面试题：微服务架构下GitLab CI/CD如何实现服务构建与部署

Question

在微服务架构体系中，阐述使用GitLab CI/CD实现单个微服务从代码构建到容器镜像生成，再到部署到Kubernetes集群的基本流程，需说明主要涉及的配置文件和关键步骤。

Answer 1

基本流程

1. 代码构建：从GitLab仓库拉取代码，使用相应的构建工具（如Maven、Gradle等）对代码进行编译和打包。
2. 容器镜像生成：利用打包后的文件，通过Dockerfile构建容器镜像，并将镜像推送到镜像仓库（如GitLab Container Registry）。
3. 部署到Kubernetes集群：从镜像仓库拉取镜像，在Kubernetes集群中创建或更新对应的Deployment和Service，完成微服务的部署。

主要涉及的配置文件

1. .gitlab-ci.yml：这是GitLab CI/CD的核心配置文件，定义了CI/CD流水线的各个阶段和作业。
2. Dockerfile：用于定义如何构建容器镜像，指定基础镜像、安装依赖、复制代码等操作。
3. Kubernetes部署文件（如deployment.yaml、service.yaml等）：描述微服务在Kubernetes集群中的部署方式，包括副本数量、资源限制、服务暴露方式等。

关键步骤

1. 编写.gitlab-ci.yml
   • 定义阶段：通常分为build、test、deploy等阶段。
   • build作业：拉取代码，执行构建命令，例如Maven的mvn clean package。
   • test作业（可选）：运行单元测试、集成测试等。
   • docker作业：基于Dockerfile构建镜像，并推送到镜像仓库，例如：

image: docker:latest

services:
  - docker:dind

stages:
  - build
  - test
  - deploy

build:
  stage: build
  script:
    - mvn clean package

docker:
  stage: deploy
  script:
    - docker build -t $CI_REGISTRY_IMAGE:$CI_COMMIT_SHA -f Dockerfile.
    - docker push $CI_REGISTRY_IMAGE:$CI_COMMIT_SHA

2. 编写Dockerfile：例如对于Java应用：

FROM openjdk:11
COPY target/*.jar app.jar
ENTRYPOINT ["java", "-jar", "/app.jar"]

3. 编写Kubernetes部署文件：
   • deployment.yaml：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: my - service - deployment
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: my - service
  template:
    metadata:
      labels:
        app: my - service
    spec:
      containers:
      - name: my - service
        image: $CI_REGISTRY_IMAGE:$CI_COMMIT_SHA
        ports:
        - containerPort: 8080

- **service.yaml**：

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my - service - service
spec:
  selector:
    app: my - service
  ports:
  - protocol: TCP
    port: 80
    targetPort: 8080
  type: ClusterIP

4. 触发CI/CD流水线：当代码推送到GitLab仓库时，.gitlab-ci.yml定义的流水线自动触发，按顺序执行各个作业，完成微服务从代码构建到部署到Kubernetes集群的整个流程。