一 前期準備

1.1 基礎知識

Heketi提供了一個RESTful管理界面，可以用來管理GlusterFS卷的生命周期。Heketi會動態在集群內選擇bricks構建所需的volumes，從而確保數據的副本會分散到集群不同的故障域內。同時Heketi還支持任意數量的ClusterFS集群。

提示：本實驗基於glusterfs和Kubernetes分開部署，heketi管理glusterfs，Kubernetes使用heketi提供的API，從而實現glusterfs的永久存儲，，而非Kubernetes部署glusterfs。

1.2 架構示意

提示：本實驗Heketi僅管理單zone的glusterfs集群。

1.3 相關規劃

主機	IP	磁盤	備註
servera	172.24.8.41	sdb	glusterfs節點
serverb	172.24.8.42	sdb	glusterfs節點
serverc	172.24.8.43	sdb	glusterfs節點
heketi	172.24.8.44		Heketi主機

	servera			serverb			serverc
PV	sdb1			sdb1			sdb1
VG	vg0			vg0			vg0
LV	datalv			datalv			datalv
bricks目錄	/bricks/data			/bricks/data			/bricks/data

1.4 其他準備

所有節點NTP配置；

所有節點添加相應主機名解析：

172.24.8.41 servera

172.24.8.42 serverb

172.24.8.43 serverc

172.24.8.44 heketi

注意：若非必要，建議關閉防火牆和SELinux。

二 規劃相應存儲卷

2.1 劃分LVM

  1 [root@servera ~]# fdisk /dev/sdb				#創建lvm的sdb1，過程略
  2 [root@servera ~]# pvcreate /dev/sdb1			#使用/dev/vdb1創建PV
  3 [root@servera ~]# vgcreate vg0 /dev/sdb1			#創建vg
  4 [root@servera ~]# lvcreate -L 15G -T vg0/thinpool		#創建支持thin的lv池
  5 [root@servera ~]# lvcreate -V 10G -T vg0/thinpool -n datalv	#創建相應brick的lv
  6 [root@servera ~]# vgdisplay					#驗證確認vg信息
  7 [root@servera ~]# pvdisplay					#驗證確認pv信息
  8 [root@servera ~]# lvdisplay					#驗證確認lv信息

提示：serverb、serverc類似操作，根據規劃需求創建完所有基於LVM的brick。

三 安裝glusterfs

3.1 安裝相應RPM源

  1 [root@servera ~]# yum -y install centos-release-gluster

提示：serverb、serverc、client類似操作，安裝相應glusterfs源；

安裝相應源之後，會在/etc/yum.repos.d/目錄多出文件CentOS-Storage-common.repo，內容如下：

  1 # CentOS-Storage.repo
  2 #
  3 # Please see http://wiki.centos.org/SpecialInterestGroup/Storage for more
  4 # information
  5 
  6 [centos-storage-debuginfo]
  7 name=CentOS-$releasever - Storage SIG - debuginfo
  8 baseurl=http://debuginfo.centos.org/$contentdir/$releasever/storage/$basearch/
  9 gpgcheck=1
 10 enabled=0
 11 gpgkey=file:///etc/pki/rpm-gpg/RPM-GPG-KEY-CentOS-SIG-Storage

3.2 安裝glusterfs

  1 [root@servera ~]# yum -y install glusterfs-server

提示：serverb、serverc類似操作，安裝glusterfs服務端。

3.3 啟動glusterfs

  1 [root@servera ~]# systemctl start glusterd
  2 [root@servera ~]# systemctl enable glusterd

提示：serverb、serverc類似操作，所有節點啟動glusterfs服務端；

安裝完glusterfs之後建議exit退出終端重新登錄，從而可以補全glusterfs相關命令。

3.4 添加信任池

  1 [root@servera ~]# gluster peer probe serverb
  2 peer probe: success.
  3 [root@servera ~]# gluster peer probe serverc
  4 peer probe: success.
  5 [root@servera ~]# gluster peer status		#查看信任池狀態
  6 [root@servera ~]# gluster pool list			#查看信任池列表

提示：加信任池的操作，只需要在servera、serverb、serverc所有集群節點主機中的任意一台上面執行添加其他三個節點的操作即可。

提示：若未關閉防火牆，在添加信任池之前必須放通防火牆相應規則，操作如下：

  1 [root@servera ~]# firewall­cmd ­­permanent ­­add­service=glusterfs
  2 [root@servera ~]# firewall­cmd ­­permanent ­­add­service=nfs
  3 [root@servera ~]# firewall­cmd ­­permanent ­­add­service=rpc­bind
  4 [root@servera ~]# firewall­cmd ­­permanent ­­add­service=mountd
  5 [root@servera ~]# firewall­cmd ­­permanent ­­add­port=5666/tcp
  6 [root@servera ~]# firewall­cmd ­­reload

四 部署Heketi

4.1 安裝heketi服務

  1 [root@heketi ~]# yum -y install centos-release-gluster
  2 [root@heketi ~]# yum -y install heketi heketi-client

