Android App实战项目之实现你问我答的智能语音机器人（超详细 附源码和演示视频）
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Android App实战项目之实现你问我答的智能语音机器人（超详细 附源码和演示视频）相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
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一、需求描述
想必大家都见过商场里的智能语音机器人，你对它提问时它可以自动回答你的问题，接下来我们也实现这样一个机器人，它依靠语音技术完成问询服务 基本功能如下
1：接收人们的对话语音 并从语音中识别问题文本
2：对问题文本进行语义分析 判断本次提问想问什么 对应的答案又是什么 至于提问与答案的对应关系 既能由系统自动关联 也可以由用户手动关联
3：把答案文本合成为语音数据，再播放这段音频
二、功能分析
机器人较少通过控件与用户交互，主要通过语音与用户交互，主要集成了以下技术
1：数据库框架Room
2：定位服务 机器人回答一些问题依赖于定位服务
3：网络通信框架 根据经纬度查询地址 根据城市名称获取城市代码天气等等
4：原始音频录制 机器人识别语音的时候，要不停的监听原始音频，再发给第三方语音平台处理
5：语音识别与语音合成 这里选用云知声第三方语音平台 它不但提供了语音识别与语音合成功能 而且集成比较方便
6：WebSocket接口
7：中文转拼音
下面介绍一下源码之间模块的关系
1：RobotActivity 机器人的交互界面 机器人在此聆听用户的提问并回答问题
2：QuestionEditActivity 自定义问答的编辑页面 既支持增加新问答 也支持编辑现有问答 还能切换到问答详情的浏览页面
3：QuestionListActivity 自定义问答的列表页面
4：getAddressTask 获得详细地址的异步任务
5：getCityCodeTask 获取城市代码的异步任务
6：getWeatherTask 获取城市天气的异步任务
业务逻辑中主要步骤如下
1：首次运行时加载初始问答
2：侦听用户的提问并作答
3：判断用户的提问要怎么回答
三、效果展示
使用机器人前确保手机已经联网，并且开启了定位功能，为了方便观察语音问答的交互结果，机器人会把识别到的问题文本显示在界面上方，把合成后的答案文本显示在界面下方
演示视频如下 也可前往主页观看
android你问我答机器人
开始界面如下 机器人欢迎你的到来
接着询问今天的天气和住址，机器人高德地图获取当前城市的天气
同样你可以考察一下机器人的计算水平，对于一些简单的计算它能很快给出正确答案
机器人同样可以背诵一部分唐诗宋词
你可以自己对加入问题与回答存入后台数据库，这样下次你问的时候就有了对应得答案
上面添加的问题保存后可以使用
四、代码
部分源码如下 按照上面源码之间对应关系的顺序排列
代码太多此处省略部分 需要全部源码请点赞关注收藏后评论区留言私信~~~
1:主界面类
package com.example.voice;
import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;
import androidx.core.app.ActivityCompat;
import android.Manifest;
import android.content.Context;
import android.content.Intent;
import android.content.pm.PackageManager;
import android.location.Criteria;
import android.location.Location;
import android.location.LocationListener;
import android.location.LocationManager;
import android.media.AudioManager;
import android.media.MediaPlayer;
import android.os.Bundle;
import android.os.Environment;
import android.os.Handler;
import android.os.Looper;
import android.text.TextUtils;
import android.util.Log;
import android.view.WindowManager;
import android.widget.TextView;
import android.widget.Toast;
import com.example.voice.bean.CityInfo;
import com.example.voice.constant.RobotConstant;
import com.example.voice.constant.SoundConstant;
import com.example.voice.dao.QuestionDao;
import com.example.voice.entity.PoemInfo;
import com.example.voice.entity.QuestionInfo;
import com.example.voice.task.AsrClientEndpoint;
import com.example.voice.task.GetAddressTask;
import com.example.voice.task.GetCityCodeTask;
import com.example.voice.task.GetWeatherTask;
import com.example.voice.task.TtsClientEndpoint;
import com.example.voice.task.VoiceRecognizeTask;
