SpringBoot创建Docker镜像的方法步骤
随着越来越多的组织转向容器和虚拟服务器，Docker正成为软件开发工作流程中一个更重要的部分。为此，SpringBoot2.3中最新的功能之中，提供了为SpringBoot应用程序创建Docker镜像的能力。
这篇文章的目的，就是为了给大家介绍如何为SpringBoot应用程序创建Docker镜像。
1.传统Docker构建
使用SpringBoot构建Docker镜像的传统方法是使用Dockerfile。下面是一个简单的例子：
FROMopenjdk:8-jdk-alpine
EXPOSE8080
ARGJAR_FILE=target/demo-app-1.0.0.jar
ADD${JAR_FILE}app.jar
ENTRYPOINT["java","-jar","/app.jar"]
然后我们可以使用dockerbuild命令来创建Docker映像。这对大多数应用程序都很好，但也有一些缺点。
首先，我们使用的是SpringBoot创建的fatjar。这会影响启动时间，尤其是在集装箱环境中。我们可以通过添加jar文件的分解内容来节省启动时间。
其次，Docker镜像是分层构建的。SpringBootfatjar的特性使得所有的应用程序代码和第三方库都放在一个层中。这意味着即使只有一行代码更改，也必须重新构建整个层。
通过在构建之前分解jar，应用程序代码和第三方库各自获得自己的层。这样，我们便可以利用Docker的缓存机制。现在，当某一行代码被更改时，只需要重新构建相应的层。
考虑到这一点，让我们看看SpringBoot如何改进创建Docker镜像的过程。
2.Buildpacks
BuildPacks是一种提供框架和应用程序依赖性的工具。
例如，给定一个SpringBootfatjar，一个buildpack将为我们提供Java运行时。这使我们可以跳过Dockerfile并自动获得一个合理的docker镜像。
SpringBoot包括对bulidpacks的Maven和Gradle支持。例如，使用Maven构建时，我们将运行以下命令：
./mvnwspring-boot:build-image
我们观察下一些相关的输出，看看发生了什么：
[INFO]Buildingjar:target/demo-0.0.1-SNAPSHOT.jar ... [INFO]Buildingimage'docker.io/library/demo:0.0.1-SNAPSHOT' ... [INFO]>Pullingbuilderimage'gcr.io/paketo-buildpacks/builder:base-platform-api-0.3'100% ... [INFO][creator]===>DETECTING [INFO][creator]5of15buildpacksparticipating [INFO][creator]paketo-buildpacks/bellsoft-liberica2.8.1 [INFO][creator]paketo-buildpacks/executable-jar1.2.8 [INFO][creator]paketo-buildpacks/apache-tomcat1.3.1 [INFO][creator]paketo-buildpacks/dist-zip1.3.6 [INFO][creator]paketo-buildpacks/spring-boot1.9.1 ... [INFO]Successfullybuiltimage'docker.io/library/demo:0.0.1-SNAPSHOT' [INFO]Totaltime:44.796s
第一行显示我们构建了标准的fatjar，与其他典型的maven包一样。
下一行开始Docker映像构建。然后，看到这个bulid拉取了packeto构建器。
packeto是基于云原生bulidpacks的实现。它负责分析我们的项目并确定所需的框架和库。在我们的例子中，它确定我们有一个SpringBoot项目并添加所需的构建包。
最后，我们看到生成的Docker映像和总构建时间。注意，在第一次构建时，花了相当多的时间下载构建包并创建不同的层。
buildpacks的一大特点是Docker映像是多层的。因此，如果我们只更改应用程序代码，后续构建将更快：
... [INFO][creator]Reusinglayer'paketo-buildpacks/executable-jar:class-path' [INFO][creator]Reusinglayer'paketo-buildpacks/spring-boot:web-application-type' ... [INFO]Successfullybuiltimage'docker.io/library/demo:0.0.1-SNAPSHOT' ... [INFO]Totaltime:10.591s
3.层级jar包
在某些情况下，我们可能不喜欢使用bulidpacks——也许我们的基础架构已经绑定到另一个工具上，或者我们已经有了我们想要重新使用的自定义Dockerfiles。
基于这些原因，SpringBoot还支持使用分层jars构建Docker映像。为了了解它的工作原理，让我们看看一个典型的SpringBootfatjar布局：
org/ springframework/ boot/ loader/ ... BOOT-INF/ classes/ ... lib/ ...