4.2 配置heketi

  1 [root@heketi ~]# vi /etc/heketi/heketi.json
  2 {
  3   "_port_comment": "Heketi Server Port Number",
  4   "port": "8080",					#默認端口
  5 
  6   "_use_auth": "Enable JWT authorization. Please enable for deployment",
  7   "use_auth": true,					#基於安全考慮開啟認證
  8 
  9   "_jwt": "Private keys for access",
 10   "jwt": {
 11     "_admin": "Admin has access to all APIs",
 12     "admin": {
 13       "key": "admin123"					#管理員密碼
 14     },
 15     "_user": "User only has access to /volumes endpoint",
 16     "user": {
 17       "key": "xianghy"					#普通用戶
 18     }
 19   },
 20 
 21   "_glusterfs_comment": "GlusterFS Configuration",
 22   "glusterfs": {
 23     "_executor_comment": [
 24       "Execute plugin. Possible choices: mock, ssh",
 25       "mock: This setting is used for testing and development.",	#用於測試
 26       "      It will not send commands to any node.",
 27       "ssh:  This setting will notify Heketi to ssh to the nodes.",	#ssh方式
 28       "      It will need the values in sshexec to be configured.",
 29       "kubernetes: Communicate with GlusterFS containers over",		#在GlusterFS由kubernetes創建時採用
 30       "            Kubernetes exec api."
 31     ],
 32     "executor": "ssh",
 33 
 34     "_sshexec_comment": "SSH username and private key file information",
 35     "sshexec": {
 36       "keyfile": "/etc/heketi/heketi_key",
 37       "user": "root",
 38       "port": "22",
 39       "fstab": "/etc/fstab"
 40     },
 41 ……
 42 ……
 43     "loglevel" : "warning"
 44   }
 45 }

4.3 配置免秘鑰

  1 [root@heketi ~]# ssh-keygen -t rsa -q -f /etc/heketi/heketi_key -N ""
  2 [root@heketi ~]# chown heketi:heketi /etc/heketi/heketi_key
  3 [root@heketi ~]# ssh-copy-id -i /etc/heketi/heketi_key.pub root@servera
  4 [root@heketi ~]# ssh-copy-id -i /etc/heketi/heketi_key.pub root@serverb
  5 [root@heketi ~]# ssh-copy-id -i /etc/heketi/heketi_key.pub root@serverc

4.4 啟動heketi

  1 [root@heketi ~]# systemctl enable heketi.service
  2 [root@heketi ~]# systemctl start heketi.service
  3 [root@heketi ~]# systemctl status heketi.service
  4 [root@heketi ~]# curl http://localhost:8080/hello		#測試訪問
  5 Hello from Heketi

4.5 配置Heketi拓撲

       拓撲信息用於讓Heketi確認可以使用的存儲節點、磁盤和集群，必須自行確定節點的故障域。故障域是賦予一組節點的整數值，這組節點共享相同的交換機、電源或其他任何會導致它們同時失效的組件。必須確認哪些節點構成一個集群，Heketi使用這些信息來確保跨故障域中創建副本，從而提供數據冗餘能力，Heketi支持多個Gluster存儲集群。

配置Heketi拓撲注意以下幾點：

• 可以通過topology.json文件定義組建的GlusterFS集群；
• topology指定了層級關係：clusters –> nodes –> node/devices –> hostnames/zone；
• node/hostnames字段的manage建議填寫主機ip，指管理通道，注意當heketi服務器不能通過hostname訪問GlusterFS節點時不能填寫hostname；
• node/hostnames字段的storage建議填寫主機ip，指存儲數據通道，與manage可以不一樣，生產環境管理網絡和存儲網絡建議分離；
• node/zone字段指定了node所處的故障域，heketi通過跨故障域創建副本，提高數據高可用性質，如可以通過rack的不同區分zone值，創建跨機架的故障域；
• devices字段指定GlusterFS各節點的盤符（可以是多塊盤），必須是未創建文件系統的裸設備。

  1 [root@heketi ~]# vi /etc/heketi/topology.json
  2 {
  3     "clusters": [
  4         {
  5             "nodes": [
  6                 {
  7                     "node": {
  8                         "hostnames": {
  9                             "manage": [
 10                                 "172.24.8.41"
 11                             ],
 12                             "storage": [
 13                                 "172.24.8.41"
 14                             ]
 15                         },
 16                         "zone": 1
 17                     },
 18                     "devices": [
 19                         "/dev/mapper/vg0-datalv"
 20                     ]
 21                 },
 22                 {
 23                     "node": {
 24                         "hostnames": {
 25                             "manage": [
 26                                 "172.24.8.42"
 27                             ],
 28                             "storage": [
 29                                 "172.24.8.42"
 30                             ]
 31                         },
 32                         "zone": 1
 33                     },
 34                     "devices": [
 35                         "/dev/mapper/vg0-datalv"
 36                     ]
 37                 },
 38                 {
 39                     "node": {
 40                         "hostnames": {
 41                             "manage": [
 42                                 "172.24.8.43"
 43                             ],
 44                             "storage": [
 45                                 "172.24.8.43"
 46                             ]
 47                         },
 48                         "zone": 1
 49                     },
 50                     "devices": [
 51                         "/dev/mapper/vg0-datalv"
 52                     ]
 53                 }
 54             ]
 55         }
 56     ]
 57 }
 58 
 59 [root@heketi ~]# echo "export HEKETI_CLI_SERVER=http://heketi:8080" >> /etc/profile.d/heketi.sh
 60 [root@heketi ~]# echo "alias heketi-cli='heketi-cli --user admin --secret admin123'" >> .bashrc
 61 [root@heketi ~]# source /etc/profile.d/heketi.sh
 62 [root@heketi ~]# source .bashrc
 63 [root@heketi ~]# echo $HEKETI_CLI_SERVER
 64 http://heketi:8080
 65 [root@heketi ~]# heketi-cli --server $HEKETI_CLI_SERVER --user admin --secret admin123 topology load --json=/etc/heketi/topology.json

