📚 课程目录第2章环境搭建

2. 环境搭建：JDK、Maven、Docker、MySQL、Redis、Kafka 的安装与配置

本章节将搭建压测与验证所需的完整基础环境。所有组件均采用 Docker 容器化部署（除 JDK 与 Maven 为宿主机原生安装），确保环境可复现、易清理。以下按依赖顺序逐一说明安装步骤与配置要点。

2.1 宿主机基础：JDK 与 Maven

压测工具（如 JMeter）与异步任务编排框架（如 CompletableFuture + 线程池）均依赖 JDK 17+。Maven 用于管理项目依赖与构建打包。

组件	版本要求	安装方式	关键配置
JDK	17 LTS 或更高	tar.gz 解压 / 包管理器	JAVA_HOME、PATH
Maven	3.9+	tar.gz 解压 / 包管理器	MAVEN_HOME、PATH、settings.xml 镜像

验证命令：
java -version 应输出 OpenJDK 17.x
mvn -version 应输出 Apache Maven 3.9.x 及 Java version: 17

2.2 容器运行时：Docker 与 Docker Compose

所有中间件（MySQL、Redis、Kafka）均运行在 Docker 容器中。Docker Compose 用于一键编排多容器启动顺序与网络。

Docker Engine：版本 24+，支持 overlay2 存储驱动。
Docker Compose：V2 插件形式（docker compose 命令）。
资源分配：建议为 Docker 分配至少 4GB 内存、2 个 CPU 核心。

避坑提示：Linux 用户需将当前用户加入 docker 用户组，避免每次执行 sudo。macOS/Windows 用户请确保 Docker Desktop 的资源滑块已调高。

2.3 数据层：MySQL 与 Redis

MySQL 存储业务表结构与压测基线数据；Redis 作为缓存层，用于验证缓存穿透/击穿场景。

服务	镜像版本	端口映射	持久化	关键参数
MySQL	mysql:8.0	3306:3306	绑定挂载 /var/lib/mysql	character-set-server=utf8mb4 max_connections=500
Redis	redis:7.2	6379:6379	appendonly yes	requirepass 可选

MySQL 初始化脚本片段（init.sql）：

CREATE DATABASE IF NOT EXISTS perf_test DEFAULT CHARACTER SET utf8mb4;
CREATE TABLE IF NOT EXISTS perf_test.orders (
    id BIGINT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    user_id INT NOT NULL,
    amount DECIMAL(10,2) NOT NULL,
    status TINYINT DEFAULT 0,
    create_time DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
    INDEX idx_user_id (user_id)
) ENGINE=InnoDB;

2.4 消息中间件：Kafka

Kafka 用于异步任务编排中的事件驱动与削峰填谷。采用 KRaft 模式（无需 Zookeeper），降低运维复杂度。

组件	镜像版本	端口	数据持久化
Kafka	confluentinc/cp-kafka:7.6.0	9092:9092	/var/lib/kafka/data
Kafka UI（可选）	provectuslabs/kafka-ui:latest	8080:8080	无状态

Kafka 环境变量关键配置：
KAFKA_NODE_ID=1
KAFKA_PROCESS_ROLES=broker,controller
KAFKA_CONTROLLER_QUORUM_VOTERS=1@localhost:9093
KAFKA_ADVERTISED_LISTENERS=PLAINTEXT://localhost:9092

2.5 整体架构与容器编排

下图展示宿主机、容器网络与各服务之间的调用关系，以及压测工具如何驱动整个链路。

2.6 一键启动与验证清单

将以下内容保存为 docker-compose.yml，执行 docker compose up -d 即可启动所有中间件。

docker-compose.yml 核心片段：

version: '3.8'
services:
  mysql:
    image: mysql:8.0
    container_name: perf-mysql
    ports:
      - "3306:3306"
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: root123
      MYSQL_DATABASE: perf_test
    volumes:
      - ./mysql-data:/var/lib/mysql
      - ./init.sql:/docker-entrypoint-initdb.d/init.sql
    networks:
      - perf-net

  redis:
    image: redis:7.2
    container_name: perf-redis
    ports:
      - "6379:6379"
    volumes:
      - ./redis-data:/data
    networks:
      - perf-net

  kafka:
    image: confluentinc/cp-kafka:7.6.0
    container_name: perf-kafka
    ports:
      - "9092:9092"
    environment:
      KAFKA_NODE_ID: 1
      KAFKA_PROCESS_ROLES: broker,controller
      KAFKA_CONTROLLER_QUORUM_VOTERS: 1@localhost:9093
      KAFKA_ADVERTISED_LISTENERS: PLAINTEXT://localhost:9092
    volumes:
      - ./kafka-data:/var/lib/kafka/data
    networks:
      - perf-net

networks:
  perf-net:
    driver: bridge

验证项	命令	预期结果
容器状态	`docker compose ps`	三个服务均为 Up 状态
MySQL 连接	`mysql -h127.0.0.1 -uroot -proot123 -e "SHOW DATABASES;"`	显示 perf_test 数据库
Redis 连通	`redis-cli -h 127.0.0.1 ping`	返回 PONG
Kafka 可用	`kafka-topics --bootstrap-server localhost:9092 --list`	无报错，返回空列表