在Windows Azure上运行Java程序

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Windows Azure提供了充分的开放性，在IaaS层面，用户可以选择Windows或Linux虚拟机，这样用户可以运行各种程序。在PaaS层面，除了使用.NET之外，用户还可以使用Java, Python, Node.js, PHP, Ruby这5种语言。其中，Node.js, Python和PHP使用IIS作为Web服务器，Java使用的运行环境可由用户选择，如Tomcat, JBoss, Jetty, GlassFish等。同时，Azure为各种语言提供了SDK，从而方便各种程序调用Azure的各种服务，比如Storage、Service Bus等

Azure在计算部分的主要PaaS服务为Websites和Cloud Service。其中Websites是一组配置好的IIS集群，用户只需把应用代码文件通过FTP等方式上传，即可运行该应用。用户无法配置IIS以底层的OS。Cloud service比Websites更灵活，它为用户提供了IIS集群和Windows集群，用户同样只需要上传代码，但用户可以获得OS的管理员权限，可以安装各种服务器端软件，也可以修改各种配置。

由于Websites服务由IIS实现，所以.NET，Node.js, Python和PHP应用可以选择部署在Websites服务上或是Cloud Service上，而Java应用只能部署在Cloud Service上。即使如此，Java应用仍然可以从PaaS服务获得许多IaaS没有的好处。其中最大的好处是，PaaS环境可以提供更好的弹性，大幅度简化管理。在IaaS上，用户需要自己安装、部署Java中间件、部署应用，比如JDK和Tomcat，当应用的负载变化时，用户需要手动添加新的虚拟机实例，并且重复安装这些中间件并配置应用，而在Cloud service上，这些的安装配置都已由Cloud service运行环境完成，用户按一个按钮即可完成应用的扩容、收缩，甚至可以通过程序实现应用性能的监测并自动触发应用的扩容、收缩动作。这样可以让应用以更经济的方式快速响应流量变化。

下面是在Windows Azure下部署Java应用到Cloud Service的步骤。

首先，最好使用Eclipse EE版作为Java的开发环境：Eclipse IDE for Java EE Developers。可以从Eclipse网站下载http://www.eclipse.org/downloads/.

另外，我们还需要有一个可用的Azure订阅

启动Eclipse后，选择Help->install New software

输入dl.msopentech.com/eclipse作为插件安装源，然后选择所有插件，进行安装

安装会持续一段时间。这些插件包括：Azure开发环境、SQL server的JDBC驱动、Azure storage/queue/access controll service的API库

安装完毕后重启Eclipse。如果能看到工具栏上如下的按钮，代表Azure插件安装成功。

下面开始创建一个普通的Java项目。在菜单中选择File->New->Dynamic Web Project，输入项目名，并在Target runtime里面选择目标运行环境，如Tomcat 7.0。如果没有定义运行环境，点击New Runtime创建一个新的，建议选择Tomcat，然后指定Tomcat的安装路径。如果本机没有安装Tomcat，则需要先下载一个

创建之后开始添加第一个JSP文件。在菜单中选择File->New->New JSP File。选中刚才建立项目的WebContent作为目标路径，并文件名为index.jsp

创建完成后对文件进行编辑，添加如下内容

<body>
  <b><% out.println("Hello World!"); %></b>
</body>

这样一个简单的Java项目就完成了

下面要进行该项目的发布。为了发布需要创建一个Azure发布项目。在菜单中选择File->New->New Windows Azure Deployment Project. 为该发布项目起一个名字。在第二步中，选择Java运行所需的JDK

下面的部署选项有三个，它们代表了在云端使用JDK的方式：

第一种方式是将本机JDK打包到部署包里，这样部署比较简单，但由于JDK比较大，会导致部署包太大而造成上传时间太长
第二种方式是自动上传本机JDK到Azure存储账户，在云服务部署时，每台虚拟机会自动从存储账户下载JDK。这样首次发布后，Azure存储账户上就会保留一份JDK的拷贝，下次发布时就无需上传JDK了
第三种方式是指定一个位置让虚拟机去下载JDK，这需要提前将JDK手动上传到某个网络地址或Azure存储账户

这里我们选择第二种方式。此时下面的URL和存储账户是空的，我们需要指定。首先，我们要去Azure门户上创建一个存储账户用来存放上传的文件

创建完存储账户后，进入存储账户管理页，记录存储账户名称、Blob服务的URL。

然后点击页面底部的“密钥”按钮，查看并记录密钥

接下来，回到Eclipse页面，在刚才的对话框中点击Accounts

点击右侧的Add，在弹出的对话框中输入刚才在Azure门户上记录的账户名、密钥和Blob URL

之后，在对话框中选中该存储账户，Eclipse会自动生成一个URL位置作为JDK的上传位置

在下一页Server页中，选择Java中间件，并在部署选项中作出同样的选择

在Application页中，选择要部署的Java应用，这里面有个默认的HelloWorld应用，是系统自带的。我们要添加刚才创建的JavaWeb项目。

点击Add，从下列框中选择刚才的Web项目。这样Eclipse就将该项目与Azure项目关联。

点击Finish后，Eclipse会创建该项目，并从微软网站下载安装Azure SDK。该SDK包含了一个本机Azure模拟环境，以及一系列Azure API库。

