Spring Boot 分層打包 Docker 映象實踐及分析
Spring Boot 分層打包 Docker 映象實踐及分析
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
這裡網上很多 blog 都強調了要去 pom.xml 裡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> <!--開啟分層編譯支援--> <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，預設支援該特性。（根據一些 blog 的說法是 2.4.x 版本之後就預設開啟了）
目前的官方文件（2.6.0版本）的說法也是預設支援，反而不需要該特性時才需要手動配置：
The repackaged archive includes the
layers.idxfile 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 外掛的 repackage，得到了完整的包含依賴的 jar 包和原始的 jar 包（自動新增字尾 .original）
開啟 jar 包，會發現在 BOOT-INF 資料夾下有 classpath.idx 和 layers.idx 檔案，開啟看下：
- 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，只是在打包映象之前使用 jarmode 命令把 jar 包解壓了，然後在打包映象過程中將不同層依次 COPY，將改動可能性最大的應用層放在最後，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映象是沒有體現分層的優勢的，所以需要修改部分內容後再打包一次（或者多次，但是本質是一樣的所以這裡只修改了一次）
修改部分應用程式碼：
重新打 jar 包&重新打映象，這樣得到了兩個映象：
使用 dive 對兩個映象進行分析：
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，所以這些層是可以複用的，相同的層只會在 docker 的目錄下儲存單個，如此可以大大減少容器編譯、推送的時長。
（具體 docker 映象的分層的瞭解還有限，後續再進一步瞭解）