4.6 集群管理

  1 [root@heketi ~]# heketi-cli cluster list					#集群列表
  2 [root@heketi ~]# heketi-cli cluster info aa83b0045fafa362bfc7a8bfee0c24ad	#集群詳細信息
  3 Cluster id: aa83b0045fafa362bfc7a8bfee0c24ad
  4 Nodes:
  5 189ee41572ebf0bf1e297de2302cfb39
  6 46429de5666fc4c6cc570da4b100465d
  7 be0209387384299db34aaf8377c3964c
  8 Volumes:
  9 
 10 Block: true
 11 
 12 File: true
 13 [root@heketi ~]# heketi-cli topology info aa83b0045fafa362bfc7a8bfee0c24ad	#查看拓撲信息

  1 [root@heketi ~]# heketi-cli node list						#卷信息
  2 Id:189ee41572ebf0bf1e297de2302cfb39     Cluster:aa83b0045fafa362bfc7a8bfee0c24ad
  3 Id:46429de5666fc4c6cc570da4b100465d     Cluster:aa83b0045fafa362bfc7a8bfee0c24ad
  4 Id:be0209387384299db34aaf8377c3964c     Cluster:aa83b0045fafa362bfc7a8bfee0c24ad
  5 [root@heketi ~]# heketi-cli node info 189ee41572ebf0bf1e297de2302cfb39		#節點信息
  6 [root@heketi ~]# heketi-cli volume create --size=2 --replica=2			#默認為3副本的replica模式

  1 [root@heketi ~]# heketi-cli volume list						#卷信息
  2 [root@heketi ~]# heketi-cli volume info 7da55685ebeeaaca60708cd797a5e391
  3 [root@servera ~]# gluster volume info						#通過glusterfs節點查看

4.7 測試驗證

  1 [root@heketi ~]# yum -y install centos-release-gluster
  2 [root@heketi ~]# yum -y install glusterfs-fuse					#安裝glusterfs-fuse
  3 [root@heketi ~]# mount -t glusterfs 172.24.8.41:vol_7da55685ebeeaaca60708cd797a5e391 /mnt

  1 [root@heketi ~]# umount /mnt
  2 [root@heketi ~]# heketi-cli volume delete 7da55685ebeeaaca60708cd797a5e391	#驗證完畢刪除

參考：https://www.jianshu.com/p/1069ddaaea78

https://www.cnblogs.com/panwenbin-logs/p/10231859.html

五 Kubernetes動態掛載glusterfs

5.1 StorageClass動態存儲

kubernetes共享存儲provider模式：

靜態模式(Static)：集群管理員手工創建PV，在定義PV時設置後端存儲的特性；

動態模式(Dynamic)：集群管理員不需要手工創建PV，而是通過StorageClass的設置對後端存儲進行描述，標記為某種”類型(Class)”；此時要求PVC對存儲的類型進行說明，系統將自動完成PV的創建及與PVC的綁定；PVC可以聲明Class為””，說明PVC禁止使用動態模式。

基於StorageClass的動態存儲供應整體過程如下圖所示：

1. 集群管理員預先創建存儲類（StorageClass）；
2. 用戶創建使用存儲類的持久化存儲聲明(PVC：PersistentVolumeClaim)；
3. 存儲持久化聲明通知系統，它需要一個持久化存儲(PV: PersistentVolume)；
4. 系統讀取存儲類的信息；
5. 系統基於存儲類的信息，在後台自動創建PVC需要的PV；
6. 用戶創建一個使用PVC的Pod；
7. Pod中的應用通過PVC進行數據的持久化；
8. 而PVC使用PV進行數據的最終持久化處理。

提示：關於Kubernetes的部署參考《附003.Kubeadm部署Kubernetes》。

5.2 定義StorageClass

關鍵字說明：

• provisioner：表示存儲分配器，需要根據後端存儲的不同而變更；
• reclaimPolicy: 默認即”Delete”，刪除pvc后，相應的pv及後端的volume，brick(lvm)等一起刪除；設置為”Retain”時則保留數據，若需刪除則需要手工處理；
• resturl：heketi API服務提供的url；
• restauthenabled：可選參數，默認值為”false”，heketi服務開啟認證時必須設置為”true”；
• restuser：可選參數，開啟認證時設置相應用戶名；
• secretNamespace：可選參數，開啟認證時可以設置為使用持久化存儲的namespace；
• secretName：可選參數，開啟認證時，需要將heketi服務的認證密碼保存在secret資源中；
• clusterid：可選參數，指定集群id，也可以是1個clusterid列表，格式為”id1,id2”；
• volumetype：可選參數，設置卷類型及其參數，如果未分配卷類型，則有分配器決定卷類型；如”volumetype: replicate:3”表示3副本的replicate卷，”volumetype: disperse:4:2”表示disperse卷，其中‘4’是數據，’2’是冗餘校驗，”volumetype: none”表示distribute卷