import com.example.voice.util.SoundUtil;
import com.example.voice.util.SwitchUtil;
import java.io.File;
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;
public class RobotActivity extends AppCompatActivity
private final static String TAG = "RobotActivity";
private TextView tv_question; // 声明一个文本视图对象
private TextView tv_answer; // 声明一个文本视图对象
private String mInitQuestion, mInitAnswer; // 初始的问题，初始的答案
private MediaPlayer mMediaPlayer = new MediaPlayer(); // 媒体播放器
private LocationManager mLocationMgr; // 声明一个定位管理器对象
private boolean isLocated = false; // 是否已经定位
private CityInfo mCityInfo; // 城市信息
private Map<String, QuestionInfo> mQuestionSystemMap = new HashMap<>(); // 系统自带的问答映射
private Map<String, QuestionInfo> mQuestionCustomMap = new HashMap<>(); // 用户添加的问答映射
private List<PoemInfo> mPoemList = new ArrayList<>();
private QuestionDao questionDao; // 声明一个问答的持久化对象
private VoiceRecognizeTask mRecognizeTask; // 声明一个原始音频识别线程对象
private boolean isPlaying = false; // 是否正在播放
private boolean isComposing = false; // 是否正在合成
private long mBeginTime; // 语音识别的开始时间
private Timer mTimer = new Timer(); // 语音识别计时器
private TimerTask mTimerTask; // 计时任务
private Handler mHandler = new Handler(Looper.myLooper()); // 声明一个处理器对象
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState)
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_robot);
getWindow().addFlags(WindowManager.LayoutParams.FLAG_KEEP_SCREEN_ON); // 保持屏幕常亮
findViewById(R.id.iv_back).setOnClickListener(v -> finish());
TextView tv_title = findViewById(R.id.tv_title);
tv_title.setText("小小机器人");
tv_question = findViewById(R.id.tv_question);
tv_answer = findViewById(R.id.tv_answer);
mInitQuestion = tv_question.getText().toString();
mInitAnswer = tv_answer.getText().toString();
findViewById(R.id.btn_question_list).setOnClickListener(v ->
Intent intent = new Intent(this, QuestionListActivity.class);
startActivity(intent);
);
findViewById(R.id.btn_question_edit).setOnClickListener(v ->
Intent intent = new Intent(this, QuestionEditActivity.class);
startActivity(intent);
);
SwitchUtil.checkLocationIsOpen(this, "需要打开定位功能才能查看定位信息");
// 从App实例中获取唯一的问答持久化对象
new Thread(() ->
RobotConstant.copySampleFiles(this);
runOnUiThread(() -> playVoice(RobotConstant.SAMPLE_PATHS[0])); // 播放欢迎语音
).start(); // 启动线程把资产目录下的欢迎音频文件复制到存储卡
new Thread(() -> loadAllPoem()).start(); // 启动线程加载所有诗歌
@Override
protected void onRestart()
super.onRestart();
tv_question.setText(mInitQuestion);
tv_answer.setText(mInitAnswer);
playVoice(RobotConstant.SAMPLE_PATHS[0]); // 播放欢迎语音
@Override
protected void onStart()
super.onStart();
new Thread(() -> loadAllQuestion()).start(); // 启动线程加载所有问答
