Dockerfile中编译、打包、部署spring boot项目

1、Dockerfile

1.1、什么是Dockerfile

        Dockerfile是自动构建docker镜像的配置文件，将镜像构建过程通过指令的方式定义在Dockerfile中。配合docker build命令行可以实现自动化的Docker镜像的构建。

1.2、Dockerfile语法解析

        我们在学习一门语言或文档语法的时候，最快的学习方式就是看别人是怎么写的。这里这个“「别人」”是谁就很重要，跟着臭棋篓子下棋越下越臭。

        所以学习Dockerfile语法，我们有必要找一个模范：大家可以去Dockerhub看一下那些开源软件官方提供的镜像，都可以找到对应的Dockerfile，看看别人是怎么写的。我们就以上文中的nginx:1.20.2版本docker镜像的Dockerfile（ 官方提供的），我们来逐行解析它的语法及构建过程。本文中涉及的脚本都可以在github:docker-nginx官方渠道获取。

1.3、Dockerfile命令

FROM

        一般我们构建镜像的都需要一个基础的linux操作系统的发行版镜像，并且在此基础上我们构建自己的镜像。
        所以FROM指令的作用就是指定基础镜像，nginx这里使用的基础linux镜像是debian:bullseye-slim。其中debian:bullseye是debian的linux发行本操作系统的一个版本，版本名称叫做bullseye。slim通常是指这个镜像是该发行版本中的最小安装版本，因为我们构建完成的镜像是要在后续的持续集成过程中，以及仓库和docker服务器之间网络传播的，所以尽可能让镜像的构建结果size最小化。「基础镜像的选择要着重考虑size的大小，满足linux基本功能及你的程序运行的前提下越小越好」。

FROM debian:bullseye-slim

LABEL

        LABEL用于给当前镜像添加一些描述、解释性信息，如：当前镜像的维护人及联系方式等信息。用键值对的方式自定义，一行可以定义多个。

LABEL = = = ...

maintainer、description

        也可以定义多行，如maintainer维护人信息，description镜像描述信息。如果描述信息一行写不下，可以用“\”换行。

LABEL maintainer="NGINX Docker Maintainers "
LABEL description="This is a Docker image \
for nginx 1.20.2. "

        Dockerfile语法中有一个指令叫做MAINTAINER，用于描述该镜像的维护人信息，但是现在已经不建议使用了，统一使用LABEL。

ENV

        ENV的作用是设置环境变量，该环境变量设置之后，可以在shell脚本中使用。

        使用方法如：${NGINX_VERSION}。学过JAVA的同学想想你的JAVA_HOME环境变量怎么设置的以及怎么使用的？ENV是同样的道理。只不过放到docker这里语法发生了变化而已，语法格式:ENV 环境变量KEY 环境变量Value。

ENV NGINX_VERSION 1.20.2
ENV NJS_VERSION 0.7.0
ENV PKG_RELEASE 1~bullseye

RUN

        RUN指令的作用就是执行linux的shell脚本，通过下图可以看到在shell脚本中可以使用通过ENV定义的环境变量。
        对于nginx镜像而言，RUN指令的作用就是执行一系列shell命令行来(脚本)完成nginx的安装。所以说要想掌握RUN指令的重点不在于RUN指令本身，关键在于：

• 你会不会手动安装nginx？
• 你会不会linux的shell脚本语法？
• 你能不能把nginx的安装过程写成shell脚本？

        如果上面三个问题的答案都是肯定的，用RUN指令即可执行shell脚本完成软件的安装。这也是Dockerfile编写内容的核心所在，linux shell并不是本文要为大家说明的内容。

COPY

        COPY指令的作用是：将本地文件(执行镜像构建所在的服务器)，拷贝到镜像文件中。

        语法是：COPY <本地文件路径>:<镜像文件路径>，镜像文件路径也是容器运行时文件系统的路径。

COPY docker-entrypoint.sh /
COPY 10-listen-on-ipv6-by-default.sh /docker-entrypoint.d
COPY 20-envsubst-on-templates.sh /docker-entrypoint.d
COPY 30-tune-worker-processes.sh /docker-entrypoint.d

        如果本地文件路径只有文件名，就是表示文件和Dockerfile在同一个目录下（相对路径语法）。即：下面的这些文件在同一个目录，这些文件在我上文给出的nginx官方Dockerfile连接中都可以看到。

        注意：如果<本地文件路径>是目录，则只是拷贝目录内部文件到镜像中，而不是拷贝目录。

WORKDIR

        另外可以使用WORKDIR 指令为 Dockerfile 中跟随它的任何 RUN、CMD、ENTRYPOINT、COPY、ADD 指令设置本地工作目录。

        这样上文提到的相对路径，就是相对WORKDIR指定路径的相对路径。「但是通常情况下，不建议使用WORKDIR，因为很难保证执行构建的开发者工作主机的工作路径和Dockerfile编写者的工作路径都是一致。」