提示：關於glusterfs各種不同類型的卷見《004.RHGS-創建volume》。

  1 [root@k8smaster01 ~]# kubectl create ns heketi		#創建命名空間
  2 [root@k8smaster01 ~]# echo -n "admin123" | base64		#將密碼轉換為64位編碼
  3 YWRtaW4xMjM=
  4 [root@k8smaster01 ~]# mkdir -p heketi
  5 [root@k8smaster01 ~]# cd heketi/
  6 [root@k8smaster01 ~]# vi heketi-secret.yaml			#創建用於保存密碼的secret
  7 apiVersion: v1
  8 kind: Secret
  9 metadata:
 10   name: heketi-secret
 11   namespace: heketi
 12 data:
 13   # base64 encoded password. E.g.: echo -n "mypassword" | base64
 14   key: YWRtaW4xMjM=
 15 type: kubernetes.io/glusterfs
 16 [root@k8smaster01 heketi]# kubectl create -f heketi-secret.yaml	#創建heketi
 17 [root@k8smaster01 heketi]# kubectl get secrets -n heketi
 18 NAME                  TYPE                                  DATA   AGE
 19 default-token-5sn5d   kubernetes.io/service-account-token   3      43s
 20 heketi-secret         kubernetes.io/glusterfs               1      5s
 21 [root@kubenode1 heketi]# vim gluster-heketi-storageclass.yaml	#正式創建StorageClass
 22 apiVersion: storage.k8s.io/v1
 23 kind: StorageClass
 24 metadata:
 25   name: gluster-heketi-storageclass
 26 parameters:
 27   resturl: "http://172.24.8.44:8080"
 28   clusterid: "aa83b0045fafa362bfc7a8bfee0c24ad"
 29   restauthenabled: "true"					#若heketi開啟認證此處也必須開啟auth認證
 30   restuser: "admin"
 31   secretName: "heketi-secret"				#name/namespace與secret資源中定義一致
 32   secretNamespace: "heketi"
 33   volumetype: "replicate:3"
 34 provisioner: kubernetes.io/glusterfs
 35 reclaimPolicy: Delete
 36 [root@k8smaster01 heketi]# kubectl create -f gluster-heketi-storageclass.yaml

注意：storageclass資源創建后不可變更，如修改只能刪除后重建。

  1 [root@k8smaster01 heketi]# kubectl get storageclasses		#查看確認
  2 NAME                          PROVISIONER               AGE
  3 gluster-heketi-storageclass   kubernetes.io/glusterfs   85s
  4 [root@k8smaster01 heketi]# kubectl describe storageclasses gluster-heketi-storageclass

5.3 定義PVC

  1 [root@k8smaster01 heketi]# cat gluster-heketi-pvc.yaml
  2 apiVersion: v1
  3 metadata:
  4   name: gluster-heketi-pvc
  5   annotations:
  6     volume.beta.kubernetes.io/storage-class: gluster-heketi-storageclass
  7 spec:
  8   accessModes:
  9   - ReadWriteOnce
 10   resources:
 11     requests:
 12       storage: 1Gi

注意：accessModes可有如下簡寫：

• ReadWriteOnce：簡寫RWO，讀寫權限，且只能被單個node掛載；
• ReadOnlyMany：簡寫ROX，只讀權限，允許被多個node掛載；
• ReadWriteMany：簡寫RWX，讀寫權限，允許被多個node掛載。
  

  1 [root@k8smaster01 heketi]# kubectl create -f gluster-heketi-pvc.yaml
  2 [root@k8smaster01 heketi]# kubectl get pvc
  3 [root@k8smaster01 heketi]# kubectl describe pvc gluster-heketi-pvc
  4 [root@k8smaster01 heketi]# kubectl get pv
  5 [root@k8smaster01 heketi]# kubectl describe pv pvc-5f7420ef-082d-11ea-badf-000c29fa7a79

  1 [root@k8smaster01 heketi]# kubectl describe endpoints glusterfs-dynamic-5f7420ef-082d-11ea-badf-000c29fa7a79

提示：由上可知：PVC狀態為Bound，Capacity為1G。查看PV詳細信息，除容量，引用storageclass信息，狀態，回收策略等外，同時可知GlusterFS的Endpoint與path。EndpointsName為固定格式：glusterfs-dynamic-PV_NAME，且endpoints資源中指定了掛載存儲時的具體地址。

5.4 確認查看

通過5.3所創建的信息：

• volume與brick已經創建；
• 主掛載點（通信）在172.24.8.41節點，其餘兩個節點備選；
• 三副本的情況下，所有節點都會創建brick。

  1 [root@heketi ~]# heketi-cli topology info			#heketi主機查看
  2 [root@serverb ~]# lsblk						#glusterfs節點查看
  3 [root@serverb ~]# df -hT					#glusterfs節點查看
  4 [root@servera ~]# gluster volume list				#glusterfs節點查看
  5 [root@servera ~]# gluster volume info vol_e4c948687239df9833748d081ddb6fd5

5.5 Pod掛載測試

  1 [root@xxx ~]# yum -y install centos-release-gluster
  2 [root@xxx ~]# yum -y install glusterfs-fuse					#安裝glusterfs-fuse

