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使用SpringBoot創(chuàng)建dockerimage

簡介
在很久很久以前，我們是怎么創(chuàng)建Spring Boot的docker image呢？最最通用的辦法就是將Spring boot的應(yīng)用程序打包成一個fat jar，然后寫一個docker file，將這個fat jar制作成為一個docker image然后運行。

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今天我們來體驗一下Spring Boot 2.3.3 帶來的快速創(chuàng)建docker image的功能。

傳統(tǒng)做法和它的缺點
現(xiàn)在我們創(chuàng)建一個非常簡單的Spring Boot程序：

 
 
 
 
  
  
  
  @SpringBootApplication
  
  
  
  @RestController
  
  
  
  public class Application {
  
  
  
  
  
  
  
      public static void main(String[] args) {
  
  
  
          SpringApplication.run(Application.class, args);
  
  
  
      }
  
  
  
  
  
  
  
      @GetMapping("/getInfo")
  
  
  
      public String getInfo() {
  
  
  
          return "www.flydean.com";
  
  
  
      }
  
  
  
  }
  
  
  
  復制代碼

默認情況下，我們build出來的是一個fat jar：springboot-with-docker-0.0.1-SNAPSHOT.jar

我們解壓看一下它的內(nèi)容：

Spring boot的fat jar分為三個部分，第一部分就是BOOT-INF, 里面的class目錄放的是我們自己編寫的class文件。而lib目錄存放的是項目依賴的其他jar包。

第二部分是META-INF，里面定義了jar包的屬性信息。

第三部分是Spring Boot的類加載器，fat jar包的啟動是通過Spring Boot的jarLauncher來創(chuàng)建LaunchedURLClassLoader，通過它來加載lib下面的jar包，最后以一個新線程啟動應(yīng)用的Main函數(shù)。

這里不多講Spring Boot的啟動。

我們看一下，如果想要用這個fat jar來創(chuàng)建docker image應(yīng)該怎么寫：

 
 
 
 
  
  
  
  FROM openjdk:8-jdk-alpine
  
  
  
  EXPOSE 8080
  
  
  
  ARG JAR_FILE=target/springboot-with-docker-0.0.1-SNAPSHOT.jar
  
  
  
  ADD ${JAR_FILE} app.jar
  
  
  
  ENTRYPOINT ["java","-jar","/app.jar"]
  
  
  
  復制代碼

這樣寫有兩個問題。

第一個問題：我們是用的far jar，在使用far jar的過程中會有一定的性能問題，肯定要比解壓過后的性能要低，尤其是在容器環(huán)境中運行的情況下，可能會更加突出。

第二個問題：我們知道docker的image是按layer來構(gòu)建的，按layer構(gòu)建的好處就是可以減少image構(gòu)建的時間和重用之前的layer。

但是如果使用的是fat jar包，即使我們只修改了我們自己的代碼，也會導致整個fat jar重新更新，從而影響docker image的構(gòu)建速度。

使用Buildpacks
傳統(tǒng)的辦法除了有上面的兩個問題，還有一個就是需要自己構(gòu)建docker file，有沒有一鍵構(gòu)建docker image的方法呢？

答案是肯定的。

Spring Boot在2.3.0之后，引入了Cloud Native 的buildpacks，通過這個工具，我們可以非常非常方便的創(chuàng)建docker image。

在Maven和Gradle中，Spring Boot引入了新的phase： spring-boot:build-image

我們可以直接運行：

 
 
 
 
  
  
  
  mvn  spring-boot:build-image
  
  
  
  制代碼

運行之，很不幸的是，你可能會遇到下面的錯誤：

 
 
 
 
  
  
  
  [ERROR] Failed to execute goal org.springframework.boot:spring-boot-maven-plugin:2.3.3.RELEASE:build-image (default-cli) on project springboot-with-docker: Execution default-cli of goal org.springframework.boot:spring-boot-maven-plugin:2.3.3.RELEASE:build-image failed: Docker API call to 'localhost/v1.24/images/create?fromImage=gcr.io%2Fpaketo-buildpacks%2Fbuilder%3Abase-platform-api-0.3' failed with status code 500 "Internal Server Error" and message "Get https://gcr.io/v2/: net/http: request canceled while waiting for connection (Client.Timeout exceeded while awaiting headers)" -> [Help 1]
  
  
  
  復制代碼

這是因為我們無法從gcr.io中拉取鏡像！

沒關(guān)系，如果你會正確的上網(wǎng)方式的話，那么我估計你已經(jīng)找到了一個代理。

將你的代理配置到Docker的代理項里面，我使用的是Docker desktop,下面是我的配置：

重新運行 mvn spring-boot:build-image

等待執(zhí)行結(jié)果：

 
 
 
 
  
  
  
  [INFO] --- spring-boot-maven-plugin:2.3.3.RELEASE:build-image (default-cli) @ springboot-with-docker ---
  
  
  
  [INFO] Building image 'docker.io/library/springboot-with-docker:0.0.1-SNAPSHOT'
  
  
  
  [INFO] 
  
  
  
  [INFO]  > Pulling builder image 'gcr.io/paketo-buildpacks/builder:base-platform-api-0.3' 0%
  
  
  
  [INFO]  > Pulling builder image 'gcr.io/paketo-buildpacks/builder:base-platform-api-0.3' 0%
  
  
  
  [INFO]  > Pulling builder image 'gcr.io/paketo-buildpacks/builder:base-platform-api-0.3' 0%
  
  
  
  [INFO]  > Pulling builder image 'gcr.io/paketo-buildpacks/builder:base-platform-api-0.3' 0%
  
  
  
