程序员欣宸
程序员欣宸

ARM架构下的Docker环境，OpenJDK官方没有8版本镜像，如何完美解决？

为什么需要ARM架构下的OpenJDK8的Docker镜像？

对现有的Java应用，之前一直运行在x86处理器环境下，编译和运行都是JDK8，如今在树莓派的Docker环境运行（或者其他ARM架构电脑，例如华为泰山服务器），需要JDK8镜像作为基础镜像。

现在有什么问题？

在《ARM64架构下，OpenJDK的官方Docker镜像为何没有8版本？》一文中，已经确定了OpenJDK官方并未提供8版本的Docker镜像，因此，原有的Java应用，如果是基于JDK8编译和运行的，现在从X86架构转战到ARM架构的Docker环境下，就会面临没有JDK基础镜像的问题；

应对之道

《ARM64架构下，OpenJDK的官方Docker镜像为何没有8版本？》一文曾经提到应对之道：

  1. 自己编译一个8版本的OpenJDK安装包，以此来做Docker镜像；
  2. Oracle提供了ARM版本的JDKD安装包，以此包来做Docker镜像；
  3. 用OpenJDK的11版本，但是11和8的差异要自行处理；

对于第一种方式，自己编译8版本的OpenJDK，难度太大(对我自己而言)，因为编译OpenJDK需要低版本的OpenJDK作为编译工具，也就是说我要找到ARM版本的OpenJDK7，才能编译ARM版本的OpenJDK8，因此我觉得这样做的难度太大…

今天要讨论的是第二种和第三种，

环境信息

  1. 硬件：树莓派4B
  2. 操作系统：openfans的64为Debian
  3. Docker：19.03.1
  4. docker-compose：1.24.1

参考文档

  1. 在树莓派4B安装64位Debian和Docker的方法，请参考《树莓派4B安装64位Linux(不用显示器键盘鼠标)》
  2. 在树莓派4B安装docker-compose的方法，请参考《树莓派4B安装docker-compose(64位Linux)》
  3. 将Java应用制作成Docker镜像，请参考《Docker与Jib(maven插件版)实战》

Java应用的源码

本文要解决的问题是ARM架构的电脑上，如何在Docker环境运行Java应用，因此需要有个Java应用来验证，这里找了个最普通的SpringBoot应用，提供一个hello world的http接口，通过jib插件构建成Docker镜像，整个应用的源码可以从GitHub上下载，地址和链接信息如下表所示：

名称 链接 备注
项目主页 https://github.com/zq2599/blog_demos 该项目在GitHub上的主页
git仓库地址(https) https://github.com/zq2599/blog_demos.git 该项目源码的仓库地址，https协议
git仓库地址(ssh) [email protected]:zq2599/blog_demos.git 该项目源码的仓库地址，ssh协议


这个git项目中有多个文件夹，本章的源码在hellojib文件夹下，如下图红框所示：


在这里插入图片描述

操作步骤简介

接下来的操作步骤，如下图所示：


在这里插入图片描述

ARM机器上安装JDK

要想在ARM机器上编译构建hellojib工程，就要把JDK和Maven装好，先装JDK；

  1. 去Oracle网站下载ARM版本的JDK8，地址是：https://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/jdk8-downloads-2133151.html ，如下图红框所示：
    在这里插入图片描述
  2. 上述JDK文件解压后是个名为jdk1.8.0_221的文件夹，将此文件夹放在ARM电脑的/usr/lib/jvm目录下；
  3. 打开文件~/.bashrc，增加以下内容：
export JAVA_HOME=/usr/lib/jvm/jdk1.8.0_221
export JRE_HOME=${JAVA_HOME}/jre
export CLASSPATH=.:${JAVA_HOME}/lib:${JRE_HOME}/lib
export PATH=${JAVA_HOME}/bin:$PATH
  1. 执行source ~/.bashrc，使得配置立即生效；
  2. 执行命令java -version试试JDK是否已经可用：
root@raspbian:~# java -version
java version "1.8.0_221"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_221-b11)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.221-b11, mixed mode)