提示：所有需要使用glusterfs volume的Kubernetes節點都必須安裝glusterfs-fuse以便於正常掛載，同時版本需要和glusterfs節點一致。

  1 [root@k8smaster01 heketi]# vi gluster-heketi-pod.yaml
  2 kind: Pod
  3 apiVersion: v1
  4 metadata:
  5   name: gluster-heketi-pod
  6 spec:
  7   containers:
  8   - name: gluster-heketi-container
  9     image: busybox
 10     command:
 11     - sleep
 12     - "3600"
 13     volumeMounts:
 14     - name: gluster-heketi-volume			#必須和volumes中name一致
 15       mountPath: "/pv-data"
 16       readOnly: false
 17   volumes:
 18   - name: gluster-heketi-volume
 19     persistentVolumeClaim:
 20       claimName: gluster-heketi-pvc			#必須和5.3創建的PVC中的name一致
 21 [root@k8smaster01 heketi]# kubectl create -f gluster-heketi-pod.yaml -n heketi		#創建Pod

5.6 確認驗證

  1 [root@k8smaster01 heketi]# kubectl get pod -n heketi | grep gluster
  2 gluster-heketi-pod          1/1     Running   0          2m43s
  3 [root@k8smaster01 heketi]# kubectl exec -it gluster-heketi-pod /bin/sh		#進入Pod寫入測試文件
  4 / # cd /pv-data/
  5 /pv-data # echo "This is a file!" >> a.txt
  6 /pv-data # echo "This is b file!" >> b.txt
  7 /pv-data # ls
  8 a.txt  b.txt
  9 [root@servera ~]# df -hT					#在glusterfs節點查看Kubernetes節點的測試文件
 10 [root@servera ~]# cd /var/lib/heketi/mounts/vg_47c90d90e03de79696f90bd94cfccdde/brick_721243c3e0cf8a2372f05d5085a4338c/brick/
 11 [root@servera brick]# ls
 12 [root@servera brick]# cat a.txt
 13 [root@servera brick]# cat b.txt

5.7 刪除資源

  1 [root@k8smaster01 heketi]# kubectl delete -f gluster-heketi-pod.yaml
  2 [root@k8smaster01 heketi]# kubectl delete -f gluster-heketi-pvc.yaml
  3 [root@k8smaster01 heketi]# kubectl get pvc
  4 [root@k8smaster01 heketi]# kubectl get pv
  5 [root@servera ~]# gluster volume list
  6 No volumes present in cluster

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我想獨立實現一個全棧產品為什麼這麼難

日常生活中，我們會使用很多軟件產品。在使用這些產品的時候，我們看得見的東西稱為“前端界面”如一個輸入框、一個按鈕，點擊按鈕之後發生的一切看不見的東西稱為“後端服務”。與之對應的創造者分別稱為“前端程序員”、“後端程序員”，然而，一個完整產品的開發不僅僅是只有前端和後端，還有設計師，架構師，運維等。有沒有可能這些所有的事情都一個人干呢？有可能，事實上如今就有很多的“全棧工程師”，他們身兼數職，是多面手。能獨立完成一個產品的方方面面。這種人固然十分了得，他們通常具有多年的經驗，涉獵廣泛，是老手，也是高手，當有一個產品想法的時候，他們可以用自己的全面專業技能，盡情的發揮去實現自己的想法。所以，從某種意義上講“全棧也是一種自由”，你可以自由的實現你的想法，這簡直太美妙了！

然而，很多時候當我們有一個產品想法的時候，我們往往發現，前端寫完了，後端怎麼搞？數據庫怎麼搞？域名怎麼搞？域名還要備案？應用部署怎麼搞？我的買什麼樣的服務器啊？靜態資源 CDN 怎麼搞？文件上傳服務器怎麼搞？萬一訪問用戶多了能撐住嗎？等等……問題很多，導致你的一個個想法，都只是在腦海中曇花一現，從來都無法將她們實現，或者說你激情飽滿的實現了其中自己最擅長的一部分，當碰到其他難題的時候就止步了。於是仰天長嘯：我就想獨立做一個完整的產品為什麼這麼難？年輕人，這一切都不怪你……

破局：小程序雲開發

為什麼使用小程序雲開發來破局？

為啥是用“小程序雲開發”來破局？首先，我們的目的是全棧實現一個產品。全棧可以有多種技術方案，你可用任何你能會的技能來達到全棧的目的。你可以開發安卓，IOS，或者 PC 站，然而小程序是最實際的！為啥？手機上能做的事情為啥要用 PC 版？OK,既然手機版比較好，那能不能再簡單一點？能，就是小程序，不需要開發IOS，安卓兩個版本。可以快速產出，快速試錯。

其次，前面說到了，全棧實現一個產品並不容易，對很多人來說甚至是巨難！選擇了小程序已經是比較划算的方案。而再集成雲開發，全棧立馬就有了。這就是為什麼選擇“小程序雲開發”來破局。

小程序雲開發是什麼?

