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SpringBootアプリケーション用に最適化されたDockerイメージの構築

コンテナは、すべてのソフトウェアとオペレーティングシステムの依存関係を含むアプリケーションをパッケージ化し、それらをさまざまな環境に配信するための好ましい手段になっています。

この記事では、SpringBootアプリケーションをコンテナ化するさまざまな方法について説明します。

  • Dockerfileを使用してDockerイメージを構築します。

  • Cloud-Native Buildpackを使用してソースからOCIイメージを構築し、

  • 階層化されたツールを使用してJARを異なる層に分割することにより、実行時にイメージを最適化します。

 サンプルコード

この記事には、GitHubのサンプル作業コードが付属しています  。

コンテナ用語

この記事で使用されているコンテナの用語から始めます。

  • コンテナイメージ：特定の形式のファイル。ビルドツールを実行して、アプリケーションをコンテナイメージに変換します。

  • コンテナ：コンテナイメージの実行可能なインスタンス。

  • コンテナエンジン：コンテナの起動を担当するデーモンプロセス。

  • コンテナホスト：コンテナエンジンを実行するホストマシン。

  • (Container registry): , .

  • OCI: Open Container Initiative (OCI) - , Linux Foundation. OCI , , , .

, .   , .

2.3 Spring Boot OCI.

Docker - , Docker , Docker.

Docker Spring Boot , Docker.

JAR , Docker, JAR JRE .

Spring  Spring Initializr  web, lombok actuator.  rest , API  GET.

Docker

,  Dockerfile:

FROM adoptopenjdk:11-jre-hotspot
ARG JAR_FILE=target/*.jar
COPY ${JAR_FILE} application.jar
EXPOSE 8080
ENTRYPOINT ["java","-jar","/application.jar"]

Docker ,  adoptopenjdk, JAR, , 8080 .

Maven Gradle.  Maven:

mvn clean package

JAR- .  JAR Docker Docker.

JAR Docker,   docker build , Docker, :

docker build  -t usersignup:v1 .

:

docker images

 usersignup , adoptopenjdk, Docker.

REPOSITORY          TAG                 SIZE
usersignup          v1                  249MB
adoptopenjdk        11-jre-hotspot      229MB

.     dive,  :

dive usersignup:v1

Dive: 

, .  .

Buildpack

(Buildpacks) - , « » (PAAS) .  Heroku 2011 Cloud Foundry, Google App Engine, Gitlab, Knative .

Buildpack ,   (builder) , builder.

. Cloud-Native Buildpacks , OCI, , Docker.

Spring Boot

Spring Boot OCI Buildpack.   bootBuildImage (Gradle)  spring-boot:build-image (Maven) Docker.

, Docker,  image tag:

<plugin>
  <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
  <configuration>
    <image>
      <name>docker.io/pratikdas/${project.artifactId}:v1</name>
    </image>
  </configuration>
</plugin>

Maven  build-image .  Docker.

mvn spring-boot:build-image

:

[INFO] --- spring-boot-maven-plugin:2.3.3.RELEASE:build-image (default-cli) @ usersignup ---
[INFO] Building image 'docker.io/pratikdas/usersignup:v1'
[INFO] 
[INFO]  > Pulling builder image 'gcr.io/paketo-buildpacks/builder:base-platform-api-0.3' 0%
.
.
.. [creator]     Adding label 'org.springframework.boot.version'
.. [creator]     *** Images (c311fe74ec73):
.. [creator]           docker.io/pratikdas/usersignup:v1
[INFO] 
[INFO] Successfully built image 'docker.io/pratikdas/usersignup:v1'

,  paketo Cloud-Native buildpack OCI.  , , Docker, :

docker images

:

REPOSITORY                             SIZE
paketobuildpacks/run                  84.3MB
gcr.io/paketo-buildpacks/builder      652MB
pratikdas/usersignup                  257MB

Jib

Jib - Google, .

 jib-maven-plugin pom.xml:

      <plugin>
        <groupId>com.google.cloud.tools</groupId>
        <artifactId>jib-maven-plugin</artifactId>
        <version>2.5.2</version>
      </plugin>

Jib Maven, .  , Docker:

mvn compile jib:build -Dimage=<docker registry name>/usersignup:v1

Maven :

[INFO] Containerizing application to pratikdas/usersignup:v1...
.
.
[INFO] Container entrypoint set to [java, -cp, /app/resources:/app/classes:/app/libs/*, io.pratik.users.UsersignupApplication]
[INFO] 
[INFO] Built and pushed image as pratikdas/usersignup:v1
[INFO] Executing tasks:
[INFO] [==============================] 100.0% complete

, .

