Java培訓：使用Jib插件容器化SpringBoot應用

更新時間:2022-08-11 來源:黑馬程序員瀏覽量:

　　一、序言

　　近幾年，微服務已經(jīng)成為Java主流的技術方向，隨著微服務化的流行，應用容器化部署也是必不可少的。應用容器化用抽象的話來說就是：將應用程序部署到容器當中作為獨立的應用程序部署單元運行，并作為實現(xiàn)高級別資源隔離的機制。常見的容器化技術就是docker，所以簡單來說就是將微服務程序打包成鏡像，在容器中運行，但這樣做有一個關鍵問題，就是docker鏡像越大，部署的效率越低，希望通過本文為你容器化部署提供效率。

　　二、使用原始的方式構建一個docker鏡像

　　我們先用原始的方式制作一個Spring boot應用程序鏡像，體會一下目前流行的容器化部署方式。

1.創(chuàng)建spring boot應用

　　我們編寫一個簡單的應用程序，只有一個hello的controller即可

　　如果你不想創(chuàng)建該項目，[可以從這里看到源碼](https://gitee.com/jk1123/docker-jib-test/tree/master)

　　打開瀏覽器簡單測試一下：

　　2. 打包

root@ubuntu:docker-image-demo$ mvn package

　　3.編寫Dockerfile

#Dockerfile 這里我們選用 jre環(huán)境 減少鏡像的體積
FROM openjdk:8-jre-alpine
#鏡像內(nèi)部創(chuàng)建一個app目錄 用來存放jar包
RUN mkdir /app
#復制jar包 到app目錄下
COPY target/docker-image-demo-0.0.1-SNAPSHOT.jar /app/app.jar
#暴露端口
EXPOSE 8080/tcp
#默認啟動程序
ENTRYPOINT java -jar /app/app.jar

　　4. 創(chuàng)建鏡像

#創(chuàng)建鏡像
root@ubuntu:docker-image-demo$ docker build -t docker-image-demo:0.0.1 .

#查詢鏡像
root@ubuntu:docker-image-demo$ docker images

　　5. 推送鏡像到registry倉庫

#將鏡像推送到鏡像倉庫 這里我們選擇阿里云的鏡像倉庫 
#登錄的步驟 請自行查閱阿里云鏡像倉庫

root@ubuntu:docker-image-demo$ docker tag docker-image-demo:0.0.1 registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/jk1123/docker-jib-test:0.0.1

#推送
root@ubuntu:docker-image-demo$ docker push registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/jk1123/docker-jib-test:0.0.1

　　在阿里云倉庫查看鏡像

　　三、原始方式的不足

1.需要編寫Dockerfile

　　
鏡像的打包部署本身屬于運維工作,但是需要開發(fā)人員的介入,解放應用開發(fā)人員的雙手,不要將運維的工作引入到開發(fā)人員的工作流中。

　　2. 制作鏡像耗時

　　
使用springboot的項目打包而成的jar包是一個fat jar(就是該jar中包含該應用程序需要一切依賴).導致docker鏡像制作過程當中需要復制該jar到容器中。

　　稍微大一點應用程序打成fat jar 高達一兩百MB,其實最主要還是依賴的sprring全家桶的jar太多。

　　3. 推送鏡像到倉庫和拉取鏡像耗時

　　微服務的使用便于快速迭代服務,所以發(fā)版的頻率十分頻繁.每次推送鏡像/拉取鏡像十分耗時,因為每次發(fā)版我們的fat jar都會發(fā)生細微的改變.導致docker無法利用其緩存機制，每次都要拉取鏡像中的fat jar 那層.導致推送和拉取十分消耗網(wǎng)絡資源和時間。

　　四、使用Google jib工具

　　1. 簡介

　　Jib 是谷歌公司推出的開源 Java 鏡像構建工具，它可以將一個 Java 應用構建成 OCI 鏡像或者是 Docker 鏡像，目前最新的 Relaese 版本為 3.2.1

　　JIB 具有以下特點：

　　1. Jib 使用 Java 開發(fā)，并作為 Maven 或 Gradle 的一部分運行.你不需要編寫 Dockerfile 或安裝Docker 環(huán)境，甚至無需創(chuàng)建包含所有依賴的大 JAR 包，就可以構建出鏡像，并將鏡像推送到鏡像倉庫。因為 Jib 與 Java 構建過程緊密集成，所以它可以訪問到打包應用程序所需的所有信息。在后續(xù)的容器構建期間，它將自動選擇 Java 構建過的任何變體。

　　2. JIB 構建出的應用鏡像，具有分層結(jié)構，利用鏡像分層和注冊表緩存來實現(xiàn)快速、增量的構建，提高構建鏡像、推送鏡像的性能，減少鏡像存儲空間。

　　3. 冪等性，Jib 支持根據(jù) Maven 和 Gradle 的構建元數(shù)據(jù)進行聲明式的[容器鏡像](https://cloud.tencent.com/product/tcr?from=10680)構建，只要輸入保持不變，就可以通過配置重復創(chuàng)建相同的鏡像。

