Docker镜像编译方式

1、普通Dockerfile的缺点
我们通常情况下要编译Spring Boot的Docker镜像，一般会写一个下面这样的Dockerfile

FROM openjdk:17
EXPOSE 8080
ARG JAR_FILE=target/my-application.jar #Maven的位置，Gradle为build/libs/my-application.jar 
ADD ${JAR_FILE} app.jar
ENTRYPOINT ["java","-jar","/app.jar"]

这样做很简单，运行起来也没什么问题，但是它有以下的缺点：

镜像中的jar包是压缩文件，在容器环境中运行需要解压，这需要相当的开销，我们的jar通常要以解压后的形式运行更好。
更新程序后编译新的镜像效率低。Docker镜像的编译时分层构建的，而上面将依赖和程序都放在一个层中。在实际应用中，修改程序编译代码的频率将大大高于依赖的变化，所以我们最好将它们分在不同的层，这样不变的层在docker中可以直接使用缓存。
2、一个简单的演示程序
我们创建一个简单的演示应用，添加“Spring Web”。

添加简单的演示代码：

@SpringBootApplication
@RestController
public class LayeredJarsApplication {
	@GetMapping
	public String hello(){
		return "Hello Layered Jars!";
	}

	public static void main(String[] args) {
		SpringApplication.run(LayeredJarsApplication.class, args);
	}

}

自行编译Spring Boot的jar包。

3、探索官方最佳方案-分层jar包
开始之前，如果你想对Spring Boot的jar包有更深入的了解，可参考我的《Spring Boot独立运行的jar包是如何工作的》。

我们打开Spring Boot生成的jar包发现，从Spring Boot 2.3之后，Spring Boot提供了一种新的布局类型叫做“LAYERED_JAR”即分层jar包。

在Spring Boot 2.3之后编译的jar包多了一个文件“layers.idx”，通过这个文件来提供“层”被添加的顺序。

默认情况下，Spring Boot定义了下面的层：

1. dependencies：非程序的依赖，但版本号不包含SNAPSHOT。
2. spring-boot-loader：Spring Boot Jar包加载类。
3. snapshot-dependencies：非程序的依赖，但版本号包含SNAPSHOT。
4. application：程序的依赖，应用类和资源。

从layer.idx中可以看到默认的顺序是：dependencies, spring-boot-loader, snapshot-dependencies, application。最少修改的层先添加，修改多的后添加，我们修改最多的应该是应用程序类和资源。

• “dependencies”:
  • “BOOT-INF/lib/”
• “spring-boot-loader”:
  • “org/”
• “snapshot-dependencies”:
• “application”:
  • “BOOT-INF/classes/”
  • “BOOT-INF/classpath.idx”
  • “BOOT-INF/layers.idx”
  • “META-INF/”

一旦一个分层的jar包被创建后，
spring-boot-jarmode-layertools的jar包会被添加到应用程序的依赖中。一旦程序类路径中有了这个jar包，你就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你的应用程序完全不同的东西，例如，提取jar包中层。

4、如何提取层
接上面，我们可以通过jarmode系统属性来提取jar包中的层。通过设置jarmode为layertools来启动jar包从而提取jar包中的层。

控制台运行下面命令：

java -Djarmode=layertools -jar my-app.jar
控制台会提示下面的内容：

Usage:
java -Djarmode=layertools -jar layered-jars-0.0.1-SNAPSHOT.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
我们可以使用list命令列出jar中可提取的层，或者使用extract来提取jar包的层来进行镜像的创建。

5、推荐的Dockerfile
在程序根目录新建Dockerfile，内容如下：

FROM openjdk:17 as builder
WORKDIR application
ARG JAR_FILE=build/libs/*.jar
COPY ${JAR_FILE} application.jar
RUN java -Djarmode=layertools -jar application.jar extract

FROM openjdk:17
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"]

这是一个多阶段Dockerfile，builder阶段提取下面阶段需要的文件夹，每一句COPY命令都是我们上面提到的层。

org.springframework.boot.loader.JarLauncher，是Spring Boot的Main类的入口，想更多了解，可参考《Spring Boot独立运行的jar包是如何工作的》。

在Dockerfile下同目录，执行下面命令：

docker build . --tag layered-jars

用下面的命令运行docker镜像：

docker run -it -p8080:8080 layered-jars:latest

当我们修改程序代码：

@GetMapping
	public String hello(){
		return "Hello changed Layered Jars!";
	}

重新编译jar包，执行：

docker build . --tag layered-jars
这时我们发现没有被修改过的层都使用缓存了。

再次运行新的镜像：

docker run -it -p8080:8080 layered-jars:latest

转载附加，感谢支持我的书：《从企业级开发到云原生微服务:Spring Boot实战》