谷歌助力,快速实现 Java 应用容器化

Google 在 2018 年下旬开源了一款新的 Java 工具 Jib,可以轻松地将 Java 应用程序容器化。通过 Jib,我们不需要编写 Dockerfile 或安装 Docker,通过集成到 Maven 或 Gradle 插件,就可以立即将 Java 应用程序容器化。

开源地址: https://github.com/GoogleContainerTools/jib

一、什么是 Jib

Jib 是一个快速而简单的容器镜像构建工具,它作为 Maven 或 Gradle 的一部分运行,不需要编写 Dockerfile 或运行 Docker 守护进程。它从 Maven 或 Gradle 中构建我们的 Docker 镜像, 并只将发生变更的层(而不是整个应用程序)推送到注册表来节省宝贵的构建时间。现在,我们对 Docker 构建流程和 Jib 构建流程进行对比。Docker 构建流程,如下所示。

Jib 构建流程,则是这样的。

二、实战出真知

1. 构建一个简单的 Java 工程

我们编写一个简单的 Java 类。

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello World!");
        System.out.println("http://blog.720ui.com");
    }
}

紧接着,我们再创建一个 pom.xml 文件。

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <groupId>com.lianggzone.sample.lib</groupId>
    <artifactId>helloworld-samples</artifactId>
    <version>0.1</version>
    <packaging>jar</packaging>
    <name>helloworld-samples</name>
    <properties>
        <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
        <jib-maven-plugin.version>1.0.2</jib-maven-plugin.version>
        <maven-compiler-plugin.version>3.8.0</maven-compiler-plugin.version>
    </properties>
    <dependencies>
    </dependencies>
    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
                <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
                <version>${maven-compiler-plugin.version}</version>
                <configuration>
                    <source>1.8</source>
                    <target>1.8</target>
                </configuration>
            </plugin>
            <!-- Jib -->
            <plugin>
                <groupId>com.google.cloud.tools</groupId>
                <artifactId>jib-maven-plugin</artifactId>
                <version>${jib-maven-plugin.version}</version>
                <configuration>
                    <from>
                        <image>registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/lianggzone/oracle_java8</image>
                    </from>
                    <to>
                        <image>registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/lianggzone/jib-helloworld:v1</image>
                    </to>
                    <container>
                        <jvmFlags>
                            <jvmFlag>-Xms512m</jvmFlag>
                            <jvmFlag>-Xdebug</jvmFlag>
                        </jvmFlags>
                        <mainClass>com.lianggzone.HelloWorld</mainClass>
                    </container>
                </configuration>
                <executions>
                    <execution>
                        <phase>package</phase>
                        <goals>
                            <goal>build</goal>
                        </goals>
                    </execution>
                </executions>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>
</project>

由于默认访问谷歌的 gcr.io 仓库,而国内访问 gcr.io 不稳定会经常导致网络超时,所以笔者使用了国内的阿里云镜像服务,那么就不需要访问谷歌的仓库了。现在,我们执行 mvn compile jib:build 命令进行自动化构建,它会从 <from> 拉取镜像,并把生成的镜像上传到 <to> 设置的地址。这里,笔者还通过 ` 设置了一些 JVM 参数。

mvn compile jib:build

此外,如果”登录失败,未授权”,需要通过 docker login 登录鉴权一下。此外,更好的做法是,你可以考虑在Maven 中放置凭据。

<settings>
  ...
  <servers>
    ...
        <server>
          <id>registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com</id>
          <username>你的阿里云账号</username>
          <password>你的阿里云密码</password>
        </server>
  </servers>
</settings>

最后,执行完成后,我们可以在阿里云镜像仓库获取镜像。

大功告成,现在,我们来验证一把。我们通过 docker pull 拉取镜像,并运行。

docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/lianggzone/jib-helloworld:v1
docker run --name jib-helloworld -it registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/lianggzone/jib-helloworld:v1 /bin/bash

执行结果,如下所示。

2. 构建一个 SpringBoot 的可运行 Jar

我们来一个复杂一些的项目,构建一个 SpringBoot 的项目。关于 SpringBoot 的使用,可以阅读笔者之前的文章: http://blog.720ui.com/columns/springboot_all/ 。现在,我们首先需要搭建一个工程,并创建一个启动类。

@SpringBootApplication
public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(Application.class, args);
    }
}

同时,需要一个 Web 的接口。

@RestController
public class WebController {
    @RequestMapping("/blog")
    public String index() {
        return "http://blog.720ui.com";
    }
}

紧接着,我们再创建一个 pom.xml 文件。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.1.2.RELEASE</version>
    </parent>

    <groupId>com.lianggzone.sample.lib</groupId>
    <artifactId>springboot-samples</artifactId>
    <version>0.1</version>
    <packaging>jar</packaging>
    <name>springboot-samples</name>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>

    <properties>
        <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
        <jib-maven-plugin.version>1.0.2</jib-maven-plugin.version>
        <maven-compiler-plugin.version>3.8.0</maven-compiler-plugin.version>
    </properties>

    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
                <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
                <version>${maven-compiler-plugin.version}</version>
                <configuration>
                    <source>1.8</source>
                    <target>1.8</target>
                </configuration>
            </plugin>
            <!-- Jib -->
            <plugin>
                <groupId>com.google.cloud.tools</groupId>
                <artifactId>jib-maven-plugin</artifactId>
                <version>${jib-maven-plugin.version}</version>
                <configuration>
                    <from>
                        <image>registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/lianggzone/oracle_java8</image>
                    </from>
                    <to>
                        <image>registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/lianggzone/jib-springboot:v1</image>
                    </to>
                    <container>
                        <jvmFlags>
                            <jvmFlag>-Xms512m</jvmFlag>
                            <jvmFlag>-Xdebug</jvmFlag>
                        </jvmFlags>
                    </container>
                </configuration>
                <executions>
                    <execution>
                        <phase>package</phase>
                        <goals>
                            <goal>build</goal>
                        </goals>
                    </execution>
                </executions>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>
</project>

现在,我们执行 mvn compile jib:build 命令进行自动化构建。执行完成后,我们可以在阿里云镜像仓库获取镜像。

现在,我们再来验证一把。我们通过 docker pull 拉取镜像,并运行。

docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/lianggzone/jib-springboot:v1
docker run -p 8080:8080 --name jib-springboot -it registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/lianggzone/jib-springboot:v1 /bin/bash

执行结果,如下所示。

现在,我们访问 http://localhost:8080/blog ,我们可以正常调用 API 接口了。

3. 构建一个 WAR 工程

Jib 还支持 WAR 项目。如果 Maven 项目使用 war-packaging 类型,Jib 将默认使用 distroless Jetty 作为基础镜像来部署项目。要使用不同的基础镜像,我们可以自定义 <container><appRoot><container> <entrypoint><container> <args> 。以下是使用 Tomcat 镜像的案例。

<configuration>
  <from>
    <image>tomcat:8.5-jre8-alpine</image>
  </from>
  <container>
    <appRoot>/usr/local/tomcat/webapps/ROOT</appRoot>
  </container>
</configuration>
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