安装结束后，就可以开始测试了。首先，我们可以在本地Azure模拟环境测试该Java项目。选中Azure发布项目，然后到工具栏上按下第一个按钮（在本地模拟环境运行该项目）

运行后，Eclipse就会启动Azure的本地模拟环境，运行刚才创建的Java项目。在后台，Azure模拟器会将Tomcat拷贝到一个临时目录下启动，然后把MyHelloWorld.WAR拷贝到Tomcat目录下运行。这样，当我们通过浏览器访问http://localhost:8080/MyHelloWorld时，就会看到如下界面：

这代表该Java程序在本地运行成功。接下来，我们可以停止该本地模拟环境（按下工具栏第二个按钮），然后把应用发布到Azure上。

在Eclipse中，选中要发布的Azure项目，按下工具栏第5个按钮，会弹出一个对话框，要求选择一个Azure订阅，也就是要设定Azure账号。点击Import from publish-setting file

在弹出的对话框中，点击Download publish-setting file，此时会弹出一个浏览器窗口，要求登陆Windows Azure。输入用户名密码后，浏览器会下载一个文件，该文件是描述当前用户已激活的订阅。在对话框中选中刚才下载的文件

接下来回到前一步的对话框，选中一个订阅，并且选择Storage acount，service name, target environment. 如果列表为空，则点击New 新建。其中storage account用于存储应用发布包，发布应用时，Eclipse先将所有代码打包，然后上传到该Storage account，再将该account将代码包发布到Azure的Cloud service中。service name代表该应用发布后对应的Azure Cloud Service实例名称，会成为该应用域名的一部分，比如实例名NewJava2013的完整URL是newjava2013.cloudapp.net.Target environment指的是部署目标，每个Cloud service都可以部署两套环境，分别是Staging和Production，对应测试和生产环境。两套环境可以快速切换。下面的Remote Access是设定目标虚拟机的用户名和密码。尽管云服务不建议用户直接登录虚拟机进行设定，用户还是可以登录进去进行调试和日志查看。最下面的Connect to deployment when ready的意思是，发布成功后立即连接到虚拟机。

点击Publish后，Eclipse就开始发布过程。首先，Eclipse会将Azure项目的代码，包括所有的WAR包打包为一个大的zip包，然后，会上传该文件到Azure storage account上。最后，Azure会根据应用情况，创建相应的虚拟机，再将应用代码包从storage account发布到cloud service的各个虚拟机上。虚拟机接到文件后，会进行解压缩，然后运行初始化脚本，下载启动JDK和Tomcat，最后启动WAR包

在Eclipse视图中，我们可以看到发布的状态，这里面比较耗时的是JDK和Tomcat的上传过程。从下面的日志中，我们可以看到两个上传是并行的。而且第二次发布时，这两个文件就不需要再上传了，速度会快很多

发布成功后，系统会自动弹出远程桌面登录对话框，输入刚才设定的用户名密码即可登录Cloud service对应的虚拟机

打开虚拟机上的资源管理器，可以看到3个盘，其中D盘为Windows系统盘，C盘为Azure使用的系统盘，E盘为应用运行的磁盘。打开E盘，进入approot目录，可以看到所有的文件，这些文件跟Eclipse中Azure项目的文件类似，不过多了JDK和apache，这些文件是系统脚本自动下载安装的。

打开apache的webapps目录，可以看到WAR包已经成功解压

在虚拟机中启动任务管理器，可以找到Java进程，这代表Tomcat已经顺利启动，同时，我们也可以进入tomcat的log目录查看Tomcat日志

进入Azure的管理界面https://manage.windowsazure.com，从左侧的列表中找到Cloud service，进入，在右侧的实例列表里面找到刚才创建的服务名

点击服务名，进入其Dashboard，点击Staging。可以看到该服务实例的基本信息，包括性能信息、URL、IP地址等等。

点击右下侧的URL，可以打开Tomcat默认页。修改URL，加上Java项目名，就可以进入自己Java项目的页面。

至此，一个简单的Java项目发布完毕。

接下来，就可以对该Cloud Service进行管理了。回到Cloud service 的Dashboard，我们发现Site URL并不是以service名开头，而是一个古怪的字符串，这是因为这个环境是staging环境。点击底部的菜单SWAP，可以将其切换为Production环境，切换后，URL将变为service名开头

在SCALE里面，我们可以看到当前集群的虚拟机数量。拖动滚动条，并点击底部的SAVE按钮，就可以实时改变虚拟机数量。如果改大，Azure会立即部署一台新的虚拟机，并自动安装配置JDK/TOMCAT/Java应用，并自动配置负载均衡器。这样再次访问服务的地址时，请求就会自动分发到多台虚拟机上。可见系统的扩容有多么方便。当然，虚拟机数量增多会产生更多的费用。