spring|spring boot 分层构建镜像

一、概述 spring boot 2.3 开始spring-boot-maven-plugin 插件默认开启了分层构建 jar包 或者 war包,本文主要根据官方文档记录一下如何使用分层jar构建镜像。
二、spring-boot-maven-plugin 分层构建 jar 包 配置 spring boot 项目继承自 spring-boot-starter-parent,设置 如下:

【spring|spring boot 分层构建镜像】org.springframework.boot spring-boot-starter-parent 2.5.1

继承自 spring-boot-starter-parent 的项目有如下的默认配置:
  • 默认编译jdk:JDK 1.8
  • 默认编码:UTF-8
  • 默认依赖项管理部分继承自 spring-boot-dependencies POM,管理公共依赖项的版本,这种依赖管理允许您在自己的 POM 中使用时省略那些依赖项的标记
  • 默认配置的 excution goal为:repackage
当在项目中引入 spring-boot-maven-plugin 插件默认就开启了分层构建 jar包,我们可以使用如下方式进行验证:
  • 在项目的 pom.xml 文件中添加如下插件配置:
    4.0.0 getting-startedorg.springframework.boot spring-boot-maven-plugin

  • 执行如下命令进行打包:
    mvn clean package

    在 target 目录下面生成对应的 jar 包,解压 jar 包目录结构如下:
spring|spring boot 分层构建镜像
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jar 分别在 BOOT-INF/classesBOOT-INF/lib 中包含应用程序的类和依赖项。 类似地,可执行 war 包含 WEB-INF/classes 中的应用程序类和 WEB-INF/lib WEB-INF/lib-provided 中的依赖项。 对于需要从 jar 或 war 的内容构建 docker 镜像的情况,需要分离这些目录以便将它们写入不同的层。
其中的 BOOT-INF/layers.idx 文件就是用来定义分层 jar 的构建顺序的,层的顺序很重要,因为它决定了在应用程序的一部分发生更改时,尽可能将发生更改的内容放在后面,应该先添加最不可能更改的内容,然后再添加最可能更改的层,默认顺序是:
  • dependencies(用于存放不包含 snapshot 的依赖)
  • spring-boot-loader(用于存放类加载器)
  • snapshot-dependencies(用于存放包含 snapshot 的依赖)
  • application(用于存放应用程序的类和资源)
spring|spring boot 分层构建镜像
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此分层旨在根据应用程序构建之间更改的可能性来分离代码,项目的依赖不太可能在内部版本之间经常更改,因此将其放置在单独的层dependencies中,以允许工具重新使用缓存中的层,应用程序代码更可能在内部版本之间进行更改,因此将其隔离在单独的层application中。
使用下面的命令查看分层jar 的目录顺序:
java -Djarmode=layertools -jar probedemo-0.0.1-SNAPSHOT.jar listdependencies spring-boot-loader snapshot-dependencies application

使用下面的命令将jar包按照分层的目录结构进行解压以便创建分层镜像:
java -Djarmode=layertools -jar probedemo-0.0.1-SNAPSHOT.jar extract

关于 java -Djarmode=layertools -jar application.jar 官方的说明如下:
Usage: java -Djarmode=layertools -jar probedemo-0.0.1-SNAPSHOT.jarAvailable commands: listList layers from the jar that can be extracted extractExtracts layers from the jar for image creation helpHelp about any command

要禁用此特性,可以采用以下方式
org.springframework.boot spring-boot-maven-plugin false

三、多阶段构建 docker 镜像 知道了上面分层 jar 包的构建目录之后,我们可以使用多阶段来构建 docker 镜像,Dockerfile 的内容如下:
# 指定基础镜像,这是多阶段构建的前期阶段 FROM openjdk:11-jre-slim as builder # 指定工作目录,目录不存在会自动创建 WORKDIR /app # 将生成的 jar 复制到容器镜像中 COPY target/*.jar application.jar # 通过工具spring-boot-jarmode-layertools从application.jar中提取拆分后的构建结果 RUN java -Djarmode=layertools -jar application.jar extract# 正式构建镜像 FROM openjdk:11-jre-slim # 指定工作目录,目录不存在会自动创建 WORKDIR /app # 前一阶段从jar中提取除了多个文件,这里分别执行COPY命令复制到镜像空间中,每次COPY都是一个layer COPY --from=builder app/dependencies ./ COPY --from=builder app/spring-boot-loader ./ COPY --from=builder app/snapshot-dependencies ./ COPY --from=builder app/application ./ # 指定时区 ENV TZ="Asia/Shanghai" RUN ln -snf /usr/share/zoneinfo/$TZ /etc/localtime && echo $TZ > /etc/timezone # 定义一些环境变量,方便环境变量传参 ENV JVM_OPTS="" ENV JAVA_OPTS="" # 指定暴露的端口,起到说明的作用,不指定也会暴露对应端口 EXPOSE 8080 # 启动 jar 的命令 ENTRYPOINT ["sh","-c","java $JVM_OPTS $JAVA_OPTS org.springframework.boot.loader.JarLauncher"]

使用下面的命令构建 docker 镜像:
docker build -t demo:1.0.0 .

使用如下命令查看镜像的分层信息:
docker history demo:1.0.0

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如上图,整个 jar 的内容,例如 class、依赖库、依赖资源等,分多次 COPY 到镜像空间中,所以以后如果只改了class,在更新镜像的时候,只需要下载 class 的 layer 即可(其他 layer 可以直接用之前缓存到本地的)。
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参考文章:
https://docs.spring.io/spring...
https://blog.csdn.net/boling_...

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