ARM机器上安装Maven

  1. 去Maven官网下载安装包，我这里下载的是3.6.2版本，地址：https://www-eu.apache.org/dist/maven/maven-3/3.6.2/binaries/apache-maven-3.6.2-bin.tar.gz
  2. 安装包解压之后是个名为apache-maven-3.6.2的文件夹，将此文件夹放在ARM电脑的/usr/local目录下；
  3. 打开文件~/.bashrc，增加以下内容：
export MAVEN_HOME=/usr/local/apache-maven-3.6.2
export PATH=$MAVEN_HOME/bin:$PATH
  1. 执行source ~/.bashrc，使得配置立即生效；
  2. 执行命令mvn -version试试maven是否已经可用：
root@raspbian:~# mvn -version
Apache Maven 3.6.2 (40f52333136460af0dc0d7232c0dc0bcf0d9e117; 2019-08-27T23:06:16+08:00)
Maven home: /usr/local/apache-maven-3.6.2
Java version: 1.8.0_221, vendor: Oracle Corporation, runtime: /usr/lib/jvm/jdk1.8.0_221/jre
Default locale: en_US, platform encoding: UTF-8
OS name: "linux", version: "4.19.69-openfans+20190906-v8", arch: "aarch64", family: "unix"

折腾了这么久，总算是完成了准备工作，接下来开始做作镜像了；

要把咱们自己的Java应用做成Docker镜像，需要有个JDK8镜像作为基础镜像，接下来我们来做这个基础镜像；

自己动手，做一个JDK8镜像

  1. 在ARM电脑上新建一个文件夹，里面新建名为Dockerfile的文件，内容如下：
#Docker image of JDK8 in ARM64
# VERSION 8
# Author: bolingcavalry

#基础镜像使用的是OpenJDK官方镜像公用的
FROM buildpack-deps:stretch-scm

#作者
MAINTAINER BolingCavalry 

# Default to UTF-8 file.encoding
ENV LANG C.UTF-8

ENV JAVA_HOME /usr/local/jdk8

ENV PATH $JAVA_HOME/bin:$PATH

ENV JDK_FILE jdk-8u221-linux-arm64-vfp-hflt.tar.gz

COPY $JDK_FILE /usr/local/

RUN mkdir -p "$JAVA_HOME"; \
    tar --extract \
        --file /usr/local/$JDK_FILE \
        --directory "$JAVA_HOME" \
        --strip-components 1 \
        --no-same-owner; \
    rm /usr/local/$JDK_FILE
  1. 将之前下载的jdk-8u221-linux-arm64-vfp-hflt.tar.gz文件复制到Dockerfile文件所在目录；
  2. 在Dockerfile文件所在目录执行命令docker build -t bolingcavalry/arm64jdk:8 .（注意命令的末尾有个小数点，不要漏了）
  3. 执行成功后控制台输出以下信息：
root@raspbian:~/test# docker build -t bolingcavalry/arm64jdk:8 .
Sending build context to Docker daemon   73.2MB
Step 1/8 : FROM buildpack-deps:stretch-scm
 ---> 1838b930d30a
Step 2/8 : MAINTAINER BolingCavalry 
 ---> Using cache
 ---> ce7488aef612
Step 3/8 : ENV LANG C.UTF-8
 ---> Using cache
 ---> 0bdb9ce285a9
Step 4/8 : ENV JAVA_HOME /usr/local/jdk8
 ---> Using cache
 ---> 39a412f0d874
Step 5/8 : ENV PATH $JAVA_HOME/bin:$PATH
 ---> Using cache
 ---> 1a3077d36d4e
Step 6/8 : ENV JDK_FILE jdk-8u221-linux-arm64-vfp-hflt.tar.gz
 ---> Using cache
 ---> c39af69e10f7
Step 7/8 : COPY $JDK_FILE /usr/local/
 ---> Using cache
 ---> 5fc704c5b9ff
Step 8/8 : RUN mkdir -p "$JAVA_HOME";     tar --extract         --file /usr/local/$JDK_FILE         --directory "$JAVA_HOME"        --strip-components 1        --no-same-owner;     rm /usr/local/$JDK_FILE
 ---> Running in a63663306adc
Removing intermediate container a63663306adc
 ---> ddc652d5dec0
Successfully built ddc652d5dec0
Successfully tagged bolingcavalry/arm64jdk:8
  1. 验证一下效果：
root@raspbian:~/test# docker run --rm bolingcavalry/arm64jdk:8 java -version
java version "1.8.0_221"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_221-b11)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.221-b11, mixed mode)

