npm 私库从搭建到数据迁移最后容灾备份的一些解决方案

前言

按照国际惯例，正文开始之前，我们先简单介绍下目前市面上的 npm 私库开源框架。

• Verdaccio

Verdaccio 是 sinopia 开源框架的一个分支。它提供了自己的小数据库，以及代理其他注册中心的能力（例如。npmjs.org 网站)，配置以及部署相对简单，一步到"胃"。如果公司的私包比较少的话或者你想偷懒，可以考虑一下。

• Cnpmjs.org

大名鼎鼎的 cnpm，想必各位早就感受到了它的速度之“快”，没错，它的 register 服务就是淘宝镜像。主要是基于Koa、MySQL 和简单存储服务的企业专用 npm 注册和 web 服务，其中最强大的功能就是它的同步模块机制（定时同步所有源 registry 的模块、只同步已经存在于数据库的模块、只同步 popular 模块）。

• Nexus

后端开发的小伙伴应该比较熟悉。Nexus2 主要是用于 maven/gralde 仓库的统一管理，而 Nexus3 则添加了npm插件，可以对 npm 提供支持，其中 npm 仓库有三种类型，分别是 hosted（私有仓库）、proxy（代理仓库）、group（组合仓库）。

总体来讲，抛开 Nexus，虽然 Cnpmjs.org 在部署过程以及总体设计方案上相对于 Verdaccio 复杂的多，但是它提供更高的拓展性，定制性，可以支持多种业务使用场景。接下来，我们分别从 Cnpmjs.org 容器化部署、数据迁移、OSS 容灾备份等内容，层层展开。

Cnpmjs.org 容器化部署

目前，公司的应用部署基本都是容器化部署，内部搭建了 ipaas 平台，应用流程化部署以及一键发布。而 Cnpmjs.org 也附带了 Dockerfile 以及 docker-compose.yml 文件，所以，这里大致讲解下怎么用 docker 部署吧。

• 首先让我们看看 Dockerfile 文件

FROM node:12
MAINTAINER zian yuanzhian@cai-inc.com

# Working enviroment
ENV \
    CNPM_DIR="/var/app/cnpmjs.org" \
    CNPM_DATA_DIR="/var/data/cnpm_data" 

# shell格式
# 在docker build 时运行
RUN mkdir -p ${CNPM_DIR}

# 指定工作目录：用 WORKDIR 指定的工作目录，会在构建镜像的每一层中都存在
WORKDIR ${CNPM_DIR}

# 复制指令：从上下文目录中复制目录或文件到容器里指定的路径
COPY package.json ${CNPM_DIR}

RUN npm set registry https://registry.npm.taobao.org

RUN npm install --production

COPY .  ${CNPM_DIR}
COPY docs/dockerize/config.js  ${CNPM_DIR}/config/

# 声明端口（7001为register服务、7002为web服务）
EXPOSE 7001/tcp 7002/tcp

# 匿名数据卷：在启动容器时忘记挂载数据卷，会自动挂载到匿名卷。
VOLUME ["/var/data/cnpm_data"]

RUN chmod +x ${CNPM_DIR}/docker-entrypoint_prod.sh

# Entrypoint 
# exec格式
# 在docker run 时运行
# dockerfile存在多个 CMD 命令，仅最后一个生效
# CMD ["node", "dispatch.js"]
CMD ["npm", "run", "prod"]

这里把 CMD 命令修改为["npm", "run", "prod"]，因为增加了一层不同环境的 shell 脚本，目前全局变量全都存放在这里。

示例：docker-entrypoint_env.sh

export DB='db_cnpmjs'
export DB_USRNAME='root'
export DB_PASSWORD='123456'
export DB_HOST='127.0.0.1'

export BINDING_HOST='0.0.0.0'

