容器镜像
1. 高效的容器镜像
很容易将 Spring Boot 胖 jar 打包为 docker 映像。但是,复制和运行胖 jar 有各种缺点,就像在 docker 映像中一样。在不解包的情况下运行胖 jar 时,总是会有一定的开销,在容器化环境中,这可能会很明显。另一个问题是,将应用程序的代码及其所有依赖项放在 Docker 映像中的一层中是次优的。由于重新编译代码的频率可能高于升级使用的 Spring Boot 版本,因此通常最好将内容分开一点。如果您将 jar 文件放在应用程序类之前的层中,Docker 通常只需要更改最底层,并且可以从其缓存中获取其他文件。
1.1. 解压可执行 JAR
如果您从容器运行应用程序,则可以使用可执行的 jar,但分解它并以不同的方式运行它通常也是一个优势。某些 PaaS 实现也可能选择在存档运行之前解压缩它们。例如,Cloud Foundry 就是这样作的。运行解压存档的一种方法是启动适当的Starters,如下所示:
$ jar -xf myapp.jar
$ java org.springframework.boot.loader.JarLauncher
这实际上在启动时(取决于 jar 的大小)比从未爆炸的存档运行要快一些。启动后,您不应该期望有任何差异。
解压 jar 文件后,您还可以通过使用其“自然”主方法而不是JarLauncher
. 例如:
$ jar -xf myapp.jar
$ java -cp BOOT-INF/classes:BOOT-INF/lib/* com.example.MyApplication
使用JarLauncher 在应用程序的 main 方法上,具有可预测的类路径顺序的额外好处。jar 包含一个classpath.idx 文件,该文件由JarLauncher 构建类路径时。 |
1.2. 分层 Docker 镜像
为了更轻松地创建优化的 Docker 镜像,Spring Boot 支持向 jar 添加层索引文件。它提供了层的列表以及应包含在其中的 jar 部分。索引中的层列表根据层添加到 Docker/OCI 镜像的顺序进行排序。开箱即用,支持以下层:
-
dependencies
(对于定期发布的依赖项) -
spring-boot-loader
(对于下面的所有内容org/springframework/boot/loader
) -
snapshot-dependencies
(对于快照依赖项) -
application
(适用于应用程序类和资源)
下面显示了一个示例layers.idx
文件:
- "dependencies":
- BOOT-INF/lib/library1.jar
- BOOT-INF/lib/library2.jar
- "spring-boot-loader":
- org/springframework/boot/loader/JarLauncher.class
- org/springframework/boot/loader/jar/JarEntry.class
- "snapshot-dependencies":
- BOOT-INF/lib/library3-SNAPSHOT.jar
- "application":
- META-INF/MANIFEST.MF
- BOOT-INF/classes/a/b/C.class
此分层旨在根据应用程序生成之间更改的可能性来分离代码。库代码不太可能在生成之间更改,因此它被放置在自己的层中,以允许工具重复使用缓存中的层。应用程序代码更有可能在生成之间更改,因此它被隔离在单独的层中。
Spring Boot 还支持在layers.idx
.
对于 Maven,请参阅打包分层 jar 或 war 部分,了解有关向存档添加层索引的更多详细信息。对于 Gradle,请参阅 Gradle 插件文档的打包分层 jar 或 war 部分。
2. Docker文件
虽然只需在 Dockerfile 中插入几行即可将 Spring Boot 胖 jar 转换为 docker 映像,但我们将使用分层功能来创建优化的 docker 映像。当您创建包含 layers 索引文件的 jar 时,spring-boot-jarmode-layertools
jar 将作为依赖项添加到您的 jar 中。在类路径上使用此 jar,您可以在特殊模式下启动应用程序,该模式允许引导代码运行与应用程序完全不同的东西,例如,提取层的东西。
这layertools mode 不能与包含启动脚本的完全可执行的 Spring Boot 存档一起使用。
在构建要与layertools . |
以下是如何使用layertools
jar 模式:
$ java -Djarmode=layertools -jar my-app.jar
这将提供以下输出:
Usage: java -Djarmode=layertools -jar my-app.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
这extract
命令可用于轻松地将应用程序拆分为要添加到 Dockerfile 中的层。
以下是使用jarmode
.
FROM eclipse-temurin:17-jre as builder
WORKDIR application
ARG JAR_FILE=target/*.jar
COPY ${JAR_FILE} application.jar
RUN java -Djarmode=layertools -jar application.jar extract
FROM eclipse-temurin:17-jre
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"]
假设上述情况Dockerfile
在当前目录中,你的 docker 镜像可以使用docker build .
,或选择性地指定应用程序 jar 的路径,如以下示例所示:
$ docker build --build-arg JAR_FILE=path/to/myapp.jar .
这是一个多阶段的 dockerfile。
构建器阶段提取稍后需要的目录。
每个COPY
命令与 jarmode 提取的层相关。
当然,可以在不使用 jarmode 的情况下编写 Dockerfile。
您可以使用以下几种组合unzip
和mv
将内容移动到正确的层,但 jarmode 简化了这一点。
3. 云原生 Buildpack
Dockerfile 只是构建 docker 镜像的一种方法。
构建 docker 镜像的另一种方法是直接从 Maven 或 Gradle 插件使用构建包。
如果您曾经使用过 Cloud Foundry 或 Heroku 等应用程序平台,那么您可能使用过 buildpack。
Buildpack 是平台的一部分,它获取您的应用程序并将其转换为平台可以实际运行的东西。
例如,Cloud Foundry 的 Java buildpack 会注意到您正在推送.jar
文件并自动添加相关的 JRE。
借助云原生 Buildpack,您可以创建可在任何地方运行的 Docker 兼容映像。 Spring Boot 包括直接对 Maven 和 Gradle 的 buildpack 支持。 这意味着您只需键入一个命令,即可快速将合理的映像导入本地运行的 Docker 守护进程中。
Paketo Spring Boot 构建包支持layers.idx 文件,因此应用于它的任何自定义都将反映在 Buildpack 创建的映像中。 |
为了实现可重现的构建和容器映像缓存,Buildpack 可以作应用程序资源元数据(例如文件“上次修改”信息)。
应确保应用程序在运行时不依赖于该元数据。
Spring Boot 可以在提供静态资源时使用该信息,但可以使用spring.web.resources.cache.use-last-modified . |
4. 接下来要读什么
了解如何构建高效的容器映像后,您可以阅读有关将应用程序部署到云平台(例如 Kubernetes)的信息。