为Java应用创建Docker镜像的三种方式

在 Dockerfiles 出现的很久之前，Java 开发者大多使用单体应用方式部署（WARs, JARs, EARs, 等等）。现在如你所知，最好的做法是为每个小业务单独部署的微服务方式。你构建的不是一个巨大的单体应用程序，而是使多个可以独立运行的小服务。

这正是 Docker 的用武之地。如果你想升级一个服务，只需要针对需要升级的服务单元重新构建一个新的 Docker 镜像，二不是像之前那样针对整个应用重新部署 jar/war/ear 包。

这篇文章我将介绍3种不同的方式为 Java 应用创建 Docker 镜像。如果你希望跟着介绍体验这3种方式，请在这里 clone 的我仓库代码 https://github.com/annabaker/docker-with-java-demos 。

先决条件

• Docker 已安装
• Maven 已安装（针对第一种方式）
• 一个简单的 Spring Boot 应用（我已经使用 Spring Initializr创建了一个 Spring Web 项目）

方式一：只构建部署包

这种方式我们会先使用 Maven（或者其他构建工具）控制部署包的过程。

首先解压之前使用 Spring Initializr 工具生成的构建包。在 Spring Boot 应用的项目目录中，创建一个 Dockerfile 文件。在控制台中执行以下命令：

$ unzip demo.zip
$ cd demo
$ nano Dockerfile

复制以下内容并保存：

# we will use openjdk 8 with alpine as it is a very small linux distro
FROM openjdk:8-jre-alpine3.9
# copy the packaged jar file into our docker image
COPY target/demo-0.0.1-SNAPSHOT.jar /demo.jar
# set the startup command to execute the jar
CMD ["java", "-jar", "/demo.jar"]

• FROM 语句指明我们使用的父镜像
• COPY 语句会把本地 Maven 构建的的 jar 包复制到镜像中
• CMD 语句告诉 Docker 一旦容器启动后内部执行这个命令

现在，我们先使用 Maven 构建我们的 .jar 包：

mvn clean package

然后开始构建 Docker 镜像。下面的命令告诉 Docker 在当前目录去获取 Dockerfile。虽然不是强制的，但是作为惯例我们使用用户名/镜像名的方式命名。-t 标识符表示一个 Docker 标签（tag），这里是 1.0-SNAPSHOT。如果不指定一个 tag, Docker 会使用默认的 tag：latest。

$ docker build -t anna/docker-package-only-build-demo:1.0-SNAPSHOT .

通过刚才构建的镜像来运行一个容器：

$ docker run -d -p 8080:8080 anna/docker-package-only-build-demo:1.0-SNAPSHOT

-d ：在后台运行容器，-p 映射本地 8080 端口到容器中的 8080 端口。

访问 localhost:8080，你应该会看到下面页面的内容：

当你对测试结果感到满意后，关闭容器：

$ docker stop <container_id>

优点

• 产生了一个轻量级的镜像
• 在 Docker 镜像中不需要依赖 Maven
• 在 Docker 镜像中不依赖我们应用的任何依赖
• 当应用层面修改后，仍然可以使用本地 Maven 仓库的缓存，这在后面的方式2、方式3中再继续讨论

缺点

• 宿主机需要依赖 Maven 和 Jdk 环境
• 如果 Maven 构建失败或者没有事先执行构建，那么 Docker 也将构建失败——如果你希望与其他工具集成，用当前 Dockerfile 来自动构建镜像时将成为一个问题

方式二：普通 Docker 构建

在“普通” Dcoker 构建中，Docker 会控制构建打包过程。

修改之前的 Dockerfile 文件为如下内容：

# select parent image
FROM maven:3.6.3-jdk-8
# copy the source tree and the pom.xml to our new container
COPY ./ ./
# package our application code
RUN mvn clean package
# set the startup command to execute the jar
CMD ["java", "-jar", "target/demo-0.0.1-SNAPSHOT.jar"]

现在，我们和之前一样来构建一个镜像：

$ docker build -t anna/docker-normal-build-demo:1.0-SNAPSHOT .

