Bezserwerowa aplikacja stosu MEAN w MongoDB Atlas i Cloud Run

1. Wprowadzenie

W tym poście pokażemy, jak Cloud Run i MongoDB łączą siły, aby umożliwić tworzenie aplikacji MEAN stack bez serwera. Dowiesz się, jak utworzyć bezserwerową aplikację MEAN za pomocą Cloud Run i MongoDB Atlas, czyli wielochmurowej platformy danych aplikacji od MongoDB.

Co to jest Cloud Run?

Cloud Run umożliwia tworzenie i wdrażanie skalowalnych skonteneryzowanych aplikacji napisanych w dowolnym języku (w tym Go, Python, Java, Node.js, .NET i Ruby) na platformie w pełni zarządzanej. Usługa Cloud Run wyróżnia się na tle konkurencji, ponieważ umożliwia nam:

Pakowanie kodu w wiele bezstanowych kontenerów, które reagują na żądania i wywołują go za pomocą żądań HTTP.
Opłaty są naliczane tylko za wykorzystane zasoby
obsługiwać dowolny język programowania, dowolną bibliotekę systemu operacyjnego lub dowolny plik binarny;

Kliknij ten link, aby dowiedzieć się więcej o tych funkcjach.

Bezserwerowa baza danych z MongoDB Atlas

Aby rozwiązać ten problem, firma MongoDB wprowadziła instancje bezserwerowe, czyli nowe, w pełni zarządzane wdrożenie bazy danych bezserwerowej w Atlas. W przypadku instancji bezserwerowych nie musisz myśleć o infrastrukturze – wystarczy wdrożyć bazę danych, a ona będzie płynnie skalować się w górę i w dół w zależności od zapotrzebowania, bez konieczności ręcznego zarządzania. A co najważniejsze, opłaty są naliczane tylko za operacje, które wykonujesz. Aby nasza architektura była w pełni bezserwerowa, połączymy możliwości Cloud Run i MongoDB Atlas.

Stos MEAN

MEAN stack to stos technologii do tworzenia aplikacji internetowych full stack w całości za pomocą JavaScriptu i JSON-a. Technologia MEAN składa się z 4 głównych komponentów: MongoDB, Express, Angular i Node.js.

Za przechowywanie danych odpowiada MongoDB.
Express.js to platforma aplikacji internetowych Node.js do tworzenia interfejsów API.
Angular to platforma JavaScript po stronie klienta.
Node.js to środowisko wykonawcze JavaScript po stronie serwera. Serwer używa sterownika MongoDB Node.js do łączenia się z bazą danych oraz pobierania i przechowywania danych.

Co utworzysz

Utworzysz aplikację full stack do zarządzania rolami pracowników w MongoDB, Express JS, Angular JS i Node JS. Zawiera ona:

aplikacja serwera w Node JS i Express JS, konteneryzowana;
Aplikacja kliencka utworzona w AngularJS i skonteneryzowana.
Obie aplikacje są wdrażane w Cloud Run.
Aplikacja serwera łączy się z bezserwerową instancją MongoDB za pomocą sterownika MongoDB NodeJS
Server API przeprowadza interakcje odczytu i zapisu z bazą danych.
Aplikacja kliencka to interfejs użytkownika aplikacji Employee-Job Role

Czego się nauczysz

Tworzenie bezserwerowych instancji MongoDB
Jak skonfigurować projekt Cloud Run
Jak wdrażać aplikacje internetowe w Google Cloud Run
Tworzenie i wdrażanie aplikacji MEAN Stack

2. Wymagania

przeglądarka, np. Chrome lub Firefox;
Projekt Google Cloud Platform, który zawiera instancję Cloud Run i MongoDB Atlas.
W następnej sekcji znajdziesz listę kroków, które należy wykonać, aby utworzyć aplikację MEAN Stack.

3. Tworzenie instancji i bazy danych MongoDB Serverless

Aby rozpocząć, zapoznaj się z MongoDB Atlas w Google Cloud

Po zarejestrowaniu się kliknij przycisk „Build a Database” (Utwórz bazę danych), aby utworzyć nową instancję bezserwerową. Wybierz tę konfigurację:

Gdy instancja bezserwerowa zostanie udostępniona, powinna być już uruchomiona.

