原創(chuàng) Spring Boot 2.3 新特性分層JAR

背景

在我們實(shí)際生產(chǎn)容器化部署過程中晌块，往往會(huì)遇到 Docker 鏡像很大帅霜，部署發(fā)布很慢的情況

影響 docker 鏡像大小的因素，主要有以下三個(gè)方面：

1. 基礎(chǔ)鏡像的大小钝尸。盡量選擇 aphine 作為基礎(chǔ)鏡像減少操作系統(tǒng)內(nèi)置軟件
1. Dockerfile 指令層數(shù)珍促。這就要求我們優(yōu)化 Dockerfile 能合并在一行的盡量合并等
1. 應(yīng)用 jar 的大小猪叙。這是今天要分享的重點(diǎn)內(nèi)容

helloworld 鏡像

我們先來基于 spring boot 2.3.0 構(gòu)建一個(gè)最簡單的 web helloworld，然后構(gòu)建鏡像犬第。

FROM adoptopenjdk:11-jre-hotspot as builder
WORKDIR application
ARG JAR_FILE=target/*.jar
COPY ${JAR_FILE} application.jar
ENTRYPOINT ["java", "-jar application.jar"]

docker build --build-arg JAR_FILE=./demo-layer-0.0.1-SNAPSHOT.jar  . -t demo:v1.0

查看鏡像分層信息

我們通過 docker inspect demo:v1.0 來看下此鏡像的每層的散列值

// demo:v1.0 版本鏡像分層信息摘要
"Layers": [
    "sha256:b7f7d2967507ba709dbd1dd0426a5b0cdbe1ff936c131f8958c8d0f910eea19e",
    "sha256:a6ebef4a95c345c844c2bf43ffda8e36dd6e053887dd6e283ad616dcc2376be6",
    "sha256:838a37a24627f72df512926fc846dd97c93781cf145690516e23335cc0c27794",
    "sha256:28ba7458d04b8551ff45d2e17dc2abb768bf6ed1a46bb262f26a24d21d8d7233",
    "sha256:55c91231ac46fdd63c3cf84b88b11f8a04c1870482dcff033029a601bc50e1ab",
    "sha256:9816c2d488754509f6024a267738b1e5fe33a7cd33bd25c5a9cdf6d4d7bfed1d",
    "sha256:f5fb3f91797d57a92f3f7e033398b8edd094df664db849a4950eabf2f5474535",
    "sha256:b87d2ff74819f83038ea2f89736a19cfcf99bfa080b8017d191c900a09a7524f"
]

helloworld 升級(jí)重新構(gòu)建

我們對 helloworld 程序進(jìn)行部分修改（模擬開發(fā)過程），然后重新構(gòu)建鏡像

docker build --build-arg JAR_FILE=./demo-layer-0.0.1-SNAPSHOT.jar  . -t demo:v1.1

此時(shí)鏡像分層信息如下 docker inspect demo:v1.1

// demo:v1.1 版本鏡像分層信息摘要
"Layers": [
    "sha256:b7f7d2967507ba709dbd1dd0426a5b0cdbe1ff936c131f8958c8d0f910eea19e",
    "sha256:a6ebef4a95c345c844c2bf43ffda8e36dd6e053887dd6e283ad616dcc2376be6",
    "sha256:838a37a24627f72df512926fc846dd97c93781cf145690516e23335cc0c27794",
    "sha256:28ba7458d04b8551ff45d2e17dc2abb768bf6ed1a46bb262f26a24d21d8d7233",
    "sha256:55c91231ac46fdd63c3cf84b88b11f8a04c1870482dcff033029a601bc50e1ab",
    "sha256:9816c2d488754509f6024a267738b1e5fe33a7cd33bd25c5a9cdf6d4d7bfed1d",
    "sha256:f5fb3f91797d57a92f3f7e033398b8edd094df664db849a4950eabf2f5474535",
    "sha256:c1b6350d545fea605e0605c4bfd7f4529cfeee3f6759750d6a5ddeb9c882fc8f"
]

比較 v1.0遥椿、v1.1 鏡像

通過比較 v1.0 和 v1.1 版本的鏡像摘要信息冠场，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)只有最后的一層發(fā)生了變化本砰，我們通過 Dive 是一個(gè)用 Go 語言編寫的 Docker 鏡像分析工具來確定一下最后一層是做了哪些事情

dive demo:v1.0,大家會(huì)看到是最后的 jar 不一樣導(dǎo)致 16M 的內(nèi)容需要重新構(gòu)建，當(dāng)你的業(yè)務(wù) jar 很大時(shí)舔株，這塊就是性能瓶頸

spring boot 默認(rèn)打包解密

默認(rèn)情況下，spring boot 構(gòu)建出來的 jar ,解壓后可以看到如下目錄結(jié)構(gòu)珍手。默認(rèn)會(huì)當(dāng)做一個(gè)整體办铡，在構(gòu)建鏡像時(shí)作為一個(gè)單獨(dú)層寡具，沒有區(qū)分業(yè)務(wù) classes 和引用的第三方 jar