小程序雲開發是什麼？官方文檔是這麼說的：開發者可以使用雲開發開發微信小程序、小遊戲，無需搭建服務器，即可使用雲端能力。雲開發為開發者提供完整的原生雲端支持和微信服務支持，弱化後端和運維概念，無需搭建服務器，使用平台提供的 API 進行核心業務開發，即可實現快速上線和迭代，同時這一能力，同開發者已經使用的雲服務相互兼容，並不互斥。

看完上面的描述，也許你仍然無法非常清楚的知道什麼是“小程序雲開發”，沒關係，你只需要注意加粗的部分，大概知道它“無需搭建服務器”，從傳統觀念將，這個似乎“毀三觀”咋可能沒服務器啊？是的，可以沒有傳統意義上的服務器，這種模式是 serveless 的。

那麼，小程序雲開發提供了哪些東西來破局呢？且看下面的表格：

能 力	作 用	說 明
雲函數	無需自建服務器	在雲端運行的代碼，微信私有協議天然鑒權，開發者只需編寫自身業務邏輯代碼
數據庫	無需自建數據庫	一個既可在小程序前端操作，也能在雲函數中讀寫的 JSON 數據庫
存儲	無需自建存儲和 CDN	在小程序前端直接上傳/下載雲端文件，在雲開發控制台可視化管理
雲調用	原生微信服務集成	基於雲函數免鑒權使用小程序開放接口的能力，包括服務端調用、獲取開放數據等能力

上面的表格中提到了“雲開發”中的一些能力：“雲函數”，“數據庫”，“存儲”，“雲調用”，我們可以將這些詞帶入你曾經開發過的應用，看看它們分別代表了哪些部分。對於程序員來說，如果有疑問的話，沒有什麼是一個 helloword 解決不了的。

實戰：獨立開發一個簡易的零售小程序

哆嗦再多，不如實戰。下面我們就來使用小程序雲開發實現一個簡單的零售小程序。

項目構思

既然是一個零售小程序，那麼我們可以思考一下零售小程序的大致業務流程，以及粗略的梳理一下，其功能點。現根據自己的想法，大致畫一下草圖，如果沒有靈感可以參考一下別的 APP 是如何設計的。

我根據自己的想法設計之後是這樣的：

功能模塊：首頁，商品列表頁，購物車，確認訂單，個人中心，個人訂單，管你模塊（商品添加，分類添加）其中商品需要上傳圖片。

梳理完功能之後，我們對於要實現的東西已經有個初步的概念了。接下來，我們需要大概畫一下頁面設計、及功能流轉。初次設計可能沒有太多經驗，沒關係，開始做就行了，做着做着就會想法越來越多，然後優化的越來越好。。我也是經過了多番修改調整，最終找到了一些思路。我的（拙劣）設計如下，圖片如果看不清楚可複製圖片鏈接在新窗口打開查看：

說明，以上圖片是根據成品（我真的開發了一個雲小程序並上線使用了）截圖的，而實際我再設計的時候也是經過幾番修改才最終定成這樣。

同時，補充說明一下，這裏前端頁面使用的是 vant-weapp控件，非常好用。推薦！如果你和我一樣是一個純後端程序員，建議使用 vant-weapp 來作為 ui，非常方便。否則自己寫頁面樣式的話可能就做不出來了。全棧不是那麼好乾的啊。選擇自己能駕馭的，能實現最終功能，就是一個合格的全棧。

創建小程序雲開發項目

我們先下載微信小程序開發工具，下載地址,安裝好了之後，新建項目，界面如下，APPID 需要你自己去註冊一個。然後注意，選擇“小程序雲開發”，如下圖所示：

創建好了之後，項目目錄如下,先看 1 標註的地方：

如果你曾經有過小程序的開發經驗，那麼miniprogram文件夾下面的結構你肯定熟悉了，miniprogram下面的子目錄分別是小程序對應的組件、圖片、頁面、樣式以及app.js,app.json,sitemap.json,其中components下面的vant-weapp就是上面提到的 ui 組件。

最後一個比較重要的文件夾就是cloudfunctions，這個目錄是用來存放“雲函數的”，雲函數就是我們的後端。每一個雲函數提供一個服務。一個個的雲函數組成了我們整體的後端服務。雲函數可以看做是 FaaS（function as a service）。途中，2 標記的位置的“雲開發”按鈕，我們點進去，就可以看到“雲開發的控制台”，如下圖所示：

如果上圖看不清楚，可以複製鏈接到新的瀏覽器窗口查看，如圖，小程序雲開發默認的免費套餐有一定的額度可供使用。首頁便是使用統計。然後我們能看到，有“數據庫”，“存儲”，“雲函數”。

這裏的“數據庫”其實就是類似於一個 MongoDB，你可以點進去創建一個個的 collection（即：關係型數據庫中的table）;這裏的“存儲”其實就是“文件夾”，我們可以通過微信提供的 api把圖片上傳到“存儲”中；這裏的“雲函數”就是我們需要實現的後端業務邏輯，他就是一個個的函數（函數由我們自己寫好後上傳）。一般開發過程中我們在開發者工具中的cloudfunctions目錄下創建雲函數（比方說是:user-add）開發完成之後在雲函數目錄點擊右鍵——上傳即可。然後就可以在小程序的代碼中調用這個user-add雲函數。