@Override
protected void onStop()
super.onStop();
releaseRobot(); // 释放机器人资源
// 释放机器人资源
private void releaseRobot()
if (mRecognizeTask != null)
new Thread(() -> mRecognizeTask.cancel()).start(); // 启动取消识别语音的线程
isPlaying = false;
if (mMediaPlayer.isPlaying()) // 如果正在播放
mMediaPlayer.stop(); // 停止播放
mTimer.cancel(); // 取消计时器
if (mTimerTask != null)
mTimerTask.cancel(); // 取消计时任务
// 加载所有问答
private void loadAllQuestion()
RobotConstant.initSystemQuestion(this, questionDao); // 初始化系统设定的问题
List<QuestionInfo> questionList = questionDao.queryAllQuestion(); // 加载所有问答信息
for (QuestionInfo item : questionList)
if (item.getType() == 0) // 系统问答
mQuestionSystemMap.put(item.getQuestion(), item);
else // 用户问答
mQuestionCustomMap.put(item.getQuestion(), item);
Log.d(TAG, "SystemMap.size()="+mQuestionSystemMap.size()+",CustomMap.size()="+mQuestionCustomMap.size());
// 加载所有诗歌
private void loadAllPoem()
RobotConstant.initPoetryData(this, questionDao); // 初始化古诗数据
mPoemList = questionDao.queryAllPoem(); // 加载所有诗歌信息
Log.d(TAG, "mPoemList.size()="+mPoemList.size());
// 播放语音
private void playVoice(String audioPath)
Log.d(TAG, "playVoice audioPath="+audioPath);
if (mTimerTask != null)
mTimerTask.cancel(); // 取消计时任务
if (isPlaying)
return;
isPlaying = true;
findViewById(R.id.iv_robot).setOnClickListener(null);
mMediaPlayer.reset(); // 重置媒体播放器
// 设置媒体播放器的完成监听器
mMediaPlayer.setOnCompletionListener(mp -> new Thread(() -> onlineRecognize()).start());
mMediaPlayer.setAudiostreamType(AudioManager.STREAM_MUSIC); // 设置音频流的类型为音乐
try
mMediaPlayer.setDataSource(audioPath); // 设置媒体数据的文件路径
mMediaPlayer.prepare(); // 媒体播放器准备就绪
mMediaPlayer.start(); // 媒体播放器开始播放
catch (Exception e)
e.printStackTrace();
// 在线识别实时语音
private void onlineRecognize()
// 创建语音识别任务，并指定语音监听器
AsrClientEndpoint asrTask = new AsrClientEndpoint(this, "",
arg -> checkRecognize((boolean)arg[0], arg[2].toString()));
SoundUtil.startSoundTask(SoundConstant.URL_ASR, asrTask); // 启动语音识别任务
// 创建一个原始音频识别线程
mRecognizeTask = new VoiceRecognizeTask(this, asrTask);
mRecognizeTask.start(); // 启动原始音频识别线程
isPlaying = false;
findViewById(R.id.iv_robot).setOnClickListener(v ->
new Thread(() -> mRecognizeTask.cancel()).start(); // 启动取消识别语音的线程
playVoice(RobotConstant.SAMPLE_PATHS[2]); // 播放样本音频
);
mBeginTime = System.currentTimeMillis();
mTimer = new Timer(); // 创建一个录音计时器
// 创建一个录音计时任务
mTimerTask = new TimerTask()
@Override
public void run()
long now = System.currentTimeMillis();
Log.d(TAG, "interval="+(now - mBeginTime));
if (now - mBeginTime > 10 * 1000) // 超过10秒，则停止本次识别，重新开始识别
mTimer.cancel(); // 取消计时器
new Thread(() -> mRecognizeTask.cancel()).start(); // 启动取消识别语音的线程