然后，运行一个容器：

$ docker run -d -p 8080:8080 anna/docker-normal-build-demo:1.0-SNAPSHOT

继续验证容器运行结果，访问 localhost:8080。验证成功后再停止容器。

优点

• Docker 控制了打包过程，所以这种方式不需要宿主机事先安装构建工具和 Jdk 环境
• 使用其他工具集成时很友好，可以直接执行 Dockerfile 来构建镜像

缺点

• 在这三种方式中，生成的镜像文件最大
• 不仅包含了部署包，还包含了所有的代码依赖和部署工具，这在运行时候是不需要的
• 如果应用层需要重新构建，maven打包时会从远程仓库重新下载依赖包（不能使用maven的本地缓存）

方式三：多阶段构建（理想方式）

在多阶段构建方式中，我们给每个阶段使用一个 FROM 语句。每个 FROM 语句会创建一个新的基本层，而且会抛弃之前 FROM 阶段我们不需要的所有东西。

修改你的 Dockerfile 为如下内容：

# the first stage of our build will use a maven 3.6.1 parent image
FROM maven:3.6.1-jdk-8-alpine AS MAVEN_BUILD
# copy the pom and src code to the container
COPY ./ ./
# package our application code
RUN mvn clean package
# the second stage of our build will use open jdk 8 on alpine 3.9
FROM openjdk:8-jre-alpine3.9
# copy only the artifacts we need from the first stage and discard the rest
COPY --from=MAVEN_BUILD /docker-multi-stage-build-demo/target/demo-0.0.1-SNAPSHOT.jar /demo.jar
# set the startup command to execute the jar
CMD ["java", "-jar", "/demo.jar"]

构建镜像：

$ docker build -t anna/docker-multi-stage-build-demo:1.0-SNAPSHOT .

然后运行容器：

$ docker run -d -p 8080:8080 anna/docker-multi-stage-build-demo:1.0-SNAPSHOT

优点

• 生成一个轻量级的 Docker 镜像
• 不需要宿主机事先安装构建工具和 Jdk 环境（Docker 控制了打包过程）
• 可以方便集成自动部署工具自动执行当前的 Dockerfile来构建镜像
• 从第一个阶段到第二个阶段我们只复制了需要的部署包（例如：和方案二相比，使用这种方式，应用的依赖没有被打包到最终的镜像中）
• 可以按照需求创建足够多的阶段
• 可以使用 –target 标签在任何特定的阶段停止构建，例如：

docker build — target MAVEN_BUILD -t anna/docker-multi-stage-build-demo:1.0-SNAPSHOT .

缺点

如果应用层需要需要重新构建，maven打包时会从远程仓库重新下载依赖包（不能使用maven的本地缓存）

验证：镜像有多大

在命令行，运行：

docker image ls

你会看到类似下面信息：

如你所见，多阶段构建的镜像最小，普通构建的镜像最大。这和预料的一样，因为普通构建包含了我们的应用代码，所有依赖包，以及打包工具；但是都阶段构建只包含我们需要的东西。

结论

按照上面介绍的三种 Docker 构建镜像的方法，多阶段构建是最理想的。你可以两全其美——Dockerr控制打包代码，但是你只提取需要的最终部署包。当在云空间存储容器时，这一点变得尤为重要。

• 你可以花费更少的时间去构建和传输容器，因为镜像更小
• 费用——镜像越小，占用的存储越小越便宜
• 更小的表面积，也就是从我们的镜像中移除额外的依赖，使它更不容易受到攻击

谢谢你看到这里，希望这边文章对你有所帮助！你可以在这里查看三种构建方式的源码：https://github.com/annabaker/docker-with-java-demos

原文地址（需要梯子）：https://medium.com/containers-101/three-ways-to-create-docker-images-for-java-e139805ecb7f