雲開發之——3 分鐘實現文件上傳

注意：在開始雲開發之前，我們現在 小程序代碼的 app.js 中加入wx.cloud.init,如下：

App({
  onLaunch: function () {
    if (!wx.cloud) {
      console.error('請使用 2.2.3 或以上的基礎庫以使用雲能力')
    } else {
      wx.cloud.init({
        // env 參數說明：
        //   env 參數決定接下來小程序發起的雲開發調用（wx.cloud.xxx）會默認請求到哪個雲環境的資源
        //   此處請填入環境 ID, 環境 ID 可打開雲控制台查看
        //   如不填則使用默認環境（第一個創建的環境）
        env: 'your-env-id',
        traceUser: true,
      })
    }
    this.globalData = {}
  }
})

上面的圖中，我們已經看到了“商品添加”頁面的效果，它需要我們輸入商品名稱、價格、並上傳圖片，然後保存。傳統架構中，上傳圖片需要前端頁面擺一個控件，然後後端提供一個 api用來接收前端傳來的文件，通常來說這個後端 api 接收到圖片之後，會將圖片文件保存到自己的文件服務器或者是阿里雲存儲、或者是七牛雲存儲之類的。然後返回給你一個文件鏈接地址。非常麻煩，然而，小程序雲開發上傳文件超級簡單，上代碼：

頁面代碼：
<van-notice-bar
  scrollable="false"
  text="發布商品"
/>
  <van-field
    value="{{ productName }}"
    required
    clearable
    label="商品名稱"
    placeholder="請輸入商品名稱"
    bind:change="inputName"
  />
    <van-field
    value="{{ productPrice }}"
    required
    clearable
    label="價格"
    icon="question-o"
     bind:click-icon="onClickPhoneIcon"
    placeholder="請輸入價格"
    error-message="{{phoneerr}}"
    border="{{ false }}"
    bind:change="inputPrice"
  />

<van-action-sheet
  required
  show="{{ showSelect }}"
  actions="{{ actions }}"
  close-on-click-overlay="true"
  bind:close="toggleSelect"
  bind:select="onSelect" cancel-text="取消"
/>
  <van-field
    value="{{ productCategory }}"
    center
    readonly
    label="商品分類"
    border="{{ false }}"
    use-button-slot
  >
    <van-button slot="button" size="small" plain type="primary"  
     bind:click="toggleSelect">選擇分類</van-button>
  </van-field>
  
  <van-button class="rightside" type="default" bind:click="uploadImage" >上傳商品圖片</van-button>
  <view class="imagePreview">
    <image src="{{productImg}}" />
  </view>
 <van-submit-bar
  price="{{ totalShow }}"
  button-text="提交"
  bind:submit="onSubmit"
  tip="{{ false }}"
 >
 </van-submit-bar> 
<van-toast id="van-toast" />
<van-dialog id="van-dialog" />

這裡有個控件，綁定了uploadImage方法，其代碼為：

  uploadImage:function(){
    let that = this;
    wx.chooseImage({
      count: 1,
      sizeType: ['compressed'],
      sourceType: ['album', 'camera'],
      success(res) {
        wx.showLoading({
          title: '上傳中...',
        })
        const tempFilePath = res.tempFilePaths[0]
        const name = Math.random() * 1000000;
        const cloudPath = name + tempFilePath.match(/\.[^.]+?$/)[0]
        wx.cloud.uploadFile({
          cloudPath:cloudPath,//雲存儲圖片名字
          filePath: tempFilePath,//臨時路徑
          success: res => {
            let fileID = res.fileID;
            that.setData({
              productImg: res.fileID,
            });
            wx.showToast({
              title: '圖片上傳成功',
            })
          },
          fail: e =>{
            wx.showToast({
              title: '上傳失敗',
            })
          },
          complete:()=>{
            wx.hideLoading();
          }
        });
      }
    })
  }

這裏，wx.chooseImage用於調起手機選擇圖片（相冊/相機拍照），然後wx.cloud.uploadFile用於上傳圖片到上面說到的雲開發能力之一的“存儲”中。上傳圖片成功之後返回一個文件 ID，類似：

cloud://release-0kj63.7265-release-0kj63-1300431985/100477.13363146288.jpg  

這個鏈接可以直接在小程序頁面展示：

<image src="cloud://release-0kj63.7265-release-0kj63-1300431985/100477.13363146288.jpg  " />

也可以通過微信 api，裝換成 http 形式的圖片鏈接。

雲開發之——操作數據庫，1 分鐘寫完保存商品到數據庫的代碼

上面我們實現了商品圖片上傳，但是，商品圖片並沒有保存到數據庫。正常錄入商品的時候，我們會填好商品名稱，價格等，然後上傳圖片，最終點擊“保存”按鈕，將商品保存到數據庫。傳統模式下，前端仍然是需要調用一個後端接口，通過 post 提交數據，最終由後端服務（比如 java 服務）將數據保存到數據庫。小程序雲開發使得操作數據庫十分簡單，首先我們在雲開發控制台創建“商品表”，即一個 collection,取名為：products。然後我們就可以保存數據到數據庫了，代碼如下：

onSubmit:function(){
    // 校驗代碼，略
    let product = {};
    product.imgId = this.data.productImg;
    product.name= this.data.productName;
    product.categoryId = this.data.productCategoryId;
    product.price = this.data.productPrice;
    // 其他賦值，略
    const db = wx.cloud.database();
    db.collection('products').add({
     data: product,
     success(res) {
       wx.showToast({
         title: '保存成功',
       })
     }
   });
  }