runOnUiThread(() -> tv_answer.setText("我的回答是："+RobotConstant.SYSTEM_ANSWERS[6]));
playVoice(RobotConstant.SAMPLE_PATHS[6]); // 播放样本音频
;
mTimer.schedule(mTimerTask, 0, 1000); // 计时器每隔一秒就检查识别语音是否超时了
// 检查已识别的文本是否为已设定的问题
private void checkRecognize(boolean isEnd, String text)
tv_question.setText("您的问题是："+text);
for (Map.Entry<String, QuestionInfo> item : mQuestionCustomMap.entrySet())
if (text.contains(item.getKey())) // 匹配用户添加的问题
if (!isEnd) // 尚未结束识别
new Thread(() -> mRecognizeTask.cancel()).start(); // 启动取消识别语音的线程
else // 已经结束识别
answerCustomQuestion(item.getValue()); // 回答用户问题
return;
for (Map.Entry<String, QuestionInfo> item : mQuestionSystemMap.entrySet())
if (text.matches(item.getKey())) // 匹配系统自带的问题
if (!isEnd) // 尚未结束识别
new Thread(() -> mRecognizeTask.cancel()).start(); // 启动取消识别语音的线程
else // 已经结束识别
answerSystemQuestion(text, item.getValue()); // 回答系统问题
return;
if (text.matches(RobotConstant.RECITE_PATTERN)) // 匹配诗歌背诵
String[] recites = text.split(RobotConstant.RECITE_PART);
if (recites.length < 2)
return;
Log.d(TAG, "content="+recites[1]);
if (isEnd) // 已经结束识别
if (mPoemPos == -1)
mPoemPos = RobotConstant.searchPoemPos(recites[1], mPoemPos, mPoemList);
if (mPoemPos != -1)
readPoem(mPoemList.get(mPoemPos)); // // 朗读诗歌
return;
// 查找该诗在列表中的位置
int poemPos = RobotConstant.searchPoemPos(recites[1], mPoemPos, mPoemList);
if (poemPos > mPoemPos)
mTimerTask.cancel(); // 取消计时任务
if (mPoemPos == -1)
mHandler.postDelayed(mHasFindPoem, 2000);
mPoemPos = poemPos;
private int mPoemPos = -1; // 诗歌在列表中的位置
private Runnable mHasFindPoem = () ->
new Thread(() -> mRecognizeTask.cancel()).start(); // 启动取消识别语音的线程
;
// 朗读诗歌
private void readPoem(PoemInfo poem)
mTimerTask.cancel(); // 取消计时任务
mPoemPos = -1;
String poemContent = poem.getContent().replace("\\\\n", "\\n");
String showText = String.format("%s\\n%s\\n%s", poem.getTitle(), poem.getAuthor(), poemContent);
String answer = String.format("%s，%s。%s", poem.getTitle(), poem.getAuthor(), poemContent);
Log.d(TAG, "answerCustomQuestion answer=" + answer);
new Thread(() -> mRecognizeTask.cancel()).start(); // 启动取消识别语音的线程
runOnUiThread(() -> tv_answer.setText(showText));
// 启动在线合成语音的线程
new Thread(() -> onlineCompose(poem.getAuthor()+"_"+poem.getTitle(), -1, answer, "")).start();
// 回答系统问题
private void answerSystemQuestion(String question, QuestionInfo questionInfo)
mTimerTask.cancel(); // 取消计时任务
String answer = questionInfo.getAnswer();
Log.d(TAG, "answerSystemQuestion answer="+answer);
new Thread(() -> mRecognizeTask.cancel()).start(); // 启动取消识别语音的线程
Object[] resultArray = RobotConstant.judgeAnswerResult(question, answer, mCityInfo);
