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自由軟體鑄造場電子報選輯

以 DotCloud 部署 Perl Web Ap

作者：Gugod，2011 年 12 月投稿。

前言

DotCloud 是個很新的 PaaS 供應商，與之前的 PaaS 系統相比，這一家所提供的平台其資料庫以及程式語言十分豐富，目前的支援列表包括了 Java、Perl、Python、Ruby、PHP、Node.JS、MySQL、PostgreSQL、Redis、MongoDB，目前的主流組合都可以滿足。

在 DotCloud 系統中，使用者需替 App 定義所需的服務節點（在 DotCloud 網站中，稱為 "Stack" 或 "Service"，因 Stack 意義為「堆疊」，容易造成混淆，在本中以一般分散式計算所用的名詞「節點」或「服務節點」代稱之）。例如，一個需要 Perl 與 MySQL 組合的 App，就需要建立兩個服務節點，其一負責執行 Perl 程式，其二則運行 MySQL。爾後如需擴增規模，可視實際負載情況選擇增加 Perl 節點或是 MySQL 節點。若需要替 App 增加頁面快取，可選擇增加 Static 節點（只存靜態檔案），並配合 Perl Worker 節點在背景產生靜態頁面。

作為替 Web App 特別打造的服務平台，DotCloud 獨特的彈性可見一斑。

準備開始

到 DotClout 申請免費帳號之後，便可以開啟 2 個節點，足夠一般試用評估。申請完畢後，需到設定頁取得 API Key，會在之後的步驟中用到。

所有的節點控制，是透過一個叫做 dotcloud 的命令列指令進行，這個指令是個 python 程式，需要透過 pip 來安裝，因此系統中必須先安裝 python，之後需用 pip 來裝 dotcloud：

sudo easy_install pip && sudo pip install dotcloud

安裝後直接執行，會要求輸入 API Key。

$ dotcloud
Enter your api key (You can find it at http://www.dotcloud.com/account/settings):

此後執行便不必再度設定 API Key，設定檔會存在 ~/.dotcloud 目錄中。

dotcloud 這個指令有許多小命令，比較常用的有：

list      列出目前開了哪些服務節點
push      上傳最新程式碼
rollback  回復到前一版
alias     設定網址別名
logs      讀 Server 端最新的 HTTP log
info      顯示 App 服務節點基本資料
status    顯示 App 服務節點目前上線狀態
ssh       登入服務節點

每個命令都可加上 -h 參數，會顯示詳細說明。執行 dotcloud -h 也會有完整的命令列表。

建立靜態頁面 Web App

先看看如何建立一個單純提供檔案的靜態 App，在 DotCloud 文件中，這稱為「Static」。

首先要先向 DotCloud 系統建立 App，假設專案名叫做 helloapp，就執行以下指令：

dotcloud create helloapp

接著要替 App 開個專案目錄放置網頁靜態檔案，假設名為 "hello"，並在此目錄中建立名為 dotcloud.yml 的設定檔案，列出如下：

hello/
hello/dotcloud.yml
hello/index.html

其中 dotcloud.yml 的內容為：

www:
  type: static

這個檔案的格式是 YAML，其目的是定義：本 Hello App 需要一個名為「www」的節點，所需的服務型別為「static」，所需的檔案都放在本目錄中（就是 dotcloud.yml 的所在目錄）。

假設 index.html 的內容為（就是 HTML Hello World 範例）：


    Hello World!

到此已經準備完畢，接著就是把這個 App 上線了，執行：

cd hello/ # （必需在 `dotcloud.yml` 所在目錄執行）
dotcloud push helloapp

這樣就行了，dotcloud 指令會自動利用 rsync 或 git 上傳整個 hello 資料夾，並且啟動伺服器，自動產生專用的網址。

建立 Perl Web App

要建立 Perl Web App，需以 PSGI 規格實做，不是 CGI。以 Hello World 為例的話，就算不用任何 MVC Web Framework，所需要的程式碼也相當簡單。在專案目錄中需要準備以下兩個檔案：

hello/app.psgi
hello/dotcloud.yml

app.psgi 內容為

sub {
    return [
        '200',
        [ 'Content-Type' => 'text/html ],
        [ "Hello World!" ]
    ];
}

dotcloud.yml 內容為

app:
  type: perl

同樣的，做完之後執行 push 命令就可以將 App 上線了：

cd hello/
dotcloud push helloapp

為了團隊合作方便，我們終究會需要使用某個 Web Framework，時至今日，Perl 社群中大部份的 Web Framework 都支援 PSGI。Dancer 或 Mojoliciou 都是很新穎又容易上手的選擇。

替 Perl Web App 加上 MySQL

實際的應用中，多半會使用某種資料庫來儲存各種資料，以下以 MySQL 為例，簡介如何使用 DotCloud 所提供的 MySQL 服務節點，用 Perl 與 MySQL 實做出一個簡易留言版，並部署到 DotCloud。使用 Dancer 作為範例。

