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练习 - 编写使用机密的 Java 应用程序

5 分钟

你将使用连接到数据库的 Spring Boot 来编写 Java Web 应用程序。

出于安全考虑，你需要在将来保护数据库访问。但首先让我们创建应用程序基础结构，然后配置 Java 应用程序以供使用。

创建应用程序基础结构

在此练习中，你将使用 Azure CLI 创建以下资源：

一个 Azure 资源组，其中包含应用程序的所有资源。
一个 PostgreSQL 数据库服务器。
一个 Azure Spring Apps 群集和一个在此群集中运行的 Spring Boot 应用程序。

需要在脚本的开头提供一些环境变量，这些变量在 Azure 中应该是唯一的。

还需要提供本地 IP 地址，以便从本地计算机访问数据库。此 IP 地址应为 IPv4 地址。如果你不知道本地 IP 地址，可以参阅以下网站：https://www.whatismyip.com/

设置以下环境变量：

AZ_RESOURCE_GROUP=<YOUR_UNIQUE_RESOURCE_GROUP_NAME>
AZ_DATABASE_USERNAME=<YOUR_POSTGRESQL_USERNAME>
AZ_DATABASE_PASSWORD=<YOUR_POSTGRESQL_PASSWORD>
AZ_LOCAL_IP_ADDRESS=<YOUR_LOCAL_IP_ADDRESS>

设置这些环境变量后，可以运行以下命令来创建资源：

AZ_LOCATION=eastus
# Must be all lowercase
AZ_SPRING_CLOUD=spring-${AZ_RESOURCE_GROUP,,}

AZ_DATABASE_NAME=pgsql-${AZ_RESOURCE_GROUP}
AZ_DATABASE_USERNAME=${AZ_DATABASE_USERNAME}

az group create \
    --name $AZ_RESOURCE_GROUP \
    --location $AZ_LOCATION

此命令可能需要几分钟才能完成。

az postgres server create \
    --resource-group $AZ_RESOURCE_GROUP \
    --name $AZ_DATABASE_NAME \
    --location $AZ_LOCATION \
    --sku-name B_Gen5_1 \
    --storage-size 5120 \
    --admin-user $AZ_DATABASE_USERNAME \
    --admin-password $AZ_DATABASE_PASSWORD

az postgres server firewall-rule create \
    --resource-group $AZ_RESOURCE_GROUP \
    --name $AZ_DATABASE_NAME-database-allow-local-ip \
    --server $AZ_DATABASE_NAME \
    --start-ip-address $AZ_LOCAL_IP_ADDRESS \
    --end-ip-address $AZ_LOCAL_IP_ADDRESS

az postgres server firewall-rule create \
    --resource-group $AZ_RESOURCE_GROUP \
    --name $AZ_DATABASE_NAME-database-allow-azure-ip \
    --server $AZ_DATABASE_NAME \
    --start-ip-address 0.0.0.0 \
    --end-ip-address 0.0.0.0

az postgres db create \
    --resource-group $AZ_RESOURCE_GROUP \
    --name demo \
    --server-name $AZ_DATABASE_NAME

此命令可能需要几分钟才能完成。

az extension add --name spring

az spring create \
   --name $AZ_SPRING_CLOUD \
   --resource-group $AZ_RESOURCE_GROUP \
   --location $AZ_LOCATION \
   --sku Basic

此命令可能需要几分钟才能完成。

az spring app create \
   --resource-group $AZ_RESOURCE_GROUP \
   --service $AZ_SPRING_CLOUD \
   --name application \
   --runtime-version Java_11 \
   --assign-endpoint true

这些脚本需要一段时间才能运行，因此你可以在后台运行它们，并在此期间开始编写应用程序代码。

配置 Java 应用程序

使用 git clone 命令，从 https://github.com/Azure-Samples/manage-secrets-in-java-applications GitHub 存储库获取应用程序主干：

git clone https://github.com/Azure-Samples/manage-secrets-in-java-applications.git

此应用程序使用 Spring Data JPA 访问数据库。你可以查看 CRUD 存储库接口：

package com.example.demo;

import org.springframework.data.repository.CrudRepository;
import org.springframework.stereotype.Repository;

@Repository
public interface ItemRepository extends CrudRepository<Item, Integer> {
}

随后，存储在数据库中的数据会向 Web 公开（使用 Spring MVC REST 控制器）：

package com.example.demo;

import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class ItemController {

    private final ItemRepository itemRepository;

    public ItemController(ItemRepository itemRepository) {
        this.itemRepository = itemRepository;
    }

    @GetMapping("/")
    String welcome() {
        return "Here are all the database items: " + itemRepository.findAll();
    }
}

此数据会在启动时插入到数据库中（使用 src/main/resources/data.sql）：

insert into item (details) values ('This is a item from the database');

如果需要更多数据或者要对文件进行自定义，可以向文件中添加更多行。

若要访问数据库，需要配置 src/main/resources/application.properties 文件：

logging.level.org.springframework.jdbc.core=DEBUG

spring.datasource.url=jdbc:postgresql://${azureDatabaseName}.postgres.database.azure.com:5432/demo
spring.datasource.username=${azureDatabaseUsername}@${azureDatabaseName}
spring.datasource.password=${azureDatabasePassword}

spring.sql.init.mode=always

此配置文件具有三个需要配置的变量：

${azureDatabaseName} 是之前在 AZ_DATABASE_NAME 环境变量中配置的 PostgreSQL 数据库的名称。键入 echo $AZ_DATABASE_NAME 可查看它。
${azureDatabaseUsername} 是之前在 AZ_DATABASE_USERNAME 环境变量中配置的数据库用户名的名称。键入 echo $AZ_DATABASE_USERNAME 可查看它。
${azureDatabasePassword} 是之前在 AZ_DATABASE_PASSWORD 环境变量中配置的数据库密码的名称。键入 echo $AZ_DATABASE_PASSWORD 可查看它。

正如我们在上一单元中了解的，在应用程序源代码中对这些值进行硬编码是一种错误的做法。但是，若要测试应用程序，可以临时编写它们并运行应用程序：

./mvnw spring-boot:run

可以使用以下命令或 Web 浏览器通过访问 Spring MVC 控制器来读取数据库内容：

curl http://localhost:8080

将 Java 应用程序部署到 Azure

若要部署应用程序，首先需要将其打包为 Jar 文件：

./mvnw clean package

此命令在 target 目录中生成可执行 Jar 文件，你将使用 Azure CLI 部署该文件：

az spring app deploy \
   --resource-group $AZ_RESOURCE_GROUP \
   --service $AZ_SPRING_CLOUD \
   --name application \
   --artifact-path target/*.jar

如果遇到故障，可以通过键入以下命令来查看应用程序日志：

az spring app logs \
   --resource-group $AZ_RESOURCE_GROUP \
   --service $AZ_SPRING_CLOUD \
   --name application

应用程序随后将在云中可用，可以使用 cURL 命令访问其数据：

curl https://$AZ_SPRING_CLOUD-application.azuremicroservices.io

# Expected output:
#
# Here are all the database items: [Secret{Id=1, details='This is a item from the database'}]
#

祝贺你！你已成功创建了一个连接到数据库的 Java 应用程序！现在，需要在后续单元中保护数据库凭据。

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创建应用程序基础结构

配置 Java 应用程序

将 Java 应用程序部署到 Azure

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