fatjar由3个主要区域组成：
- 启动Spring应用程序所需的引导类
- 应用程序代码
- 第三方库
使用分层jar，结构看起来很相似，但是我们得到了一个新的layers.idx将fatjar中的每个目录映射到一个层的文件：
-"dependencies": -"BOOT-INF/lib/" -"spring-boot-loader": -"org/" -"snapshot-dependencies": -"application": -"BOOT-INF/classes/" -"BOOT-INF/classpath.idx" -"BOOT-INF/layers.idx" -"META-INF/"
Out-of-the-box,SpringBootprovidesfourlayers:
开箱即用，SpringBoot提供4层：
- dependencies:来自第三方的依赖
- snapshot-dependencies:来自第三方的snapshot依赖
- resources:静态资源
- application:应用程序代码和资源（resources）
我们的目标是将应用程序代码和第三方库放置到层中，以反映它们更改的频率。
例如，应用程序代码可能是更改最频繁的代码，因此它有自己的层。此外，每一层都可以独立演化，只有当一层发生变化时，才会为它重建Docker镜像。
现在我们了解了分层jar结构，接下来看看如何利用它来制作Docker映像。
3.1.创建分层jar
首先，我们必须建立一个项目来创建一个分层的jar。对于Maven，则需要在POM的SpringBootplugin部分添加一个新的配置：
org.springframework.boot spring-boot-maven-plugin true
有了这个配置，Mavenpackage命令（包括它的其他依赖命令）将使用前面提到的四个默认层生成一个新的分层jar。
3.2.查看和提取分层
下一步，我们需要从jar中提取层，这样Docker镜像才能拥有正确的层。
要检查分层jar的任何层，可以运行以下命令：
java-Djarmode=layertools-jardemo-0.0.1.jarlist
然后提取它们，运行命令：
java-Djarmode=layertools-jardemo-0.0.1.jarextract
3.3.创建Docker映像
将这些层合并到Docker映像中的最简单方法是使用Dockerfile：
FROMadoptopenjdk:11-jre-hotspotasbuilder
ARGJAR_FILE=target/*.jar
COPY${JAR_FILE}application.jar
RUNjava-Djarmode=layertools-jarapplication.jarextract
FROMadoptopenjdk:11-jre-hotspot
COPY--from=builderdependencies/./
COPY--from=buildersnapshot-dependencies/./
COPY--from=builderspring-boot-loader/./
COPY--from=builderapplication/./
ENTRYPOINT["java","org.springframework.boot.loader.JarLauncher"]
这个Dockerfile从fatjar中提取层，然后将每个层复制到Docker映像中。
每个COPY指令最终都会在Docker映像中生成一个新层。
如果我们构建这个Dockerfile，我们可以看到分层jar中的每个层都作为自己的层添加到Docker镜像中：
... Step6/10:COPY--from=builderdependencies/./ --->2c631b8f9993 Step7/10:COPY--from=buildersnapshot-dependencies/./ --->26e8ceb86b7d Step8/10:COPY--from=builderspring-boot-loader/./ --->6dd9eaddad7f Step9/10:COPY--from=builderapplication/./ --->dc80cc00a655 ...
4.总结
在本文中，我们学习了使用SpringBoot构建Docker映像的各种方法。
使用buildpacks，我们可以获得合适的Docker镜像，而无需模板或自定义配置。
或者，再多花点功夫，我们就可以使用分层jar来获得一个更加定制的Docker镜像。
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