DEBUG=cnpm* node dispatch.js 

• 再修改下 docker-compose.yml 文件，这里把 mysql-db 这个服务删掉了，原因是可通过 /docs/dockerize/config.js 下的配置文件去连接公司测试环境的 mysql 数据库，则不需要构建生成 mysql-db镜像 。

version: '3' # docker版本
services: # 配置的容器列表
  web: # 自定义，服务名称
    build: # 基于dockerfile构建镜像(可增加args)
      context: .
      dockerfile: Dockerfile ## 依赖的Dockerfile文件
    image: cnpmjs.org # 镜像名称或id
    volumes:
      - cnpm-files-volume:/var/data/cnpm_data
    ports:
      - "7001:7001"
      - "7002:7002" 

注意点：1、全局配置文件路径： /docs/dockerize/config.js ；2、bindingHost 为 0.0.0.0 。

• 最后，在控制台敲下docker-compose up -d，即以守护进程模式形式启动应用，然后打开浏览器入http://127.0.0.1:7002，就会看到 web 页面。执行 npm config set registry http://127.0.0.1:7001 可设置为搭建的私库的镜像源地址，这里推荐使用 nrm，可自由切换 npm 源。

展示站点如下图：

注意点：1、当你改变本地代码之后，先执行 docker-compose build 构建新的镜像，然后执行 docker-compose up -d 取代运行中的容器。

数据迁移

由于公司之前用的 Verdaccio 搭建的私库，要切换使用新的 npm 私库，意味着要把之前发布过的私包全部迁移过来。大概统计了下，有400 多个 package，总共有 7000 多个版本，按照正常逻辑，做数据迁移首先会从数据库下手，但是 Verdaccio 并不依赖数据库。刚开始没有一点头绪，大概看了下 Cnpmjs.org 的源码，了解到当我们 publish 模块时， 它是怎么把 npm 模块 的元数据存储到数据库，下面我们一步步来揭开她的面纱。

通过路由文件（/routes/registry.js）我们很容易找到/controllers/registry/package/save.js，这个文件便是我们想要的。

核心代码：

var pkg = this.request.body; // 这里拿到npm模块元数据，即package.json文件经过libnpmpublish模块处理过的json数据
var username = this.user.name; // 当前用户名
var name = this.params.name || this.params[0]; // npm模块名
var filename = Object.keys(pkg._attachments || {})[0]; // npm模块的压缩后的文件名
var version = Object.keys(pkg.versions || {})[0]; // npm模块的最新版本

// upload attachment

// base64解码，获取模块文件二进制数据。从libnpmpublish模块了解到tardata.toString('base64')，即npm模块文件流转base64字符串
var tarballBuffer = Buffer.from(attachment.data, 'base64'); 
// 默认使用fs-cnpm，将npm模块文件保存到本地，默认保存路径：path.join(process.env.HOME, '.cnpmjs.org', 'nfs')
var uploadResult = yield nfs.uploadBuffer(tarballBuffer, options);

var versionPackage = pkg.versions[version];
var dist = {
  shasum: shasum,
  size: attachment.length
};

// if nfs upload return a key, record it
if (uploadResult.url) {
  dist.tarball = uploadResult.url;
} else if (uploadResult.key) {
  dist.key = uploadResult.key;
  dist.tarball = uploadResult.key;
}
var mod = {
  name: name,
  version: version,
  author: username,
  package: versionPackage
};

mod.package.dist = dist;

// 模块数据保存到数据库
var addResult = yield packageService.saveModule(mod);

即只要我们能够拿到 npm 模块的元数据（即 package.json 被处理过的 json 数据），就能把模块文件上传到文件系统或者 OSS 服务，同时数据落库。Verdaccio 有两个 api 可以拿到其私库 npm 模块全量数据和当前 npm 模块的 json 数据，路径分别是/-/verdaccio/packages，/-/verdaccio/sidebar/$PKG$，其中有 scope 的模块的请求路径是/-/verdaccio/sidebar/$SCOPE$/$PKG$。

思路已经很明确了，开始动起来吧！新增 save_zcy.js 文件，基于原来的/controllers/registry/package/save.js稍加改造下。

核心代码：

// 请求远程文件，并返回二进制流
const handleFiles = function (url) {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    try {
      http.get(url, res => {
        res.setEncoding('binary') // 二进制
        let files = ''
        res.on('data', chunk => { // 加载到内存
          files += chunk
        }).on('end', () => { // 加载完
          resolve(files)
        })
      }) 
    } catch (error) {
      reject(error)
    }
  })
};

