query 通用hook(可不用) - ahooks 错误边界 - react-error-boundary 前端日志(暂未集成) - sentry-javascript hack - babel 代码检查 - eslint ts代码检查插件 - typescript-eslint 代码美化 - prettier git钩子 - husky commit格式化 -commitlint
7.2 基于openapi自动获取api请求函数
// src/core/openapi/index.ts
// 示例代码
generateService({
// openapi地址
schemaPath: `${appConfig.baseURL}/${urlPath}`,
// 文件生成目录
serversPath: "./src",
// 自定义网络请求函数路径
requestImportStatement: `/// <reference types="./typings.d.ts" />\nimport request from "@request"`,
// 代码组织命名空间, 例如:Api
namespace: "Api",
});
7.3 调用接口(react-query), 支持自动loading和接口请求联动
// HelloGet是一个基于axios的promise请求
export async function HelloGet(
// 叠加生成的Param类型 (非body参数swagger默认没有生成对象)
params: Api.HelloGetParams,
options?: { [key: string]: any },
) {
return request<Api.HelloResp>('/gin-demo-server/api/v1/hello', {
method: 'GET',
params: {
...params,
},
...(options || {}),
});
}
// 自动调用接口获取数据
const { data, isLoading } = useQuery({
queryKey: ["hello", name],
queryFn: () => {
return HelloGet({ name: name });
},
});
export async function HelloPost(body: Api.HelloPostParam, options?: { [key: string]: any }) {
return request<Api.HelloResp>('/gin-demo-server/api/v1/hello', {
method: 'POST',
headers: {
'Content-Type': 'application/json',
},
data: body,
...(options || {}),
});
}
// 提交编辑数据
const { mutate, isLoading } = useMutation({
mutationFn: HelloPost,
onSuccess(data) {
setName(data?.data || "");
},
onError() {
// 清除queryKey为hello的接口数据缓存,自动重新获取接口数据
queryClient.invalidateQueries({ queryKey: ['hello'] });
}
})
mutate({ name: "lisi" });
8.前端React代码CLI
代码地址:https://github.com/kunlun-qilian/create-app-cli9.结语
介绍了gitlab-action的在前端npm领域的基本配置 介绍了前端Dockerfile文件的编写,以及pnpm在docker的优化方案,如何利用buildx生成前端多架构镜像 介绍了生产场景下前端环境变量的使用 介绍了前端React项目技术架构方案
本文转载自:「佳华云原生实践」,原文:https://url.hi-linux.com/aRu8v,版权归原作者所有。
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