把镜像推送到镜像仓库

将刚刚做好的镜像推送到仓库，这么做的原因如下：

  1. 可以让大家使用到此镜像；
  2. 接下来要用Jib插件将Java应用制作成镜像，Jib插件一定要从镜像仓库下载bolingcavalry/arm64jdk:8作为Java应用的基础镜像；

这里我将bolingcavalry/arm64jdk:8推送到了hub.docker.com，如果您没有hub.docker.com的账号，也可以选择推送到私有镜像仓库，只要是镜像仓库，Jib插件都支持；

将Java应用构建成镜像

  1. 以前面提到的hellojib为例，打开pom.xml文件，将jib插件的配置改为如下内容：

            
                com.google.cloud.tools
                jib-maven-plugin
                1.3.0
                
                    
                    
                        
                bolingcavalry/arm64jdk:8
                    
                    
                        
                        bolingcavalry/hellojib:${project.version}
                    
                    
                    
                        
                        
                            -Xms1g
                            -Xmx1g
                        
                        
                        
                            8080
  1. 执行命令mvn clean compile jib:dockerBui-U即可构建镜像，控制台输出如下信息（友情提示，这可能是个漫长的等待过程，我这等了9分多钟）：
root@raspbian:~/test/hellojib# mvn clean compile jib:dockerBuild -U
[INFO] Scanning for projects...
[INFO] 
[INFO] ---------------------< com.bolingcavalry:hellojib >---------------------
[INFO] Building hellojib 0.0.1-SNAPSHOT
[INFO] --------------------------------[ jar ]---------------------------------
[INFO] 
[INFO] --- maven-clean-plugin:3.1.0:clean (default-clean) @ hellojib ---
[INFO] Deleting /root/test/hellojib/target
[INFO] 
[INFO] --- maven-resources-plugin:3.1.0:resources (default-resources) @ hellojib ---
[INFO] Using 'UTF-8' encoding to copy filtered resources.
[INFO] Copying 1 resource
[INFO] Copying 0 resource
[INFO] 
[INFO] --- maven-compiler-plugin:3.8.1:compile (default-compile) @ hellojib ---
[INFO] Changes detected - recompiling the module!
[INFO] Compiling 2 source files to /root/test/hellojib/target/classes
[INFO] 
[INFO] --- jib-maven-plugin:1.3.0:dockerBuild (default-cli) @ hellojib ---
[INFO] 
[INFO] Containerizing application to Docker daemon as bolingcavalry/hellojib:0.0.1-SNAPSHOT...
[INFO] The base image requires auth. Trying again for bolingcavalry/arm64jdk:8...
[INFO] 
[INFO] Container entrypoint set to [java, -Xms1g, -Xmx1g, -cp, /app/resources:/app/classes:/app/libs/*, com.bolingcavalry.hellojib.HellojibApplication]
[INFO] 
[INFO] Built image to Docker daemon as bolingcavalry/hellojib:0.0.1-SNAPSHOT
[INFO] Executing tasks:
[INFO] [==============================] 100.0% complete
[INFO] 
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[INFO] BUILD SUCCESS
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[INFO] Total time:  09:59 min
[INFO] Finished at: 2019-10-02T19:42:42+08:00
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
  1. 验证hellojib工程的镜像是否正常，执行命令docker run --rm -p 8080:8080 bolingcavalry/hellojib:0.0.1-SNAPSHOT，控制台显示SpringBoot应用启动成功：
root@raspbian:~/test/hellojib# docker run --rm -p 8080:8080 bolingcavalry/hellojib:0.0.1-SNAPSHOT

  .   ____          _            __ _ _
 /\\ / ___'_ __ _ _(_)_ __  __ _ \ \ \ \
( ( )\___ | '_ | '_| | '_ \/ _` | \ \ \ \
 \\/  ___)| |_)| | | | | || (_| |  ) ) ) )
  '  |____| .__|_| |_|_| |_\__, | / / / /
 =========|_|==============|___/=/_/_/_/
 :: Spring Boot ::        (v2.1.6.RELEASE)