WORKDIR  /root

EXPOSE

Docker 容器在运行时暴漏指定的网络端口，可用于容器端口映射，默认协议是 TCP。格式如下：

EXPOSE <端口号>
EXPOSE <端口号>/<协议>

        将容器端口暴露出去后，可以与宿主机的端口建立映射关系，这样可以通过访问宿主机的端口来访问容器内部的服务。比如同时在 TCP、UDP 上暴露容器的80端口。

EXPOSE 80/tcp
EXPOSE 80/udp

STOPSIGNAL

        这个指令笔者也并不常用，我查询了docker-nginx在github上的issues里面给出的答案是，之所以加上STOPSIGNAL信号的目的是：避免docker容器停止后，nginx服务不能正确终止造成僵尸进程的存在。

STOPSIGNAL SIGQUIT

CMD

        CMD指令也是用来执行linux命令或脚本，这一点和RUN指令是一致的。二者的区别在于：

1. RUN指令实在镜像构建的时候执行，即docker bulid时候执行。
2. CMD指令是在执行docker run指令时被执行，也就是在创建容器时执行；

        也正因为指令的执行期不同，RUN命名执行的写入操作被写入到镜像层。CMD指令执行结果包含写入操作，被写入到容器层。（可以参考我之前文章《镜像分层原理》学习理解）。
        所以CMD和ENTRYPOINT 指令有点相似，都是在创建容器时运行。

        需要注意的是：「一旦Dockerfile中包含ENTRYPOINT指令，CMD指令就作为ENTRYPOINT指定的脚本的参数存在」。

参考下文格式语法。

CMD包含三种格式：

• 第一种为ENTRYPOINT指定的脚本传参，上文中的ENTRYPOINT脚本最后一行的exec "$@"就是在执行CMD传递的命令及参数。来完成nginx服务的启动。**这种用法是各官方Dockerfile常用的做法(如:nginx、redis)**，就是在ENTRYPOINT指定的脚本中做一些配置准备工作，然后在ENTRYPOINT脚本的最后一行通过exec "$@"调用CMD命令进行容器服务的启动。

CMD ["nginx", "-g", "daemon off;"]

• 第二种 执行一个命令或shell脚本，可以传参，注意是双引号。与第一种格式语法是一样的，只是没有ENTRYPOINT指定脚本，所以不作为ENTRYPOINT指定脚本的参数存在。

CMD ["executable","param1","param2"]

• 第三种为普通的执行shell脚本的语法，如执行echo "This is a test." | wc -cshell命令行。笔者说：「在Dockerfile中这种方法不要用，没必要知道为什么」。

CMD echo "This is a test." | wc -c
 

ENTRYPOINT

        一个Dockerfile中如果定义多个ENTRYPOINT，只有最后一条ENTRYPOINT生效，并且每次启动docker容器，都会执行ENTRYPOINT指定的脚本。

        对于nginx:1.20.2而言，"/docker-entrypoint.sh"脚本中定义了nginx配置检查及nginx服务的启动指令。所以通常情况下「ENTRYPOINT指定的脚本通常都是镜像内核心服务的启动脚本」。

ENTRYPOINT ["/docker-entrypoint.sh"]

        这个脚本中最后执行了nginx服务启动，需要配合CMD命令完成，参考下文的CMD命令。

1.4、docker操作

具体可以参考：3-docker基础操作命令 · linux运维 · 看云

1.生成镜像

# docker build -t springboot-docker .
# docker build -f ./Dockerfile -t springboot-docker  .
# docker build -f ./Dockerfile -t springboot-docker:0.1  .

[root@ip-100 dockerfile]# docker images
REPOSITORY          TAG       IMAGE ID       CREATED              SIZE
springboot-docker   0.1       54dcc83613d7   About a minute ago   682MB
springboot-docker   latest    54dcc83613d7   About a minute ago   682MB

# 注意：
#    1，命令是在 Dockerfile 所在目录执行；
#    2，一定不能忘了后面的. 此处的 springboot-docker 是实际生成的镜像名

• --tag  -t: 镜像的名字及标签，通常 name:tag 或者 name 格式；可以在一次构建中为一个镜像设置多个标签。
• -f :指定要使用的Dockerfile路径

参考： https://www.runoob.com/docker/docker-build-command.html

2.运行镜像

• -d     : 表示容器在后台运行
• --name : 为容器起一个名字
• -p     : 端口映射，格式为宿主机端口:容器端口，上文中含义是将容器中的端口80映射到宿主机的端口80，对外提供访问服务。