int voiceSeq = (int) resultArray[0];
String tempText = (String) resultArray[1];
String answerText = TextUtils.isEmpty(tempText) ? RobotConstant.SYSTEM_ANSWERS[voiceSeq] : tempText;
runOnUiThread(() -> tv_answer.setText("我的回答是："+answerText));
String voicePath = voiceSeq==-1 ? "" : RobotConstant.SAMPLE_PATHS[voiceSeq];
Log.d(TAG, "voiceSeq="+voiceSeq+",answerText="+answerText+",voicePath="+voicePath);
// 启动在线合成语音的线程
new Thread(() -> onlineCompose(answer, voiceSeq, answerText, voicePath)).start();
// 回答用户问题
private void answerCustomQuestion(QuestionInfo questionInfo)
mTimerTask.cancel(); // 取消计时任务
String answer = questionInfo.getAnswer();
Log.d(TAG, "answerCustomQuestion answer=" + answer);
new Thread(() -> mRecognizeTask.cancel()).start(); // 启动取消识别语音的线程
runOnUiThread(() -> tv_answer.setText("我的回答是："+answer));
// 启动在线合成语音的线程
new Thread(() -> onlineCompose(""+questionInfo.getId(), -1, answer, "")).start();
// 在线合成语音
private void onlineCompose(String function, int seq, String text, String path)
Log.d(TAG, "onlineCompose function="+function+",text="+text);
String voicePath = !TextUtils.isEmpty(path) ? path : String.format("%s/robot/%s.mp3",
getExternalFilesDir(Environment.DIRECTORY_DOWNLOADS).toString(), function);
File file = new File(voicePath);
if (file.exists() && seq==-1) // 不是样本音频，如果已经存在语音文件，就要删除文件，这样才能重新生成新的语音文件
file.delete();
if (file.exists())
playVoice(voicePath); // 播放语音
else if (!isComposing)
isComposing = true;
// 创建语音合成任务，并指定语音监听器
TtsClientEndpoint task = new TtsClientEndpoint(this, voicePath, text, arg ->
if (Boolean.TRUE.equals(arg[0]))
playVoice(voicePath); // 播放语音
isComposing = false;
);
SoundUtil.startSoundTask(SoundConstant.URL_TTS, task); // 启动语音合成任务
@Override
protected void onResume()
super.onResume();
if (mCityInfo == null)
initLocation(); // 初始化定位服务
// 初始化定位服务
private void initLocation()
Log.d(TAG, "initLocation");
// 从系统服务中获取定位管理器
mLocationMgr = (LocationManager) getSystemService(Context.LOCATION_SERVICE);
Criteria criteria = new Criteria(); // 创建一个定位准则对象
// 设置定位精确度。Criteria.ACCURACY_COARSE表示粗略，Criteria.ACCURACY_FIN表示精细
criteria.setAccuracy(Criteria.ACCURACY_FINE);
criteria.setAltitudeRequired(true); // 设置是否需要海拔信息
criteria.setBearingRequired(true); // 设置是否需要方位信息
criteria.setCostAllowed(true); // 设置是否允许运营商收费
criteria.setPowerRequirement(Criteria.POWER_LOW); // 设置对电源的需求
// 获取定位管理器的最佳定位提供者
String bestProvider = mLocationMgr.getBestProvider(criteria, true);
if (mLocationMgr.isProviderEnabled(bestProvider)) // 定位提供者当前可用
beginLocation(bestProvider); // 开始定位
Log.d(TAG, "isProviderEnabled="+mLocationMgr.isProviderEnabled(bestProvider));
// 开始定位