Kliknij przycisk „Połącz”, aby dodać adres IP połączenia i użytkownika bazy danych.
W tym ćwiczeniu użyjemy ustawienia „Zezwalaj na dostęp z dowolnego miejsca”. MongoDB Atlas ma zestaw funkcji zabezpieczeń i dostępu. Więcej informacji na ich temat znajdziesz w artykule dokumentacji dotyczącym funkcji zabezpieczeń.
Użyj wybranych przez siebie danych logowania w przypadku nazwy użytkownika i hasła bazy danych. Po wykonaniu tych czynności powinny się wyświetlić te informacje:

Kliknij przycisk „Wybierz metodę połączenia”, a następnie wybierz „Połącz aplikację”.

Skopiuj wyświetlony ciąg połączenia i zastąp hasło własnym. W kolejnych sekcjach użyjemy tego ciągu znaków do połączenia się z naszą bazą danych.

4. Konfigurowanie projektu Cloud Run

Najpierw zaloguj się w konsoli Cloud, utwórz nowy projekt lub użyj istniejącego.
Zapamiętaj identyfikator utworzonego projektu.
Poniżej znajduje się obraz przedstawiający stronę nowego projektu, na której podczas tworzenia projektu możesz zobaczyć jego identyfikator.

Następnie włącz Cloud Run API w Cloud Shell:
Aktywuj Cloud Shell w konsoli Cloud. Wystarczy kliknąć Aktywuj Cloud Shell.
Po połączeniu z Cloud Shell zobaczysz, że uwierzytelnianie zostało już przeprowadzone, a projekt jest już ustawiony na Twój identyfikator projektu. Jeśli z jakiegoś powodu projekt nie jest ustawiony, po prostu wydaj to polecenie:

gcloud config set project PROJECT_ID

Użyj tego polecenia:

gcloud services enable run.googleapis.com

W przypadku odwołań do kodu będziemy używać Cloud Shell i edytora Cloud Shell. Aby otworzyć edytor Cloud Shell, kliknij Otwórz edytor w terminalu Cloud Shell:

5. Klonowanie projektu MEAN Stack

Wdrożymy aplikację internetową do zarządzania pracownikami. API REST jest zbudowany przy użyciu Express i Node.js, interfejs internetowy – przy użyciu Angular, a dane będą przechowywane w utworzonej wcześniej instancji MongoDB Atlas.
Sklonuj repozytorium projektu, wykonując to polecenie w terminalu Cloud Shell:

git clone https://github.com/mongodb-developer/mean-stack-example.git

6. Wdrażanie interfejsu REST API Express i Node.js

Plik konfiguracyjny Dockera

Najpierw wdrożymy usługę Cloud Run dla interfejsu API REST Express. Najważniejszym plikiem w naszym wdrożeniu jest plik konfiguracji Dockera. Przyjrzyjmy się temu:

mean-stack-example/server/Dockerfile

# Use the official lightweight Node.js 12 image.
# https://hub.docker.com/_/node
FROM node:17-slim
 
WORKDIR /usr/app
COPY ./ /usr/app
 
# Install dependencies and build the project.
RUN npm install
RUN npm run build
 
# Run the web service on container startup.
CMD ["node", "dist/server.js"]

Konfiguracja ustawia Node.js, a następnie kopiuje i kompiluje projekt. Gdy kontener zostanie uruchomiony, poniższe polecenie uruchomi usługę.

node dist/server.js

Aby rozpocząć nowe wdrożenie Cloud Run, kliknij ikonę Cloud Run na pasku bocznym po lewej stronie:

Następnie kliknij ikonę Wdróż w Cloud Run:

Skonfiguruj usługę w ten sposób:
Nazwa usługi: node-express-api
Platforma wdrożenia: Cloud Run (usługa w pełni zarządzana)
Region: wybierz region blisko regionu bazy danych, aby skrócić czas oczekiwania.
Uwierzytelnianie: zezwalaj na nieuwierzytelnione wywołania
W sekcji Ustawienia wersji kliknij Pokaż ustawienia zaawansowane, aby je rozwinąć:
Port kontenera: 5200
Zmienne środowiskowe. Dodaj tę parę klucz-wartość i upewnij się, że dodajesz ciąg znaków połączenia dla własnego wdrożenia MongoDB Atlas:

ATLAS_URI:mongodb+srv:/<username>:<password>@sandbox.pv0l7.mongodb.net/meanStackExample?retryWrites=true&w=majority

W przypadku środowiska kompilacji wybierz Cloud Build.
Na koniec w sekcji Ustawienia kompilacji wybierz:
Kreator: Docker
Docker: mean-stack-example/server/Dockerfile
Kliknij przycisk Wdróż, a następnie Pokaż szczegółowe logi, aby śledzić wdrażanie pierwszej usługi Cloud Run.
Po zakończeniu kompilacji powinien pojawić się adres URL wdrożonej usługi:

Otwórz adres URL i dodaj na końcu „/employees”.
Powinna wyświetlić się pusta tablica, ponieważ w bazie danych nie ma obecnie żadnych dokumentów.

