使用Spring Boot創(chuàng)建docker image

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佳恬，將這個fat jar制作成為一個docker image然后運行寞蚌。

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";

? ? }

}


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?

默認情況下锡凝，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文件垢啼。而lib目錄存放的是項目依賴的其他jar包窜锯。

第二部分是META-INF，里面定義了jar包的屬性信息芭析。

第三部分是Spring Boot的類加載器锚扎，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包馁启，最后以一個新線程啟動應(yīng)用的Main函數(shù)驾孔。

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(fù)制代碼

這樣寫有兩個問題助币。

第一個問題：我們是用的far jar浪听，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眉菱，尤其是在容器環(huán)境中運行的情況下迹栓，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)建的俭缓，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克伊。

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华坦，也會導(dǎo)致整個fat jar重新更新愿吹，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惜姐，還有一個就是需要自己構(gòu)建docker file犁跪，有沒有一鍵構(gòu)建docker image的方法呢？

答案是肯定的歹袁。

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

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

復(fù)制代碼

運行之孟抗，很不幸的是迁杨，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(fù)制代碼

這是因為我們無法從gcr.io中拉取鏡像！

沒關(guān)系凄硼，如果你會正確的上網(wǎng)方式的話铅协，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的代理項里面帆喇，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(fù)制代碼

你可以看到警医，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坯钦，還是想使用傳統(tǒng)的Dockerfile。 沒關(guān)系侈玄，SpringBoot為我們提供了獨特的分層jar包系統(tǒng)婉刀。

怎么開啟呢？ 我們需要在POM文件中加上下面的配置：

? ? <build>

? ? ? ? <plugins>

? ? ? ? ? ? <plugin>

? ? ? ? ? ? ? ? <groupId>org.springframework.boot</groupId>

? ? ? ? ? ? ? ? <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>

? ? ? ? ? ? ? ? <configuration>

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? <layers>

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? <enabled>true</enabled>

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? </layers>

? ? ? ? ? ? ? ? </configuration>

? ? ? ? ? ? </plugin>

? ? ? ? </plugins>

? ? </build>

復(fù)制代碼

再次打包序仙，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(fù)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文件是有順序的日杈，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中爬橡，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(fù)制代碼

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

我們執(zhí)行下extract命令船惨，看下結(jié)果：

?

可以看到柜裸，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(fù)制代碼

這樣我們的一個分層的DockerImage就創(chuàng)建完成了粱锐。

自定義Layer

如果我們需要自定義Layer該怎么做呢疙挺？

我們可以創(chuàng)建一個獨立的layers.xml文件：

<layers xmlns="http://www.springframework.org/schema/boot/layers"

? ? ? ? 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">

? ? <application>

? ? ? ? <into layer="spring-boot-loader">

? ? ? ? ? ? <include>org/springframework/boot/loader/**</include>

? ? ? ? </into>

? ? ? ? <into layer="application" />

? ? </application>

? ? <dependencies>

? ? ? ? <into layer="snapshot-dependencies">

? ? ? ? ? ? <include>*:*:*SNAPSHOT</include>

? ? ? ? </into>

? ? ? ? <into layer="company-dependencies">

? ? ? ? ? ? <include>com.flydean:*</include>

? ? ? ? </into>

? ? ? ? <into layer="dependencies"/>

? ? </dependencies>

? ? <layerOrder>

? ? ? ? <layer>dependencies</layer>

? ? ? ? <layer>spring-boot-loader</layer>

? ? ? ? <layer>snapshot-dependencies</layer>

? ? ? ? <layer>company-dependencies</layer>

? ? ? ? <layer>application</layer>

? ? </layerOrder>

</layers>

復(fù)制代碼

怎么使用這個layer.xml呢？

添加到build plugin中就可以了：

? ? <build>

? ? ? ? <plugins>

? ? ? ? ? ? <plugin>

? ? ? ? ? ? ? ? <groupId>org.springframework.boot</groupId>

? ? ? ? ? ? ? ? <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>

? ? ? ? ? ? ? ? <configuration>

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? <layers>

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? <enabled>true</enabled>

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? <configuration>${project.basedir}/src/main/resources/layers.xml</configuration>

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? </layers>

? ? ? ? ? ? ? ? </configuration>

? ? ? ? ? ? </plugin>

? ? ? ? </plugins>

? ? </build>

?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請聯(lián)系作者
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