private void beginLocation(String method)
// 检查当前设备是否已经开启了定位功能
if (ActivityCompat.checkSelfPermission(this, Manifest.permission.ACCESS_FINE_LOCATION)
!= PackageManager.PERMISSION_GRANTED)
Toast.makeText(this, "请授予定位权限并开启定位功能", Toast.LENGTH_SHORT).show();
return;
// 设置定位管理器的位置变更监听器
mLocationMgr.requestLocationUpdates(method, 300, 0, mLocationListener);
// 获取最后一次成功定位的位置信息
Location location = mLocationMgr.getLastKnownLocation(method);
getAddress(location); // 获取详细地址
// 获取详细地址
private void getAddress(Location location)
if (location != null)
// 创建一个根据经纬度查询详细地址的任务
GetAddressTask task = new GetAddressTask(this, location, cityInfo -> getCityCode(cityInfo));
task.start(); // 启动地址查询任务
// 获取城市代码
private void getCityCode(CityInfo cityInfo)
isLocated = true;
mCityInfo = cityInfo;
// 创建一个查询城市编码的任务
GetCityCodeTask task = new GetCityCodeTask(this, cityInfo, cityCode -> getWeather(cityCode));
task.start(); // 启动城市编码查询任务
// 获取天气信息
private void getWeather(String city_code)
mCityInfo.city_code = city_code;
// 创建一个查询城市天气的任务
GetWeatherTask task = new GetWeatherTask(this, city_code, weatherInfo ->
mCityInfo.weather_info = weatherInfo;
);
task.start(); // 启动城市天气查询任务
// 定义一个位置变更监听器
private LocationListener mLocationListener = new LocationListener()
@Override
public void onLocationChanged(Location location)
if (!isLocated)
getAddress(location); // 获取详细地址
@Override
public void onProviderDisabled(String arg0)
@Override
public void onProviderEnabled(String arg0)
@Override
public void onStatusChanged(String arg0, int arg1, Bundle arg2)
;
@Override
protected void onDestroy()
super.onDestroy();
if (mLocationMgr != null)
mLocationMgr.removeUpdates(mLocationListener); // 移除定位管理器的位置变更监听器
releaseRobot(); // 释放机器人资源
mMediaPlayer.release(); // 释放媒体播放器
2：问题类
package com.example.voice;
import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;
import android.os.Bundle;
import android.os.Environment;
import android.text.TextUtils;
import android.view.View;
import android.widget.EditText;
import android.widget.LinearLayout;
import android.widget.TextView;
import android.widget.Toast;
import com.example.voice.dao.QuestionDao;
import com.example.voice.entity.QuestionInfo;
import java.io.File;
public class QuestionEditActivity extends AppCompatActivity
private final static String TAG = "QuestionEditActivity";
private TextView tv_option; // 声明一个文本视图对象
private EditText et_question; // 声明一个编辑框对象
private EditText et_answer; // 声明一个编辑框对象
private LinearLayout ll_view; // 声明一个线性视图对象
private TextView tv_question; // 声明一个文本视图对象
private TextView tv_answer; // 声明一个文本视图对象
private int mQuestionId; // 问答编号
private boolean isEditing = false; // 是否为编辑状态