Wdróżmy interfejs, abyśmy mogli dodać kilka elementów.

7. Wdrażanie aplikacji internetowej Angular

Nasza aplikacja Angular znajduje się w katalogu klienta. Do wdrożenia użyjemy serwera Nginx i Dockera. Możesz też użyć Hostingu Firebase do wdrożenia aplikacji Angular, ponieważ możesz bezpośrednio dostarczać treści do sieci CDN (sieci dostarczania treści).

Pliki konfiguracji

Przyjrzyjmy się plikom konfiguracji:

mean-stack-example/client/nginx.conf

events{}
 
http {
   include /etc/nginx/mime.types;
   server {
       listen 8080;
       server_name 0.0.0.0;
       root /usr/share/nginx/html;
       index index.html;
 
       location / {
           try_files $uri $uri/ /index.html;
       }
   }
}

W konfiguracji Nginx określamy domyślny port – 8080 i plik początkowy – index.html.

mean-stack-example/client/Dockerfile

FROM node:17-slim AS build
 
WORKDIR /usr/src/app
COPY package.json package-lock.json ./
 
# Install dependencies and copy them to the container
RUN npm install
COPY . .
 
# Build the Angular application for production
RUN npm run build --prod
 
# Configure the nginx web server
FROM nginx:1.17.1-alpine
COPY nginx.conf /etc/nginx/nginx.conf
COPY --from=build /usr/src/app/dist/client /usr/share/nginx/html
 
# Run the web service on container startup.
CMD ["nginx", "-g", "daemon off;"]

W konfiguracji Dockera instalujemy zależności Node.js i tworzymy projekt. Następnie kopiujemy skompilowane pliki do kontenera, konfigurujemy i uruchamiamy usługę Nginx.
Na koniec musimy skonfigurować adres URL interfejsu API REST, aby aplikacja kliencka mogła wysyłać do niego żądania. Ponieważ używamy adresu URL tylko w jednym pliku w projekcie, zakodujemy go na stałe. Możesz też dołączyć zmienną środowiskową do obiektu okna i uzyskać do niej dostęp w ten sposób.

mean-stack-example/client/src/app/employee.service.ts

...
@Injectable({
 providedIn: 'root'
})
export class EmployeeService {
 // Replace with the URL of your REST API
 private url = 'https://node-express-api-vsktparjta-uc.a.run.app'; 
...

Możemy już wdrożyć aplikację w Cloud Run. Rozpocznij nowe wdrożenie z tymi ustawieniami konfiguracji:
```
  - Service Settings: Create a service
```
Nazwa usługi: angular-web-app
Platforma wdrożenia: Cloud Run (usługa w pełni zarządzana)
Uwierzytelnianie: zezwalaj na nieuwierzytelnione wywołania
W przypadku środowiska kompilacji wybierz Cloud Build.
Na koniec w sekcji Ustawienia kompilacji wybierz:
Kreator: Docker
Docker: mean-stack-example/client/Dockerfile
Ponownie kliknij przycisk Wdróż i obserwuj logi podczas przesyłania aplikacji do chmury. Po zakończeniu wdrażania powinien się wyświetlić adres URL aplikacji klienckiej.

Otwórz adres URL i zacznij korzystać z aplikacji.

8. Czyszczenie danych

Aby uniknąć obciążenia konta Google Cloud opłatami za zasoby użyte w tym poście, wykonaj te czynności.

Zatrzymywanie instancji MongoDB

Otwórz klastry instancji MongoDB.
Wybierz utworzony klaster lub instancję.
Kliknij wielokropek obok nazwy klastra i z listy wybierz Zakończ.

Usuwanie wdrożeń Cloud Run

Otwórz stronę Cloud Run w konsoli Google Cloud.
Wybierz usługę Cloud Run, którą chcesz usunąć.
U góry konsoli kliknij ikonę usuwania.

9. Gratulacje

Gratulacje, udało Ci się utworzyć aplikację internetową wykorzystującą stos MEAN w Cloud Run.

Bezserwerowa aplikacja stosu MEAN w MongoDB Atlas i Cloud Run Zadbaj o dobrą organizację dzięki kolekcji Zapisuj i kategoryzuj treści zgodnie ze swoimi preferencjami.