詳解SpringBoot(2.3)應用製做Docker鏡像(官方方案)

關於《SpringBoot-2.3容器化技術》系列

《SpringBoot-2.3容器化技術》系列，旨在和你們一塊兒學習實踐2.3版本帶來的最新容器化技術，讓我們的Java應用更加適應容器化環境，在雲計算時代依舊緊跟主流，保持競爭力；

全系列文章分爲主題和輔助兩部分，主題部分以下：

1. 《體驗SpringBoot(2.3)應用製做Docker鏡像(官方方案)》；
2. 《詳解SpringBoot(2.3)應用製做Docker鏡像(官方方案)》；
3. 《掌握SpringBoot-2.3的容器探針：基礎篇》；
4. 《掌握SpringBoot-2.3的容器探針：深刻篇》；
5. 《掌握SpringBoot-2.3的容器探針：實戰篇》；

輔助部分是一些參考資料和備忘總結，以下：

1. 《SpringBoot-2.3鏡像方案爲何要作多個layer》；
2. 《設置非root帳號不用sudo直接執行docker命令》；
3. 《開發階段，將SpringBoot應用快速部署到K8S》；

本篇簡介

在前文，我們快速體驗了官方推薦的docker鏡像製做方案，但也產生了幾個疑問：

1. SpringBoot-2.3版本推薦的鏡像構建方案和舊版本比有什麼不一樣？
2. pom.xml中<font color="blue">spring-boot-maven-plugin</font>插件新增的參數，到底作了什麼？
3. Dockerfile中，<font color="blue">java -Djarmode=layertools -jar application.jar extract</font>這個操做啥意思?

本篇的目標就是解答上述問題，在尋找答案的過程當中不斷補全知識點，提高本身；

關鍵知識點：鏡像layer

前文屢次提到的鏡像layer究竟是什麼，爲何會有多層layer？有必要先把這個知識點夯實了，請參考文章《SpringBoot-2.3鏡像方案爲何要作多個layer》

老版本SpringBoot的官方方案

以<font color="blue">SpringBoot-2.2.0.RELEASE</font>版本爲例，官方文檔(
https://docs.spring.io/spring...：

1. 將SpringBoot工程編譯構建，在target目錄獲得jar；
2. 在target目錄新建dependency文件夾；
3. 將jar解壓到dependency文件夾；
4. 編寫Dockerfile文件，內容以下：

FROM openjdk:8-jdk-alpine
VOLUME /tmp
ARG DEPENDENCY=target/dependency
COPY ${DEPENDENCY}/BOOT-INF/lib /app/lib
COPY ${DEPENDENCY}/META-INF /app/META-INF
COPY ${DEPENDENCY}/BOOT-INF/classes /app
ENTRYPOINT ["java","-cp","app:app/lib/*","com.example.MyApplication"]

1. 可見，官方推薦的作法是將整個jar文件解壓，在Dockerfile中屢次用COPY命令分別複製，這樣作的好處顯而易見：多個layer，若是鏡像的新版本中只修改了應用代碼，那麼下載鏡像時只會下載/app這個layer，其餘部分直接使用本地緩存，這是docker鏡像的常規優化手段；
2. 上述方案有個小問題：<font color="red">麻煩！！！</font>
3. 因而2.3.0.RELEASE版本作了些優化，讓事情變得簡單些；

2.3.0.RELEASE版本方案和舊版的區別

2.3.0.RELEASE版本構建Docker的步驟以下：

1. pom.xml中的spring-boot-maven-plugin插件增長一個配置項；

2.編譯構建生成jar；

1. 編寫Dockerfile，裏面用到了多階段構建(multi-stage builds)，用工具從jar中提取拆分後，再屢次執行COPY命令將拆分後的內容放入鏡像，達到多個layer的目的；

所以，2.3.0.RELEASE版本和舊版本相比有以下變化：

1. <font color="blue">pom.xml</font>中多了個參數；
2. 構建好jar後，無需本身解壓jar；
3. Dockefile內容不同，舊版是手動解壓jar，再在Dockerfile分別複製，2.3.0.RELEASE是經過<font color="red">java命令從jar中提取出各部份內容</font>；