private QuestionDao questionDao; // 声明一个问答的持久化对象
private QuestionInfo mQuestionInfo; // 问答信息
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState)
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_question_edit);
mQuestionId = getIntent().getIntExtra("id", -1);
findViewById(R.id.iv_back).setOnClickListener(v -> finish());
TextView tv_title = findViewById(R.id.tv_title);
tv_option = findViewById(R.id.tv_option);
et_question = findViewById(R.id.et_question);
et_answer = findViewById(R.id.et_answer);
ll_view = findViewById(R.id.ll_view);
tv_question = findViewById(R.id.tv_question);
tv_answer = findViewById(R.id.tv_answer);
tv_option.setOnClickListener(v ->
if (mQuestionId==-1 || isEditing) // 添加或者修改
saveQuestion(); // 保存问答信息
else // 查看详情
tv_option.setText("保存");
ll_view.setVisibility(View.GONE);
isEditing = !isEditing;
);
// 从App实例中获取唯一的问答持久化对象
questionDao = MainApplication.getInstance().getQuestionDB().questionDao();
if (mQuestionId == -1) // 添加新问答
tv_title.setText("添加问答");
tv_option.setText("保存");
else // 查看问答详情
tv_title.setText("问答详情");
tv_option.setText("编辑");
showQuestion(); // 显示问答详情
// 显示问答详情
private void showQuestion()
// 根据编号加载问答信息
mQuestionInfo = questionDao.queryQuestionById(mQuestionId);
et_question.setText(mQuestionInfo.getQuestion());
et_answer.setText(mQuestionInfo.getAnswer());
tv_question.setText(mQuestionInfo.getQuestion());
tv_answer.setText(mQuestionInfo.getAnswer());
ll_view.setVisibility(View.VISIBLE);
// 保存问答信息
private void saveQuestion()
String question = et_question.getText().toString();
String answer = et_answer.getText().toString();
if (TextUtils.isEmpty(question))
Toast.makeText(this, "请先输入问题描述", Toast.LENGTH_SHORT).show();
return;
if (TextUtils.isEmpty(answer))
Toast.makeText(this, "请先输入回答内容", Toast.LENGTH_SHORT).show();
return;
if (mQuestionId == -1) // 添加来源
mQuestionInfo = new QuestionInfo(question, answer, 1);
questionDao.insertOneQuestion(mQuestionInfo); // 插入一条问答信息
else // 查看来源
mQuestionInfo.setQuestion(question);
mQuestionInfo.setAnswer(answer);
questionDao.updateQuestion(mQuestionInfo); // 更新问答信息
String voicePath = String.format("%s/robot/%s.mp3",
getExternalFilesDir(Environment.DIRECTORY_DOWNLOADS).toString(),
mQuestionInfo.getId()+"");
File voiceFile = new File(voicePath);
if (voiceFile.exists()) // 如果已经存在该问答的语音文件，就要删除原文件，这样下次才会重新合成新的语音文件
voiceFile.delete();
Toast.makeText(this, "成功保存问答信息", Toast.LENGTH_SHORT).show();
finish(); // 关闭当前页面
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你问我答：容器篇
数字化时代，数字经济带来的巨大优势，让企业不断向数字化转型迈进，企业在IT基础设施建设、混合多云管理等领域面临迫切的转型与升级，并在这一过程中遇到较多问题与难题。作为国内支撑企业数字化转型的云计算PaaS技术中台及多云管理服务商，博云时刻关注并深入了解企业IT建设的需求。
