Kubernetes 部署 Java 服务并配置探活检查（Liveness & Readiness Probe）

Kubernetes 部署 Java 服务并配置探活检查（Liveness & Readiness Probe）

在 Kubernetes 中部署 Java 服务时，必须配置 存活检查（Liveness Probe） 和 就绪检查（Readiness Probe），以确保应用正确启动并健康运行。以下是完整配置指南：

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一、探活检查的作用

探活类型	作用	触发行为
Liveness Probe（存活检查）	检查应用是否存活（是否崩溃或卡死）	如果失败，Kubernetes 会重启 Pod
Readiness Probe（就绪检查）	检查应用是否准备好接收流量	如果失败，Kubernetes 会从 Service 的 Endpoints 中移除该 Pod

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二、Java 服务探活检查的配置方式

Java 应用的探活检查通常通过 HTTP 端点 或 TCP 端口 实现。以下是具体配置方法：

1. HTTP 探活检查（推荐）

适用于 Java Web 应用（如 Spring Boot），通常使用 /actuator/health 或自定义健康检查接口。

示例 Deployment 配置（YAML）

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: java-service
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: java-service
  template:
    metadata:
      labels:
        app: java-service
    spec:
      containers:
      - name: java-container
        image: your-java-app-image:latest
        ports:
        - containerPort: 8080  # Java 应用监听的端口
        livenessProbe:
          httpGet:
            path: /actuator/health  # Spring Boot 默认健康检查路径
            port: 8080
          initialDelaySeconds: 30  # 容器启动后等待 30 秒再检查（避免应用未完全启动）
          periodSeconds: 10        # 每 10 秒检查一次
          failureThreshold: 3      # 连续失败 3 次后重启 Pod
        readinessProbe:
          httpGet:
            path: /actuator/health  # 同 Liveness Probe，可自定义
            port: 8080
          initialDelaySeconds: 10  # 应用启动后等待 10 秒再检查
          periodSeconds: 5         # 每 5 秒检查一次
          failureThreshold: 1      # 连续失败 1 次就从 Service 中移除

关键参数说明

参数	说明	推荐值
initialDelaySeconds	容器启动后等待多少秒再开始检查	Java 应用建议 10~30 秒（取决于启动时间）
periodSeconds	检查间隔时间	5~10 秒
failureThreshold	连续失败多少次触发动作	Liveness: 3 次（重启 Pod），Readiness: 1 次（从 Service 移除）

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2. TCP 探活检查（适用于非 HTTP 应用）

如果 Java 应用没有 HTTP 健康检查接口，可以使用 TCP 探活（检查端口是否可连接）。

示例 Deployment 配置

livenessProbe:
  tcpSocket:
    port: 8080  # 检查 Java 应用的端口
  initialDelaySeconds: 30
  periodSeconds: 10
  failureThreshold: 3

readinessProbe:
  tcpSocket:
    port: 8080
  initialDelaySeconds: 10
  periodSeconds: 5
  failureThreshold: 1

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3. Exec 探活检查（适用于自定义脚本检查）

如果 Java 应用需要执行自定义命令检查健康状态（如调用内部 API），可以使用 exec 方式。

示例 Deployment 配置

livenessProbe:
  exec:
    command:
    - /bin/sh
    - -c
    - curl -f http://localhost:8080/actuator/health  # 自定义检查命令
  initialDelaySeconds: 30
  periodSeconds: 10
  failureThreshold: 3

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三、Java 应用如何支持探活检查？

1. Spring Boot 应用（推荐）

Spring Boot 默认提供 /actuator/health 健康检查接口，只需确保：

1. 添加 spring-boot-starter-actuator 依赖：

   <dependency>
       <groupId>org.springframework.boot</groupId>
       <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
   </dependency>
   

2. 确保应用启动时健康检查接口可用（默认端口 8080）。

2. 自定义健康检查接口

如果应用不是 Spring Boot，可以：

1. 实现一个 /health 或 /status 的 HTTP 接口，返回 200 OK 表示健康。
2. 在 Kubernetes 中配置 httpGet 探活检查该接口。

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四、探活检查的调试与验证

1. 查看 Pod 的探活状态

kubectl get pods -w  # 观察 Pod 状态（Running/CrashLoopBackOff）
kubectl describe pod <pod名>  # 查看探活检查的详细日志

• 如果 Pod 处于 CrashLoopBackOff，可能是探活检查失败导致重启。

2. 手动测试探活接口

# 进入 Pod 执行 curl 测试健康检查接口
kubectl exec -it <pod名> -- curl http://localhost:8080/actuator/health

• 应返回类似：

  {"status":"UP"}
  

• 如果返回 500 或其他错误，需检查应用健康检查逻辑。

3. 查看探活检查日志

kubectl logs <pod名>  # 查看应用日志，检查是否有健康检查相关的错误

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五、常见问题与解决方案

1. Pod 启动后立即被重启（CrashLoopBackOff）

• 可能原因：
  • initialDelaySeconds 设置过小，应用未完全启动时探活检查失败。
  • 应用健康检查接口返回错误（如 500）。
• 解决方案：
  • 增加 initialDelaySeconds（如从 10 改为 30）。
  • 检查应用健康检查逻辑，确保返回 200 OK。

2. 应用启动后无法接收流量（Readiness Probe 失败）

• 可能原因：
  • 应用启动慢，initialDelaySeconds 设置过小。
  • 应用依赖的服务（如数据库）未就绪。
• 解决方案：
  • 增加 initialDelaySeconds。
  • 检查应用依赖的服务是否可用。

3. 探活检查接口返回超时

• 可能原因：
  • 应用未监听探活检查的端口。
  • 网络策略（NetworkPolicy）阻止访问。
• 解决方案：
  • 检查应用是否监听 containerPort 指定的端口。
  • 检查 NetworkPolicy 是否允许探活检查流量。

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六、最佳实践

1. 合理设置 initialDelaySeconds：
   • Java 应用建议 initialDelaySeconds=30（取决于启动时间）。
2. 使用 /actuator/health（Spring Boot）：
   • Spring Boot 默认提供健康检查接口，无需额外开发。
3. 监控探活检查失败：
   • 使用 Prometheus + Grafana 监控探活检查失败次数。
4. 测试探活检查：
   • 部署后手动测试探活接口，确保返回 200 OK。

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七、总结

步骤	操作
1. 配置探活检查	在 Deployment 中设置 livenessProbe 和 readinessProbe
2. 确保应用支持健康检查	Spring Boot 使用 /actuator/health，或自定义健康检查接口
3. 调试探活检查	使用 kubectl describe pod 和 kubectl logs 查看失败原因
4. 优化探活参数	调整 initialDelaySeconds 和 failureThreshold

关键点：

• Liveness Probe：检查应用是否存活，失败则重启 Pod。
• Readiness Probe：检查应用是否就绪，失败则从 Service 中移除。
• Java 应用：推荐使用 Spring Boot 的 /actuator/health 或自定义健康检查接口。
• 调试：通过 kubectl describe pod 和 kubectl logs 查看探活失败原因。