META-INF/
  MANIFEST.MF
org/
  springframework/
    boot/
      loader/
BOOT-INF/
  classes/
  lib/

layer jar

通過上文大家就可以知道分層 jar 的思想就是把，jar 再根據(jù)規(guī)則細(xì)分童叠，業(yè)務(wù) class 和三方 jar 分別對應(yīng)鏡像的不同層厦坛，這樣改動(dòng)業(yè)務(wù)代碼杜秸，只需變動(dòng)很少的內(nèi)容提高構(gòu)建速度拼余。

開啟分層打包

  <plugin>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
    <configuration>
      <layers>
        <enabled>true</enabled>
      </layers>
    </configuration>
  </plugin>

編寫支持分層 Dockerfile

核心是通過 spring boot 提供的 layertools 工具，將 jar 進(jìn)行拆分然后通過 COPY 指令去分別加載

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"]

構(gòu)建新鏡像并查看分層信息

docker build --build-arg JAR_FILE=./demo-layer-0.0.1-SNAPSHOT.jar  . -t demo:v2.0

"Layers": [
    "sha256:b7f7d2967507ba709dbd1dd0426a5b0cdbe1ff936c131f8958c8d0f910eea19e",
    "sha256:a6ebef4a95c345c844c2bf43ffda8e36dd6e053887dd6e283ad616dcc2376be6",
    "sha256:838a37a24627f72df512926fc846dd97c93781cf145690516e23335cc0c27794",
    "sha256:28ba7458d04b8551ff45d2e17dc2abb768bf6ed1a46bb262f26a24d21d8d7233",
    "sha256:55c91231ac46fdd63c3cf84b88b11f8a04c1870482dcff033029a601bc50e1ab",
    "sha256:9816c2d488754509f6024a267738b1e5fe33a7cd33bd25c5a9cdf6d4d7bfed1d",
    "sha256:f5fb3f91797d57a92f3f7e033398b8edd094df664db849a4950eabf2f5474535",
    "sha256:06fe18cf8ae7384f120f2c6a3a33b31999dd0460cf1edae45e8f13adeab35942",
    "sha256:16cf814564b8a667fcc9f07314b6084cbef8dc8c0a6565c7a2d91d74faf7e7de",
    "sha256:94be40f716016b68cdd6b99d2cb8154acf8475c3a170a898a22f95a8ef40ffd3",
    "sha256:427d87d6a5fe6da13cb4233939c3a1ff920bc6b4d2f14b5d78af7aef98fda7de"
]

修改代碼部分業(yè)務(wù)代碼亩歹，重新構(gòu)建

docker build --build-arg JAR_FILE=./demo-layer-0.0.1-SNAPSHOT.jar  . -t demo:v2.1

"Layers": [
    "sha256:b7f7d2967507ba709dbd1dd0426a5b0cdbe1ff936c131f8958c8d0f910eea19e",
    "sha256:a6ebef4a95c345c844c2bf43ffda8e36dd6e053887dd6e283ad616dcc2376be6",
    "sha256:838a37a24627f72df512926fc846dd97c93781cf145690516e23335cc0c27794",
    "sha256:28ba7458d04b8551ff45d2e17dc2abb768bf6ed1a46bb262f26a24d21d8d7233",
    "sha256:55c91231ac46fdd63c3cf84b88b11f8a04c1870482dcff033029a601bc50e1ab",
    "sha256:9816c2d488754509f6024a267738b1e5fe33a7cd33bd25c5a9cdf6d4d7bfed1d",
    "sha256:f5fb3f91797d57a92f3f7e033398b8edd094df664db849a4950eabf2f5474535",
    "sha256:06fe18cf8ae7384f120f2c6a3a33b31999dd0460cf1edae45e8f13adeab35942",
    "sha256:16cf814564b8a667fcc9f07314b6084cbef8dc8c0a6565c7a2d91d74faf7e7de",
    "sha256:94be40f716016b68cdd6b99d2cb8154acf8475c3a170a898a22f95a8ef40ffd3",
    "sha256:8a20c60d361696a4e480fb6fbe1daf8b88bc54c579a98e209da1fb76e25de5aa"
]

查看區(qū)別層鏡像

最后一層變動(dòng)大小為 5KB

總結(jié)

16MB -> 5KB 變動(dòng)匙监，在實(shí)際開發(fā)過程中效果會(huì)更加明顯
可以通過 spring boot maven plugin 指定分層邏輯，具體可以參考官方文檔
官方文檔： https://docs.spring.io/spring-boot/docs/2.3.0.RELEASE/maven-plugin/reference/html

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