本周起，BoCloud博云将在微信公众号开通【你问我答】小栏目，我们将收集和整理企业在IT建设所遇到的问题与难题，由博云产品与技术团队进行针对性回答，每周五通过【你问我答】栏目进行发布，希望能为企业IT建设提供思路与方法。无论您是哪个行业的IT建设者，如果您有在容器云平台建设、微服务架构转型、DevOps平台建设、多云管理平台建设等技术方面所遇到的问题，欢迎您直接评论留言提问。
以下是本周问题精选：
01
网友1：容器平台、微服务平台、devops平台在规划建设的时候如何能有序整合起来？
博云产品团队：容器平台、微服务平台、DevOps平台目前是IT系统规划建设的重点，三个平台之间某些功能有重合的地方，比如容器平台本身有CI/CD的功能，那在建设的时候如何能统一进行规范， 各个平台单独建设时候的侧重点分别是什么，如何划分各平台的边界，以及如何将三个平台无缝对接起来？我们建议： 1. 容器平台与服务治理在以下维度相同，需要从统一化进行管理： ①应用管理；②服务管理；③实例管理；④聚合管理；采用统一权限中心管理，数据权限与操作权限灵活设置，以用户+权限定义产品形态和管理范畴。平台管理重点在于资源管理，租户管理重点在于应用管理和服务治理能力。 2. 在建设DevOps的过程中，需要结合企业自身开发运维的流程，与容器云与微服务治理平台的结合的过程中，更多的考虑整体DevOps过程中需要实现的场景，而不是仅仅考虑CI/CD。
02
网友2：在私有云中，在容器环境下安全区域怎么划分，是否设置DMZ区域？
博云产品团队：可以考虑部署多个容器集群来设置不同区域。测试环境、生产环境完全隔离的情况下，可考虑建设DMZ区以实现可能需要的镜像流转等场景。
03
网友3：集团容器云如何建设？产品选型及标准上有哪些建议？
我们集团是一家大型中央企业，属下业务板块众多，有金融板块（银行、证券、保险等）、地产板块、交通物流板块、工业板块等，金融板块IT比较独立。集团在落实数字化转型中，提出两平台一体系的建设：云平台、大数据平台、数据治理体系。云平台建设是基础，是集团数字化转型的底座，云平台建设重点是PaaS平台。按照集团信息化的特点及现状，总部综合管控系统、下属公司业务系统等基本采用购置第三方的成熟产品套件，这块完全云化，不太现实，需要第三方厂家产品支持。
关于容器云建设，这个在传统行业也刚刚起步，在容器云建设大家认识不统一：
第一，完全自研不太现实，资源配置不足；
第二，采用容器云平台，行业的软件提供商在支持容器开发上产品不多。
基于这样的场景，集团容器云如何建设？采用k8s+docker是否能够满足未来的云化需求？行业内的PaaS平台缺乏统一标准，各厂家产品的组件化提供方式不太成熟（组件化输出为能力，移植到自有的PaaS平台）。在产品选型及标准上有什么好的建议？传统的应用是否有必要向容器云分拆成微服务？
博云产品团队：在考虑第三方容器云平台的选型上，这个问题有很多复杂的影响因素，包括技术和非技术的，不同的组织情况不尽相同。我们更建议在如下维度进行考察：
1.容器云的生产案例应用有哪些，平台生产级能力是否经过了长期有效验证，第三方团队的定制化能力，第三方团队技术赋能和为贵司团队培养的能力。2.在技术方面，开源贡献度如何，底层掌控力是否足够强。
结合您企业的现状，在考察PaaS平台时，我们建议除了关注容器云平台之外，也建议关注考察PaaS平台中是否有微服务治理平台及微服务拆分咨询的经验与能力。
容器云平台可重点考察是否具备多集群、多租户体系、统一认证能力、CICD能力、容器化及非容器化全生命周期统一管理的能力、中间件集成能力、网络方案是否符合贵司组网、安全方案、DevOps能力、应用容器化实施能力，与贵司已有系统对接整合的能力、与基础设施的融合能力等。
微服务治理平台可重点考察支持的微服务架构是否与贵司采用的架构一致，组件的性能如何，全链路调用链分析能力。
PaaS云平台既要与底层基础设施交互，又要支持顶层应用，涉及面和覆盖面都非常广，因此建设过程中与单位内部已有设备、流程等进行结合时需要进行综合考虑，上述内容仅作抛砖引玉的参考。
04
网友4：金融行业对网络监管、网络隔离要求严格，而容器提倡扁平化，如何考虑网络安全、隔离？
博云产品团队：借助网络命名空间，各个容器集合都能获得自己所要绑定的 IP 和端口范围，因此能使节点上的容器集网络相互分隔开；利用路由器或防火墙的方法来控制出口流量的容器平台，以便利用 IP 白名单来进行控制（例如控制数据库访问）。 SDN思路，基于2层网络方案，集群内外网络打通，实现容器重启IP地址不变，指定IP地址发布服务，控制平面数据平面分离，网络隔离等。
05
网友5：传统架构模式和云与docker模式结合后如何解决网络和SDN的问题？
博云产品团队：可以使用二层网络解决与SDN网络对接的问题。我们已经和多家客户进行过深入沟通，市面上主流的CNI插件对客户需求的支持并不理想，难以同时满足各种网络需求，集中体现在内外网互通、管理业务网络分离、灵活的网络隔离机制、易于运维管理和调试等问题上，我们自己基于openVswitch(OVS)自研一个Kubernetes CNI插件来解决这些痛点问题。 选择OVS的原因是，在主流的二层网络方案bridge、macvlan、OVS中，OVS的功能更加丰富，同时在主流的云技术平台中有着大量的应用，经受了足够的考验。我们的方案具有简单易用、支持underlay模式、支持固定IP地址、性能损耗低等特性，重点解决微服务上云过程中集群内外互相直接通信的问题，可以让企业落地容器云平台的复杂度大大降低。业务迁移到容器云后几乎感知不到基础设施从虚拟化到容器化变更带来的变化。这种部署模式可以很好的支持中间件和数据库在Kubernetes集群外部署，应用跑在Kubernetes集群内，或者微服务系统注册中心在虚拟机环境下部署但微服务跨集群内外部署，等需要Kubernetes内外直接互通的场景。
具体可以参考：
容器网络插件那么多，博云为什么基于OVS深度自研？请添加链接描述
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