Spring Boot layered(分层) jar 构建docker镜像

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Docker分层

Docker 容器由基本映像和附加层组成。一旦构建了各个层，它们将保持缓存状态，后续构建，就会使用缓存，构建更快

低层次的变化也会重建较高层次的变化。因此，我们在构建镜像的时候最好将不经常变化的图层保留在底部，而经常变化的图层应该放在顶部。这样就能提高构建docker效率和启动时间。

Spring Boot分层

Spring boot 在2.3之后也提供了应用分层,默认分层如下

这里可以看到应用层是独立一层，我们在修改应用代码的时候就只用构建应用层即可。 spring-boot-loader 、 dependencies 层就可以使用缓存，从而减少docker镜像的创建和启动时间。

分层打包

• 传统打包

  
      
          
              org.apache.maven.plugins
              maven-compiler-plugin
              
                  11
                  11
              
          
          
              org.springframework.boot
              spring-boot-maven-plugin
              ${spring-boot.version}
              
                  
                      
                          repackage
                      
                  
              
          
      
  

  这种方式是将整个Spring Boot打成一个jar，没有分层

在Spring Boot 2.3之后添加了分层配置我们在打包插件中开启分层打包

• 分层打包

  
      
          
              org.apache.maven.plugins
              maven-compiler-plugin
              
                  11
                  11
              
          
          
              org.springframework.boot
              spring-boot-maven-plugin
              ${spring-boot.version}
              
                  
                      true
                  
              
              
                  
                      
                          repackage
                      
                  
              
          
      
  

  这样打出来的jar是分层的

创建Spring Boot demo项目

项目结构

pom 依赖

    
        spirng-boot-kubernetes
        com.zou
        1.0.0
    
    4.0.0

    spring-boot-kuberntes-docker

    
        11
        11
    

    
        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-web
        
    

    
        
            
                org.apache.maven.plugins
                maven-compiler-plugin
                
                    11
                    11
                
            
            
                org.springframework.boot
                spring-boot-maven-plugin
                ${spring-boot.version}
                
                    
                        true
                    
                
                
                    
                        
                            repackage
                        
                    
                
            
        
    

测试代码

• Application

  @SpringBootApplication
  public class  Application  { 
  
  public  static  void  main(String[] args)  { 
      TimeZone.setDefault(TimeZone.getTimeZone("Asia/Shanghai"));
      SpringApplication.run(Application.class, args);
  }
  }

• TestController

  @RestController
  @RequestMapping
  public class  TestController  { 
  
  @GetMapping("test")
  public String test() { 
      return "hello docker image";
  }
  }

  编写Dockerfile

  # 指定基础镜像，这是分阶段构建的前期阶段
  FROM adoptopenjdk/openjdk11 as builder
  # 执行工作目录
  WORKDIR application # 配置参数
  ARG JAR_FILE=target/*.jar
  # 将编译构建得到的jar文件复制到镜像空间中
  COPY ${JAR_FILE} 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 adoptopenjdk/openjdk11
  WORKDIR application # 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 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"]

  我们在项目根目录执行打包命令

  mvn clean package -U -DskipTests

  如果我们解压我们的jar就会发现多了 layers.idx 文件，打开文件我们会发现有如下内容

  dependencies
  spring-boot-loader
  snapshot-dependencies
  application

  构建docker 镜像

我们在 Dockerfile 根目录执行如下命令

docker build -t dockerlayerdemo:0.0.5 .

第一次构建可能会有点慢，如果我们后续改了文件重新打包成镜像会快很多，因为有缓存，我们打包又是分了层，这种分层方式比打整个jar包的方式大概能快1倍的速度左右，具体性能差异还是要自己多测试

运行docker镜像

执行如下命令

docker run -d -p 8080:8080 dockerlayerdemo:0.0.5

启动完成后我们访问测试接口

localhost:8080/test

可以看到可以正常访问

自定义分层

如果我们仔细看上面的会发现依赖不会在构建的时候共享，所以我们需要自定义配置调整下

在Spring Boot中我们可以通过配置文件来调优自定义分层

我们建立一个 layers.xml

    
        
            org/springframework/boot/loader/**
        
        
    
    
        
            *:*:*SNAPSHOT
        
        
    
    
        dependencies
        spring-boot-loader
        snapshot-dependencies
        application
    

然后再maven中指定配置文件

    org.springframework.boot
    spring-boot-maven-plugin
    
        
            true
            ${project.basedir}/src/layers.xml
        
    

这样我们可以自定义分层了

总的来说要构建高效的Docker镜像并不是那么简单，也是有很多学问要研究的，后续有机会继续深入研究下

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