搞清楚了新舊版本的區別，我們繼續研究下一個問題吧；

pom.xml中spring-boot-maven-plugin插件新增的參數

1. pring-boot-maven-plugin插件新增參數以下圖所示：

1. 上述參數有啥用？我這邊編譯構建了兩次jar，第一次有上述參數，第二次沒有，將兩次生成的jar解壓後對比，發現用了上述參數後，生成的jar會多出下圖紅框中的兩個文件：

1. 看看<font color="blue">layers.idx</font>文件的內容，以下圖：

1. 上圖中的內容分別是什麼意思呢？官方已給出了詳細解釋，以下圖紅框：

1. 綜上所述，layers.idx文件是個清單，裏面記錄了全部要被複制到鏡像中的信息，接下來看看如何使用layers.idx文件，這就涉及到jar包中新增的另外一個文件：<font color="blue">spring-boot-jarmode-layertools-2.3.0.RELEASE.jar</font>

spring-boot-jarmode-layertools工具

1. 前面已經介紹過jar中除了layers.idx，還多了個文件：<font color="blue">spring-boot-jarmode-layertools-2.3.0.RELEASE.jar</font> ，來看看這個文件的用處；
2. 進入工程的<font color="blue">target</font>目錄，這裏面是編譯後的jar文件(我這裏文件名爲dockerlayerdemo-0.0.1-SNAPSHOT.jar)，注意此時的<font color="blue">spring-boot-maven-plugin</font>插件是帶上了下圖紅框中的參數的：

1. 執行如下命令：

java -Djarmode=layertools -jar dockerlayerdemo-0.0.1-SNAPSHOT.jar list

1. 獲得結果以下圖所示，是layers.idx文件的內容：

1. 來看看官方對這個<font color="blue">layertools</font>的解釋，list參數的做用上面咱們已經體驗過了，重點是紅框中的<font color="red">extract</font>參數，它的做用是從jar中提取構建鏡像所需的內容：

1. 看到這裏，您是否想到了《體驗SpringBoot(2.3)應用製做Docker鏡像(官方方案)》中Dockerfile的內容，請看下圖的紅框和紅字，是否有種恍然大悟的感受：jar構建生成清單layers.idx，Dockerfile中根據清單從jar提取文件放入鏡像：

至此，三個問題都已經找到了答案，小結一下：

SpringBoot-2.3.0.RELEASE推薦的鏡像構建方案和舊版本相比有什麼不一樣

1. pom.xml中的spring-boot-maven-plugin插件增長一個配置項；
2. 構建好jar後，舊版本要本身解壓jar，新版不須要；
3. 新版本的jar中，多了個文件清單<font color="blue">layers.idx</font>和鏡像文件處理工具<font color="blue">spring-boot-jarmode-layertools-2.3.0.RELEASE.jar</font>；
4. 舊版的Dockefile內容：由於前面解壓好了，全部在Dockerfile裏直接複製前面解壓的內容，這裏就有個風險：前一步解壓和當前複製的文件位置要保證一致；
5. 新版的Dockerfile內容：使用工具spring-boot-jarmode-layertools-2.3.0.RELEASE.jar，根據的layers.idx內容從jar中提取文件，複製到鏡像中；
6. 新版的Dockerfile中，因爲使用了分階段構建，所以從jar提取文件的操做不會保存到鏡像的layer中；

pom.xml中spring-boot-maven-plugin插件新增的參數，到底作了什麼

spring-boot-maven-plugin插件新增的參數，使得編譯構建獲得jar中多了兩個文件，以下圖所示：

Dockerfile中，java -Djarmode=layertools -jar application.jar extract這個操做啥意思

1. <font color="blue">java -Djarmode=layertools -jar application.jar extract</font>的做用是從jar中提取文件，這些文件是docker鏡像的一部分；
2. 上述操做的參數是<font color="blue">extract</font>，另外還有兩個參數，官方解釋它們的做用以下：

至此，問題已所有澄清，相信您對SpringBoot-2.3.0.RELEASE官方的鏡像構建方案也足夠了解了，最後是我根據本身的認識畫的流程圖，幫助您快速理解整個構建流程：

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