// 获取远程模块文件的二进制数据
yield handleFiles(dist.tarball).then(res => {
  // 利用 Buffer 转为对象
  const tardata = Buffer.from(res, 'binary')
  pkg._attachments = {};
  pkg._attachments[filename] = {
    'content_type': 'application/octet-stream',
    'data': tardata.toString('base64'), // 从缓冲区读取数据，使用base64编码并转换成字符串
    'length': tardata.length,
  };
}, error => {
  this.status = 400;
  this.body = {
    error,
    reason: error,
  };
  return;
});

接下来我们把控制器 save_zcy.js 接入到 registry 服务的 app 路由上。

// 新增 fetchPackageZcy、savePackageZcy 控制器
app.get('/:name/:version', syncByInstall, fetchPackageZcy, savePackageZcy, getOneVersion);
app.get('/:name', syncByInstall, fetchPackageZcy, savePackageZcy, listAllVersions);

控制器 fetchPackageZcy 作用是请求上面的 api（/-/verdaccio/sidebar/$SCOPE$SCOPE/$PKG$PKG 或 /-/verdaccio/sidebar/$PKG$PKG）来拉取对应模块的 json 数据。

Ok，接下来我们写一个定时任务，每隔一段时间执行 npm install [name]，这样原来私库的 npm 包都能够 install 并进入到上面的控制器逻辑，大功告成！

OSS 容灾备份

首先，简单说明下为什么要做 OSS 容灾备份，有以下几点。

• 如果服务器上磁盘损坏，易丢失文件，有一定的风险
• 若服务器磁盘爆满，可自动降级上传模块文件到 OSS

基于以上几点，我们整理了下容灾备份方案：

• package publish

即发布模块文件时本地存储，同时上传到 oss 作为备份，用到的插件分别是 fs-cnpm、oss-cnpm。

• package install

即下载模块文件时，先判断是否是私包（即是包名否有带 scope），如果不是私包代理到上游 registry，若是私包先判断服务器本地是否有该私包文件，如果不存在先去 oss 下载到本地 nfs 目录下，如果存在则直接从 nfs 目录找到模块文件，然后读取并写到 downloads 目录下，最后调用 fs.createReadStream 方法流读取该文件。

isEnsureFileExists 即判断模块文件本地是否存在，代码如下：

const mkdirp = require('mkdirp');
const fs = require('fs');

function ensureFileExists(filepath) {
  return function (callback) {
    fs.access(filepath, fs.constants.F_OK, callback);
  };
}

注意，在 oss 下载模块文件到 nfs 之前，一定要先创建模块文件目录，方法如下：

const mkdirp = require('mkdirp');

function ensureDirExists(filepath) {
  return function (callback) {
    mkdirp(path.dirname(filepath), callback);
  };
}

邮件通知

Cnpmjs.org 本来就带有邮件通知的功能，但只应用错误日志上报。由于我们的私包大部分都是业务组件、工具等，有时候发布正式版本的业务组件需要通知到业务组件的使用方。目前，我们采用 maintainers 来维护，包含模块的维护者及使用者。

示例：

"maintainers": [
  {
    "name": "yuanzhian",
    "email": "yuanzhian@cai-inc.com"
  }
]

邮箱配置如下：

mail: {
  enable: true,
  appname: 'cnpmjs.org',
  from: process.env.EMAIL_HOST,
  host: 'smtp.mxhichina.com',
  service: 'qiye.aliyun', // 使用了内置传输发送邮件,查看支持列表：https://nodemailer.com/smtp/well-known/
  port: 465, // SMTP 端口
  secureConnection: true, // 使用了 SSL
  auth: {
     user: process.env.EMAIL_HOST,
     pass: process.env.EMAIL_PSD, // 
   }
 }

写在文末

未来，我们还可以在 Cnpmjs.org 上做很多定制化开发，比如接入公司内部权限系统、web 页面重构、对接业务组件在线文档等等。如果你正好也需要搭建 npm 私有库，希望这篇文章对你有所帮助。

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