  [INFO]  > Pulling builder image 'gcr.io/paketo-buildpacks/builder:base-platform-api-0.3' 0%
  
  
  
  [INFO]  > Pulling builder image 'gcr.io/paketo-buildpacks/builder:base-platform-api-0.3' 0%
  
  
  
  復制代碼

你可以看到，我們的確是需要從gcr.io拉取image。

Layered Jars
如果你不想使用Cloud Native Buildpacks，還是想使用傳統(tǒng)的Dockerfile。沒關(guān)系，SpringBoot為我們提供了獨特的分層jar包系統(tǒng)。

怎么開啟呢？我們需要在POM文件中加上下面的配置：

 
 
 
 
  
  
  
  
  
  
  
         
  
  
  
             
  
  
  
                 org.springframework.boot
  
  
  
                 spring-boot-maven-plugin
  
  
  
                 
  
  
  
                     
  
  
  
                         true
  
  
  
                     
  
  
  
                 
  
  
  
             
  
  
  
         
  
  
  
     
  
  
  
  制代碼

再次打包，看下jar包的內(nèi)容：

看起來和之前的jar包沒什么不同，只不過多了一個layers.idx 這個index文件：

 
 
 
 
  
  
  
  - "dependencies":
  
  
  
    - "BOOT-INF/lib/"
  
  
  
  - "spring-boot-loader":
  
  
  
    - "org/"
  
  
  
  - "snapshot-dependencies":
  
  
  
  - "application":
  
  
  
    - "BOOT-INF/classes/"
  
  
  
    - "BOOT-INF/classpath.idx"
  
  
  
    - "BOOT-INF/layers.idx"
  
  
  
    - "META-INF/"
  
  
  
  復制代碼

index文件主要分為4個部分：

dependencies - 非SNAPSHOT的依賴jar包
snapshot-dependencies - SNAPSHOT的依賴jar包
spring-boot-loader - Spring boot的class loader文件
application - 應(yīng)用程序的class和resources文件

注意，這里的index文件是有順序的，它和我們將要添加到docker image中的layer順序是一致的。

最少變化的將會最先添加到layer中，變動最大的放在最后面的layer。

我們可以使用layertools jarmode來對生成的fat jar進行校驗或者解壓縮：

 
 
 
 
  
  
  
  java -Djarmode=layertools -jar springboot-with-docker-0.0.1-SNAPSHOT.jar 
  
  
  
  Usage:
  
  
  
    java -Djarmode=layertools -jar springboot-with-docker-0.0.1-SNAPSHOT.jar
  
  
  
  
  
  
  
  Available commands:
  
  
  
    list     List layers from the jar that can be extracted
  
  
  
    extract  Extracts layers from the jar for image creation
  
  
  
    help     Help about any command
  
  
  
  復制代碼

使用list命令，我們可列出jar包中的layer信息。使用extract我們可以解壓出不同的layer。

我們執(zhí)行下extract命令，看下結(jié)果：

可以看到，我們根據(jù)layers.idx解壓出了不同的文件夾。

我們看一下使用layer的dockerFile應(yīng)該怎么寫：

 
 
 
 
  
  
  
  FROM adoptopenjdk:11-jre-hotspot as builder
  
  
  
  WORKDIR application
  
  
  
  ARG JAR_FILE=target/*.jar
  
  
  
  COPY ${JAR_FILE} application.jar
  
  
  
  RUN java -Djarmode=layertools -jar application.jar extract
  
  
  
  
  
  
  
  FROM adoptopenjdk:11-jre-hotspot
  
  
  
  WORKDIR application
  
  
  
  COPY --from=builder application/dependencies/ ./
  
  
  
  COPY --from=builder application/spring-boot-loader/ ./
  
  
  
  COPY --from=builder application/snapshot-dependencies/ ./
  
  
  
  COPY --from=builder application/application/ ./
  
  
  
  ENTRYPOINT ["java", "org.springframework.boot.loader.JarLauncher"]
  
  
  
  復制代碼

這樣我們的一個分層的DockerImage就創(chuàng)建完成了。

自定義Layer
如果我們需要自定義Layer該怎么做呢？

我們可以創(chuàng)建一個獨立的layers.xml文件：

 
 
 
 
  
  
  
  
  
  
  
  
        xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
  
  
  
          xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/boot/layers
  
  
  
                https://www.springframework.org/schema/boot/layers/layers-2.3.xsd">
  
  
  
      
  
  
  
          
  
  
  
              org/springframework/boot/loader/**
  
  
  
          
  
  
  
          
  
  
  
      
  
  
  
      
  
  
  
          
  
  
  
              *:*:*SNAPSHOT
  
  
  
          
  
  
  
          
  
  
  
              com.flydean:*
  
  
  
          
  
  
  
          
  
  
  
      
  
  
  
      
  
  
  
          dependencies
  
  
  
          spring-boot-loader
  
  
  
          snapshot-dependencies
  
  
  
          company-dependencies
  
  
  
          application
  
  
  
      
  
  
  
  
  
  
  
  復制代碼

怎么使用這個layer.xml呢？

添加到build plugin中就可以了：

 
 
 
 
  
  
  
  
  
  
  
         
  
  
  
             
  
  
  
                 org.springframework.boot
  
  
  
                 spring-boot-maven-plugin
  
  
  
                 
  
  
  
                     
  
  
  
                         true
  
  
  
                         ${project.basedir}/src/main/resources/layers.xml

網(wǎng)站欄目：使用SpringBoot創(chuàng)建dockerimage
網(wǎng)頁鏈接：http://fisionsoft.com.cn/article/dhoiged.html

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