2019-10-02 11:45:02.425  INFO 1 --- [           main] c.b.hellojib.HellojibApplication         : Starting HellojibApplication on d2d856d3c623 with PID 1 (/app/classes started by root in /)
2019-10-02 11:45:02.440  INFO 1 --- [           main] c.b.hellojib.HellojibApplication         : No active profile set, falling back to default profiles: default
2019-10-02 11:45:07.203  INFO 1 --- [           main] o.s.b.w.embedded.tomcat.TomcatWebServer  : Tomcat initialized with port(s): 8080 (http)
2019-10-02 11:45:07.342  INFO 1 --- [           main] o.apache.catalina.core.StandardService   : Starting service [Tomcat]
2019-10-02 11:45:07.344  INFO 1 --- [           main] org.apache.catalina.core.StandardEngine  : Starting Servlet engine: [Apache Tomcat/9.0.21]
2019-10-02 11:45:07.761  INFO 1 --- [           main] o.a.c.c.C.[Tomcat].[localhost].[/]       : Initializing Spring embedded WebApplicationContext
2019-10-02 11:45:07.762  INFO 1 --- [           main] o.s.web.context.ContextLoader            : Root WebApplicationContext: initialization completed in 5108 ms
2019-10-02 11:45:08.863  INFO 1 --- [           main] o.s.s.concurrent.ThreadPoolTaskExecutor  : Initializing ExecutorService 'applicationTaskExecutor'
2019-10-02 11:45:10.027  INFO 1 --- [           main] o.s.b.w.embedded.tomcat.TomcatWebServer  : Tomcat started on port(s): 8080 (http) with context path ''
2019-10-02 11:45:10.037  INFO 1 --- [           main] c.b.hellojib.HellojibApplication         : Started HellojibApplication in 8.932 seconds (JVM running for 9.876)
2019-10-02 11:45:52.965  INFO 1 --- [nio-8080-exec-1] o.a.c.c.C.[Tomcat].[localhost].[/]       : Initializing Spring DispatcherServlet 'dispatcherServlet'
2019-10-02 11:45:52.966  INFO 1 --- [nio-8080-exec-1] o.s.web.servlet.DispatcherServlet        : Initializing Servlet 'dispatcherServlet'
2019-10-02 11:45:52.993  INFO 1 --- [nio-8080-exec-1] o.s.web.servlet.DispatcherServlet        : Completed initialization in 27 ms
  1. ARM电脑的IP地址是192.168.50.118，因此在浏览器访问：http://192.168.50.118:8080/hello ，如下图，可见hellojib工程的容器可以正常工作，成功返回了数据：
    在这里插入图片描述

    SpringBoot工程终于在ARM机器的Docker环境下成功运行了，这里采用的是自制JDK8镜像的方式，还有一种方法也是可行的，即：使用OpenJDK官方的JDK11镜像；

使用OpenJDK官方的JDK11镜像

使用JDK11镜像，意味着Java工程所用的JDK从8升级到11，这个操作和Docker的关系不大，您只要验证应用在升级JDK后是否能运行正常即可，本文就不赘述了，我把自己在升级过程中遇到的问题列出来，帮您跳过小坑：

  1. 从JDK9开始引入了module的概念，JDK8自带的一些jar包不再默认提供，您需要在应用的pom.xml中添加以下依赖，否则SpringBoot启动时会因为某些lass找不到导致启动失败：

    javax.xml.bind
    jaxb-api
    2.3.1


    com.sun.xml.bind
    jaxb-impl
    2.3.1


    org.glassfish.jaxb
    jaxb-runtime
    2.3.1
  1. 如果您的不想修改pom.xml，此时我的做法：
    a. 将上述三个依赖对应的jar包全部找出来(注意这里绝不止三个jar包，还有它们的间接依赖)，放在ARM电脑的某个文件夹下面，例如/usr/local/extendJar;
    b. 修改Jib插件的配置，增加一个classpath，例如：/usr/local/extendJar（注意这里的路径是容器内的）；
    c. 在启动容器的时候，增加一个数据卷映射，将宿主机的/usr/local/extendJar映射到容器的/usr/local/extendJar；

至此，OpenJDK官方在ARM架构不提供8版本镜像的问题已完美解决，如果您正在使用ARM服务器做Docker+Java开发，希望此文能给您一些参考。

https://github.com/zq2599/blog_demos

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         对图形图像进行精确处理，需要大量的数学工具，即使是从底层硬件模拟层开始设计，也离不开大量的数学工具包，因为我认为，JAVA语言体系在图形图像处理模块上面的研发工作，需要从开发一些基础的，类似实时数学函数构造器和解析器的软件包入手，而不是急于利用第三方代码工具来实现一个不严格的图形图像处理软件......   &nb
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