　　下圖是官方給出的性能測試

　　2.使用

　　如此強大的工具使用起來相當?shù)暮唵?br/>

　　2.1 導入插件依賴

<!-- pom文件中添加jib的插件-->
<plugin>
    <groupId>com.google.cloud.tools</groupId>
    <artifactId>jib-maven-plugin</artifactId>
    <version>3.2.0</version>
</plugin>

　　2.2 配置插件

<plugin>
    <groupId>com.google.cloud.tools</groupId>
    <artifactId>jib-maven-plugin</artifactId>
    <version>3.2.0</version>
    <configuration>
        <from>
            <!--基礎鏡像名字-->
            <image>openjdk:8-jre-alpine</image>
        </from>
        <to>
            <image>registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/jk1123/docker-jib-test</image>
            <tags>
                <tag>0.0.2</tag>
            </tags>
            <!--<auth>-->
            <!--<username>自己倉庫的賬號</username>-->
            <!--<password>寫自己的倉庫密碼</password>-->
            <!--</auth>-->
            <!--
             其實這里還是建議 使用maven-setting的配置方式 請參照
             https://github.com/GoogleContainerTools/jib/tree/master/jib-maven-plugin#authentication-methods
             https://maven.apache.org/guides/mini/guide-encryption.html
            -->
        </to>
        <container>
            <!--指明主類-->
            <mainClass>com.jk1123.docker.DockerImageDemoApplication</mainClass>
            <creationTime>USE_CURRENT_TIMESTAMP</creationTime>
            <jvmFlags>
                <jvmFlag>-Dmy.property=example.value</jvmFlag>
                <jvmFlag>-Xms512m</jvmFlag>
                <jvmFlag>-Xmx2048m</jvmFlag>
            </jvmFlags>
            <ports>
                <port>8080</port>
            </ports>
            <labels>
                <org.label-schema.schema-version>1.0</org.label-schema.schema-version>
                <org.label-schema.name>docker-image-test</org.label-schema.name>
                <org.label-schema.vendor>jk1123</org.label-schema.vendor>
                <org.label-schema.license>GPLv2</org.label-schema.license>
                <org.label-schema.build-date>${maven.build.timestamp}</org.label-schema.build-date>
                <org.opencontainers.image.title>docker-image-test Image</org.opencontainers.image.title>
                <org.opencontainers.image.vendor>jk1123</org.opencontainers.image.vendor>
                <org.opencontainers.image.licenses>GPL-2.0-only</org.opencontainers.image.licenses>
                <org.opencontainers.image.created>${maven.build.timestamp}</org.opencontainers.image.created>
            </labels>
        </container>
        <allowInsecureRegistries>true</allowInsecureRegistries>
    </configuration>
    <executions>
        <execution>
            <phase>package</phase>
            <goals>
                <!-- 本地構建這個-->
                <!--<goal>dockerBuild</goal>-->
                <!-- 遠程構建是這個-->
                <goal>build</goal>
            </goals>
        </execution>
    </executions>
</plugin>

　　2.3.執(zhí)行構建

root@ubuntu:docker-image-demo$ mvn package jib:build

　　五、 JIB原理分析

　　1. docker鏡像緩存

　　docker的鏡像是由一層層構成的

　　我們?nèi)绻捎迷挤绞酱虬R像,鏡像分層如圖.在這種情況下,如果我們的代碼有變化,就會重新制作一個springboot的fat jar,這個jar中即時只有一行代碼改變了,生成的新的jar也與原來的文件也變化,docker制作鏡像的時候該層發(fā)生了變化就需要重新制作，而一個fat jar非常的大,無法利用鏡像的緩存功能。

　　2. jib構建鏡像分層

　　Jib 在編譯 springboot應用的時候考慮到的docker鏡像的緩存功能,能利用緩存盡量的利用鏡像的緩存。

　　通過分析我們會發(fā)現(xiàn)如下規(guī)律：

　　1.應用代碼是最容易發(fā)生變化的,但是代碼文件實際占用并不是太高(相對于引入jar包大小而言)

　　2.應用的配置文件也容易發(fā)生變化,但是變化頻率相對于代碼要低一些

　　3.應用依賴的其他的公共子模塊也容易發(fā)生變化,但是變化頻率相對于代碼要更低一些

　　4.應用依賴的一些快照jar包也容易發(fā)生變化,頻率更低

　　5.應用依賴的常規(guī)jar,例如spring系列的jar包,變化頻率不大,試想誰會天天換spring版本號呢

　　綜上所述,jib的作者充分考慮到這些規(guī)律,將鏡像分成好幾層,充分利用的docker鏡像緩存機制和資源的變化頻率的特性,接下來我們來看看使用jib制作的鏡像的層級關系圖

　　首先我們先看看我們的項目結(jié)構