:

  • : , .  .  CI.

  • : .

Docker , Dockerfile.  .  Docker , .

Spring Boot  « JAR»   .  JAR, , JAR.  , .  Spring Framework.

Spring Framework.

, JAR-, -.

,  :

, Spring Boot.

Spring Boot Buildpack

Spring Boot 2.3   JAR- .  , Spring Boot Maven:

<plugin>
  <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
  <configuration>
    <layers>
      <enabled>true</enabled>
    </layers>
  </configuration> 
</plugin>

Buildpack, Docker .

 build-image Maven  :

mvn spring-boot:build-image

Dive, , , ( ) , JAR:

Spring Boot Docker

Maven Gradle JAR Docker Docker.

Docker, .

JAR Maven :

META-INF/
.
BOOT-INF/lib/
.
BOOT-INF/lib/spring-boot-jarmode-layertools-2.3.3.RELEASE.jar
BOOT-INF/classpath.idx
BOOT-INF/layers.idx

JAR  spring-boot-jarmode-layertools layersfle.idx.  JAR- , .

JAR,  -Djarmode=layertools  spring-boot-jarmode-layertoolsJAR :

java -Djarmode=layertools -jar target/usersignup-0.0.1-SNAPSHOT.jar

, :

Usage:
  java -Djarmode=layertools -jar usersignup-0.0.1-SNAPSHOT.jar

Available commands:
  list     List layers from the jar that can be extracted
  extract  Extracts layers from the jar for image creation
  help     Help about any command

 list, extract help help .   list:

java -Djarmode=layertools -jar target/usersignup-0.0.1-SNAPSHOT.jar list
dependencies
spring-boot-loader
snapshot-dependencies
application

, .

:

dependencies

, SNAPSHOT

spring-boot-loader

JAR

snapshot-dependencies

, SNAPSHOT

application

 layers.idx , Docker.  , .  , -  .

,

, ,    .  , .

Docker :

# the first stage of our build will extract the layers
FROM adoptopenjdk:14-jre-hotspot as builder
WORKDIR application
ARG JAR_FILE=target/*.jar
COPY ${JAR_FILE} application.jar
RUN java -Djarmode=layertools -jar application.jar extract

# the second stage of our build will copy the extracted layers
FROM adoptopenjdk:14-jre-hotspot
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/ ./
ENTRYPOINT ["java", "org.springframework.boot.loader.JarLauncher"]

- Dockerfile2.

Docker :

docker build -f Dockerfile2 -t usersignup:v1 .

:

Sending build context to Docker daemon  20.41MB
Step 1/12 : FROM adoptopenjdk:14-jre-hotspot as builder
14-jre-hotspot: Pulling from library/adoptopenjdk
.
.
Successfully built a9ebf6970841
Successfully tagged userssignup:v1

, Docker , .

, Dive, , Docker.  Dive:

dive userssignup:v1

, , , 11 , . 

, , ,  yml  layers.idx:

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

 layers.idx , io.myorg , .

Cloud-Native Buildpacks .  Docker : JAR, , Docker.

, , , , .

,  Github .

, .

:

docker system prune -a

Docker:

docker build -f <Docker file name> -t <tag> .

( Dockerfile):

mvn spring-boot:build-image

.  JAR- , spring-boot-maven-plugin:

java -Djarmode=layertools -jar application.jar list

.  JAR- , spring-boot-maven-plugin:

 java -Djarmode=layertools -jar application.jar extract

docker images

  (, ):

dive <image ID or image tag>



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