Spring Boot 分層打包 Docker 鏡像實踐及分析

1. 準備 spring boot 專案

簡單，略過
spring boot 版本 > 2.3.x 即可
簡單寫了一個 hello world

2. 進行相關配置

這里網上很多 blog 都強調了要去 pom.xml 里手動配置啟用分層打包：

<build>
    <plugins>
        <plugin>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            <configuration>
                <!--開啟分層編譯支持-->
                <layers>
                    <enabled>true</enabled>
                </layers>
            </configuration>
        </plugin>
    </plugins>
</build>

2.3.x版本的時候因為是新功能需要手動配置開啟，但是目前 spring boot 版本（使用版本2.6.1）實測不需要手動配置，默認支持該特性，（根據一些 blog 的說法是 2.4.x 版本之后就默認開啟了）
目前的官方檔案（2.6.0版本）的說法也是默認支持，反而不需要該特性時才需要手動配置：

The repackaged archive includes the layers.idx file by default. To disable this feature, you can do so in the following manner:

<project>
   <build>
       <plugins>
           <plugin>
               <groupId>org.springframework.boot</groupId>
               <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
               <configuration>
                   <layers>
                       <enabled>false</enabled>
                   </layers>
               </configuration>
           </plugin>
       </plugins>
   </build>
</project>

3. package

執行 mvn package 進行打包，得到 jar 包檔案，

其實實際上本質是使用了 spring-boot-maven 插件的 repackage，得到了完整的包含依賴的 jar 包和原始的 jar 包（自動添加后綴 .original）
打開 jar 包，會發現在 BOOT-INF 檔案夾下有 classpath.idx 和 layers.idx 檔案，打開看下：

classpath.idx

- "BOOT-INF/lib/logback-classic-1.2.7.jar"
- "BOOT-INF/lib/logback-core-1.2.7.jar"
- "BOOT-INF/lib/log4j-to-slf4j-2.14.1.jar"
- "BOOT-INF/lib/log4j-api-2.14.1.jar"
- "BOOT-INF/lib/jul-to-slf4j-1.7.32.jar"
- "BOOT-INF/lib/jakarta.annotation-api-1.3.5.jar"
- "BOOT-INF/lib/snakeyaml-1.29.jar"
- "BOOT-INF/lib/jackson-databind-2.13.0.jar"
- "BOOT-INF/lib/jackson-annotations-2.13.0.jar"
- "BOOT-INF/lib/jackson-core-2.13.0.jar"
- "BOOT-INF/lib/jackson-datatype-jdk8-2.13.0.jar"
- "BOOT-INF/lib/jackson-datatype-jsr310-2.13.0.jar"
- "BOOT-INF/lib/jackson-module-parameter-names-2.13.0.jar"
- "BOOT-INF/lib/tomcat-embed-core-9.0.55.jar"
- "BOOT-INF/lib/tomcat-embed-el-9.0.55.jar"
- "BOOT-INF/lib/tomcat-embed-websocket-9.0.55.jar"
- "BOOT-INF/lib/spring-web-5.3.13.jar"
- "BOOT-INF/lib/spring-beans-5.3.13.jar"
- "BOOT-INF/lib/spring-webmvc-5.3.13.jar"
- "BOOT-INF/lib/spring-aop-5.3.13.jar"
- "BOOT-INF/lib/spring-context-5.3.13.jar"
- "BOOT-INF/lib/spring-expression-5.3.13.jar"
- "BOOT-INF/lib/spring-boot-2.6.1.jar"
- "BOOT-INF/lib/spring-boot-autoconfigure-2.6.1.jar"
- "BOOT-INF/lib/slf4j-api-1.7.32.jar"
- "BOOT-INF/lib/spring-core-5.3.13.jar"
- "BOOT-INF/lib/spring-jcl-5.3.13.jar"
- "BOOT-INF/lib/spring-boot-jarmode-layertools-2.6.1.jar"

layers.idx

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

再驗證一下：

分層資訊 ok

4. Dockerfile

Dockerfile 檔案也相對常規，只是在打包鏡像之前使用 jarmode 命令把 jar 包解壓了，然后在打包鏡像程序中將不同層依次 COPY，將改動可能性最大的應用層放在最后，這樣前面的沒有變化就可以直接使用 Docker 的快取以提高打包效率，

FROM eclipse-temurin:8-jre-focal as builder  
WORKDIR application  
ARG JAR_FILE=target/*.jar  
COPY ${JAR_FILE} application.jar  
RUN java -Djarmode=layertools -jar application.jar extract  
  
FROM eclipse-temurin:8-jre-focal  
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/ ./  
ENV TZ="Asia/Shanghai"  
RUN ln -snf /usr/share/zoneinfo/$TZ /etc/localtime && echo $TZ > /etc/timezone  
ENV JVM_OPTS=""  
ENV JAVA_OPTS=""  
ENTRYPOINT ["sh","-c","java $JVM_OPTS $JAVA_OPTS org.springframework.boot.loader.JarLauncher"]

5. 應用程式修改&dive分析

其實如果只打包一次鏡像是沒有體現分層的優勢的，所以需要修改部分內容后再打包一次（或者多次，但是本質是一樣的所以這里只修改了一次）
修改部分應用代碼：

重新打 jar 包&重新打鏡像，這樣得到了兩個鏡像：

使用 dive 對兩個鏡像進行分析：

可以發現：直到發生改變的應用層（application/application/）之前，兩邊的分層的 Id、Digest 都是完全一致的，所以這些層是可以復用的，相同的層只會在 docker 的目錄下存盤單個，如此可以大大減少容器編譯、推送的時長，
（具體 docker 鏡像的分層的了解還有限，后續再進一步了解）

轉載請註明出處，本文鏈接：https://www.uj5u.com/houduan/378098.html

標籤：Java

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