Dancer 可以透過 CPAN 來安裝：

cpan -i Dancer

完畢之後，先以 dancer 指令建立留言版 App 專案，名稱定為 EasyBoard：

$ dancer -a EasyBoard

Dancer 會開好目錄，並自動生成基本架構所需的程式碼以及預設的設定。執行以下命令，就可以啟動本機開發用的 App 伺服器，位於 http://localhost:3000：

cd EasyBoard; bin/app.pl

接下來，在專案目錄中寫好 dotcloud.yml，這次有兩個節點：

# EasyBoard/dotcloud.yml
app:
  type: perl
db:
  type: mysql

DotCloud 的 Perl 節點，需要使用者提供 app.psgi 這個檔案，Dancer 預設並沒有生成這個檔案，但也很容易解決：

echo "require 'bin/app.pl';" > app.psgi

此外要修改一下 Makefile.PL，把 Plack 加入 PREREQ_PM 當中：

PREREQ_PM => {
    'Test::More' => 0,
    'YAML'       => 0,
    'Dancer'     => 1.3080,
    'Plack'      => 0.9985
},

雖然還沒有寫真正的程式碼，但到此就算基本準備完成了，可以立刻將 App 部署到 DotCloud。首先要建立 App（dotcloud 限制 App 名稱中的英文全要用小寫）：

dotcloud create easyboard

然後上傳程式碼：

dotcloud push easyboard

在上傳的過程中，可以看見訊息顯示在 app.0 這個節點有安裝 CPAN 模組的過程，首次執行的話，可能會花上一小段時間，但通常不會太久。等做完後，會得到類似以下訊息報告 App 的網址：

Deployment finished. Your application is available at the following URLs
app: http://easyboard-gugod.dotcloud.com/

這時可以先用瀏覽器打開此網址確認一下畫面。看到 Dancer 預設的歡迎畫面的話，就表示成功了。

在 Perl 的許多 Web Framework 中，都不包含「Model」的部份，因為早在 MVC Web Framework 風行之前，CPAN 上就已經有為數眾多的 ORM 系模組，Web Programmer 只要選用就可以了，因此多數的Perl Web Framework 並不特別再多做新的 ORM。

熟悉環境

dotcloud 有指令可以讓開發者取得 mysql 節點的一些資訊，執行：

dotcloud info easyboard.db

會輸出如下：

>  dotcloud info easyboard.db
config:
    mysql_masterslave: true
    mysql_password: E6oPYcv96CQbsbUY1GSK
created_at: 1323387548.1464889
datacenter: Amazon-us-east-1d
image_version: 1120eda9aa82 (latest)
instances:
    easyboard.db.0:
        role: master
        state: up
ports:
-   name: ssh
    url: ssh://
 [email protected] :19668
-   name: mysql
    url: mysql://root:
 [email protected] :19667
type: mysql

其中可以看到 config 中有 mysql_password 這一項，事實上，也可以直接連進 mysql console：

dotcloud run easyboard.db -- mysql -uroot -ppassword

輸出如下：

>  dotcloud run easyboard.db -- mysql -uroot -ppassword
# mysql -uroot -ppassword
Welcome to the MySQL monitor.  Commands end with ; or \g.
Your MySQL connection id is 34
Server version: 5.1.41-3ubuntu12.10-log (Ubuntu)

Type 'help;' or '\h' for help. Type '\c' to clear the current input statement.

mysql>

基本上在程式中只要使用這裡提供的 mysql 主機、帳號密碼資訊就可以了，但是，沒有人會希望把帳號密碼直接用字串寫在程式碼裡，這樣是很不好的。DotCloud 平台對此提供的解決辨法，是將各節點設定值寫在 /home/dotcloud/environment.json 這個檔案中。開發人員必須修改一部份程式，檢查這個檔案是否存在，並解出其中變數的值。

要快速條列出所有變數的方式，請執行下列指令：

dotcloud var list easyboard

輸出如下：

>  dotcloud var list easyboard
DOTCLOUD_APP_SSH_HOST=easyboard-gugod.dotcloud.com
DOTCLOUD_APP_HTTP_HOST=easyboard-gugod.dotcloud.com
DOTCLOUD_ENVIRONMENT=default
DOTCLOUD_DB_SSH_HOST=easyboard-gugod.dotcloud.com
DOTCLOUD_APP_HTTP_URL=http://easyboard-gugod.dotcloud.com/
DOTCLOUD_DB_MYSQL_URL=mysql://root:
 [email protected] :19667
DOTCLOUD_APP_SSH_PORT=1282
DOTCLOUD_DB_MYSQL_LOGIN=root
DOTCLOUD_DB_MYSQL_PASSWORD=password
DOTCLOUD_PROJECT=easyboard
DOTCLOUD_DB_MYSQL_PORT=19667
DOTCLOUD_DB_MYSQL_HOST=easyboard-gugod.dotcloud.com
DOTCLOUD_DB_SSH_URL=ssh://
 [email protected] :19668
DOTCLOUD_DB_SSH_PORT=19668
DOTCLOUD_APP_SSH_URL=ssh://
 [email protected] :1282