以上就實現了數據入庫，就這點代碼，超簡單，1 分鐘寫完，誠不欺我。其中這裏的products就是我們的“商品表”，之前說過，類似 MongoDB 數據庫，這裏操作的是db.collection，這和 MongoDB 的語法差不多。

雲開發之——使用雲函數完成後端業務邏輯，訂單創建

小程序雲開發提供了幾大能力：“數據庫”，“存儲”，“雲函數”，前兩項我們已經有所體會了。下面我們能創建一個雲函數來實現訂單創建。這裏說明，雲函數其實就是 一段JavaScript 代碼，上傳至雲服務器之後，最終也是運行在 nodejs 環境的，只是這一切，我們不需要關心。我們只需要關心我們這個雲函數提供的功能是什麼就可以了。

創建雲函數很簡單，直接在開發工具中右鍵“新建Node.js 雲函數”。然後以創建訂單為例，假設我們創建一個雲函數名為c-order-add,創建好了之後，目錄是這樣：

雲函數的主要代碼在 index.js 中，其完整代碼是這樣：

// 雲函數入口文件
const cloud = require('wx-server-sdk')
cloud.init({
  env: 'release-xxx'// your-env-id
})
const db = cloud.database()

// 雲函數入口函數
exports.main = async (event, context) => {
  const wxContext = cloud.getWXContext();
  console.log("雲函數 c-order-add : ")  
  // 這裡是一些邏輯處理...
  
  return await db.collection('uorder').add({
    data: {
      openid: event.userInfo.openId,
      address: event.address,
      userName: event.userName,
      phone: event.phone,
      shoppingInfo: event.shoppingInfo,
      totlePrice: event.totlePrice,
      shoppingStr: event.shoppingStr,
      remark:event.remark,
      createTime: now,
      // ...
    }
  });
}

這個雲函數寫好之後，需要上傳到服務器，直接在雲函數目錄點擊右鍵，然後點擊“上傳並部署”即可，這就相當於部署好了後端服務。前端小程序頁面調用的寫法是這樣的：

let orderData={};
orderData.userName = this.data.userName;
orderData.phone = this.data.phone;
orderData.address = this.data.address;
// ....
wx.cloud.callFunction({
      // 雲函數名稱
      name: 'c-order-add',
      // 傳給雲函數的參數
      data: orderData,
      complete: res => {
        Dialog.alert({
          title: '提交成功',
          message: '您的訂單成功，即將配送，請保持手機通暢。'
        }).then(() => {
          // ....
          wx.redirectTo({
            url: '../uorder/uorder'
          });
        });
      }
})

這裏，向程序前端，通過wx.cloud.callFunction完成了對雲函數的調用，也可以理解為對後端服務的調用。至此我們我們介紹完了，小程序雲開發的功能。雖然，我只貼出了少量的代碼，即保存商品，和提交訂單。由於時間和篇幅有限，我不可能把整個完整的程序代碼貼出來。但是你可以參照這個用法示例，將剩下的業務邏輯補充完整，最終完成“項目構思”一節中展示的成品截圖效果。

小程序審核的一點經驗

我開發的小程序審核在提交審核的時候遭遇了兩次退回，第一次是因為：“小程序具備電商性質，個人小程序號不支持”。所以，我只好申請了一個企業小程序號，使用的是超市的營業執照。服務類目的選擇也被打回了一次，最後選擇了食品還提交了食品經營許可證。第二次打回是因為：“用戶體驗問題”。其實就是“授權索取”的問題，微信不讓打開首頁就“要求授權”，同時不能強制用戶接受授權，得提供拒絕授權也能使用部分功能。

上面兩條解決之後，更新新了好幾版，都沒有出現過被拒的情況。並且，有次我是夜晚 10 左右提價的審核，結果10 點多就提示審核通過，當時沒看具體時間，就是接盆水泡了個腳的時間審核通過了。所以，我推斷小程序審核初次審核會比較嚴，之後如果改動不大應該直接機審就過了。

總結及對比

這裏我們可以對小程序雲開發和傳統模式做一個對比：

對比條目	傳統模式	雲開發
是否需要後端服務	需要 （如一個java應用部署在 Tomcat 中）	不需要 只需要“雲函數”
是否需要域名	需要 （還得在微信後台的把域名加入安全域名）	不需要
是否需要購買服務器	需要 （你得部署後端 Java 應用，還得安裝數據庫）	不需要 開通雲開發之後免費套餐夠用 不夠的話購買套餐按調用量計費
是否需要懂運維	需要 （你得會折騰服務器，數據庫之類的 還得配置好相關的用戶，端口，啟動服務）	不需要
圖片上傳及 CDN	麻煩	簡單
獲取微信 openID	麻煩	超級簡單，雲函數中直接獲取
···

就對比這麼多吧，總之，我非常喜歡小程序雲開發，小程序真的可以讓你輕鬆干全棧。或者咱們別動不動就提“全棧”，姑且說，小程序雲開發可以讓你更簡單、更快速、更便宜的實現你的產品落地。我自己開發的雲小程序上線之後，使用了一兩個月，沒出現任何問題。我也不用操心服務器什麼的。所以，我已經給身邊很多人安利了小程序雲開發了。這裏我就不貼出我的小程序碼了，因為已經正式給我同學的超市使用了，所以不方便讓別人去產生測試數據。如果你感興趣想看的話，可以聯繫我。

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