最后一个字段为镜像名称

# docker run --name springboot-docker01 -d -p 8080:8080 springboot-docker

[root@ip-100 dockerfile]# docker ps 
CONTAINER ID   IMAGE  COMMAND   CREATED  STATUS   PORTS    NAMES
65bb62a54e55   springboot-docker   "java -Djava.securit…"   33 seconds ago   Up 31 seconds   0.0.0.0:8080->8080/tcp, :::8080->8080/tcp   springboot-docker01

宿主机浏览器： http://192.168.192.128:8080/getIpAndPort

3.查看启动日志

docker logs xxx
docker logs -f springboot-docker01

2、Dockerfile多阶段构建

2.1、使用Dockerfile的示例1

FROM openjdk:8-jdk-alpine as build
WORKDIR /workspace/app

COPY mvnw .
COPY .mvn .mvn
COPY pom.xml .
COPY src src

RUN ./mvnw install -DskipTests
RUN mkdir -p target/dependency && (cd target/dependency; jar -xf ../*.jar)

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

2.2、使用Dockerfile的示例2

在项目根目录创建Dockerfile:

# 拉取编译环境
FROM maven:3.6.1 as builder

#拷贝源码到固定的目录，注意前面有个 '.'
COPY . /project

# 切换到源码目录
WORKDIR /project

# 使用maven进行编译
RUN mvn clean package -Dmaven.test.skip=true

# 拉取运行环境，这个镜像打包出的镜像比较小，如需要可换成oracle的jre
FROM fabric8/java-alpine-openjdk8-jre

# 从编译好的镜像中将jar拷贝到运行时容器
COPY --from=builder /project/target/your-jar-name.jar /

# 容器启动时执行的命令，这里可加jvm参数
ENTRYPOINT ["java","-jar","/mqtt-rule-engine.jar"]

# 开放端口，根据自己的配置进行开放
EXPOSE 8080

2.3、使用Dockerfile的示例3

# First stage: complete build environment
FROM maven:3.5.0-jdk-8-alpine AS builder

# add pom.xml and source code
ADD ./pom.xml pom.xml
ADD ./src src/

# package jar
RUN mvn clean package

# Second stage: minimal runtime environment
From openjdk:8-jre-alpine

# copy jar from the first stage
COPY --from=builder target/my-app-1.0-SNAPSHOT.jar my-app-1.0-SNAPSHOT.jar

EXPOSE 8080

CMD ["java", "-jar", "my-app-1.0-SNAPSHOT.jar"]

FROM maven:3.6.3-openjdk-8 AS builder
 #  AS builder 起别名

RUN mkdir /build
# 创建临时文件

ADD src /build/src
#将 src目录复制到临时目录

ADD pom.xml /build
# 将 pom文件复制到临时目录

RUN cd /build && mvn -B -ntp package
# 打包

FROM adoptopenjdk/openjdk8:alpine-jre
# 获取jre

COPY --from=builder /build/target/ems-0.0.1-SNAPSHOT.jar /ems.jar
#从标记点 拷贝jar包 并改名

CMD ["java", "-jar", "/ems.jar"]

# 声明运行方式

 在项目根目录执行下面命令

docker build -t name:tag .
 

3、插件打包

3.1、spring-boot-maven-plugin插件打包

SpringBoot自己内置了一个Docker镜像打包工具，在spring-boot-starter-parent中，我们无需多余的设置。 优点：不需要写DockerFile，Spring建议的安全、内存、性能等问题都不需要管。

3.2、jib-maven-plugin插件

来自Google的一款打包插件。 优点：不需要本地安装Docker，也不需要写DockerFile，Jib 可以直接推送到指定的Docker仓库。

3.3、dockerfle-maven-plugin插件

需要写DockerFile也需要本地Docker环境，但是恰恰是最好用的，最稳定的，最自由把控的。 优点：稳定，不受网络限制，DockerFile自己写，自由度很高，想怎么改怎么改，个人推荐这个。

插件打包，具体例子可参考：Java(SpringBoot)项目打包(构建)成Docker镜像的几种方式-腾讯云开发者社区-腾讯云

4、参考：

docker编译Dockerfile自动化部署springboot项目的jar包_dockerfile编译jar包_xixiyuguang的博客-CSDN博客

2021年 最新 多阶段构建dockerfile实现java源码编译打jar包并做成镜像-阿里云开发者社区

Java(SpringBoot)项目打包(构建)成Docker镜像的几种方式-腾讯云开发者社区-腾讯云

在docker中编译、打包、部署spring boot项目_docker 部署时编译_csdn_meng的博客-CSDN博客