主要會用到的，是 DOTCLOUD_DB_MYSQL_HOST、DOTCLOUD_DB_MYSQL_POST、DOTCLOUD_DB_MYSQL_LOGIN、DOTCLOUD_DB_MYSQL_PASSWORD 這四項。注意，DotCloud 並沒有自動替專案建出 App 所要用的資料庫，它只是先開好 MySQL 伺服器而已。而事實上，App 大可以在此伺服器上使用複數個資料庫。

如果真有必要，每個節點都可以 ssh 進去管理，執行：

 dotcloud ssh thegoodapp.data

就可以連進 thegoodapp 這個 app 之中名為 "data" 的節點。以本文的 easyboard app 為例，可以連進 "easyboard.app" 與 "easyboard.db" 兩個節點：

 dotcloud ssh easyboard.app
 dotcloud ssh easyboard.db

基本上，每個服務節點，都可視為一台獨立的主機，其中執行著自動設定好的伺服器。開發人員只要用一個設定檔，便可以指定要使用幾個節點，以及每個節點上要執行何種項目。徹底省下安裝時間，以及設定的麻煩。

程式主體

在了解環境之後，寫完程式自然就是時間問題了，在本例中刻意不使用 ORM，直接透過 DBI 與 SQL 來說明，ORM 的選擇留給讀者自行決定。為了不讓程式碼佔去太多篇幅，完整的範例程式可在以下網址取得，本文中只針對重點部份說明，請讀者對照本文與程式碼，便能理解：

https://github.com/gugod/EasyBoard

首先將資料庫準備好，先連到 mysql 建立好所需的資料庫與 Table：

dotcloud run easyboard.db -- mysql -uroot -ppassword

連進 mysql console 之後，輸入以下的 SQL 指令來建立資料庫與 Table：

set NAMES UTF8;
create database easyboard;
create table if not exists entries (
    id integer primary key auto_increment,
    name varchar(255) not null default 'Someone',
    body text not null
) DEFAULT CHARACTER SET = utf8 COLLATE = utf8_bin;

在 lib/EasyBoard.pm 開頭的部份可看見如下的程式片段，主要是在讀取 DotCloud 提供的設定值。

my $DOTCLOUD_ENV = undef;
my $DOTCLOUD_ENV_FILE = "/home/dotcloud/environment.json";

if (-f $DOTCLOUD_ENV_FILE) {
    local $/ = undef;
    open(my $fh, "<", $DOTCLOUD_ENV_FILE) or die $!;
    my $json = ;
    $DOTCLOUD_ENV = JSON::decode_json($json);
    close($fh);
}

如果 DotCloud 的設定檔案存在，就會在程式啟動時被讀取。接下來便可以利用其中的設定值連接至資料庫。在其之後定義的 database 函式，會連到 mysql 並傳回 DBI Handle，如果在程式的 process 中已經連接上，便會重複使用這個DBI Handle 而不會重連。如果發現程式是處於 DotCloud 節點上，就會使用 DotCloud 的設定值，否則就連到本機的 mysql（是為開發模式）。

my $dbh;
sub database {
    return $dbh if $dbh;

    my $dsn = "DBI:mysql:database=easyboard";
    my ($user, $pass) = ("root", "");

    if ($DOTCLOUD_ENV) {
        $dsn .= ";host=" . $DOTCLOUD_ENV->{DOTCLOUD_DB_MYSQL_HOST};
        $dsn .= ";port=" . $DOTCLOUD_ENV->{DOTCLOUD_DB_MYSQL_PORT};
        $user = $DOTCLOUD_ENV->{DOTCLOUD_DB_MYSQL_LOGIN};
        $pass = $DOTCLOUD_ENV->{DOTCLOUD_DB_MYSQL_PASSWORD};
    }

    $dbh = DBI->connect($dsn, $user, $pass, { mysql_auto_reconnect => 1, mysql_enable_utf8 => 1 })
        or die "Fail to connect to db: $!";

    $dbh->do("SET NAMES UTF8");
    return $dbh;
}

database(); # connect to database on startup

Controller 與 View 的部份，就是去資料庫中取出留言板內容，與 DotCloud 無關，因此不多著墨。

在 App 中使用到的 CPAN 模組，需在 Makefile.PL 中列舉。另外，也可以在 dotcloud.yml 中列出所需要的其他模組，範例如下：

app:
  type: perl
  requirements:
    - Template::Toolkit
    - JSON
    - Dancer::Session::Cookie
    - http://example.com/something/not/on/cpan/yet.tar.gz

這部份的設定是 DotCloud 專用，不過可以指定模組網址，如果需要安裝不在 CPAN 上的模組，便可利用此方法。

所有程式準備完畢之後，執行 dotcloud push easyboard 便會將程式碼部署完畢。

結尾

DotCloud 是今年才開始營運的全新 PaaS 廠商，但到目前為止，其產品的便利性及完整度都令人十分讚嘆，所提供的說明文件也足夠一般開發人員參考。雖然目前提供的服務節點種類仍限於主流使用的幾 種，但如 Erlang、CouchDB、ElasticSearch 等節點也將逐漸完成。對於只是想要試用、評估特定服務的開發人員來說，可以直接省去安裝伺服器軟體的時間。