对Spring Boot应用程序Dockerizing化-Java快速入门教程

1. 概述

在本教程中，我们将重点介绍如何对Spring Boot应用程序进行 docker化，以便在隔离环境（也称为容器）中运行它。

我们将学习如何创建容器的组合，这些容器相互依赖，并在虚拟专用网络中相互链接。我们还将了解如何将它们与单个命令一起管理。

让我们从创建一个简单的 Spring Boot 应用程序开始，然后我们将在运行Alpine Linux 的轻量级基础映像中运行该应用程序。

2. 对独立的 Spring Boot应用程序进行 Docker化

作为我们可以dockerization的应用程序的示例，我们将创建一个简单的Spring Boot应用程序docker-message-server，它公开一个端点并返回一条静态消息：

@RestController
public class DockerMessageController {
    @GetMapping("/messages")
    public String getMessage() {
        return "Hello from Docker!";
    }
}

使用正确配置的 Maven 文件，我们可以创建一个可执行的 jar 文件：

$> mvn clean package

接下来，我们将启动 Spring Boot 应用程序：

$> java -jar target/docker-message-server-1.0.0.jar

现在我们有一个工作的 Spring Boot 应用程序，我们可以在localhost：8888/messages 上访问它。

为了对应用程序进行 docker化，我们首先创建一个名为Dockerfile的文件，其中包含以下内容：

FROM openjdk:8-jdk-alpine
MAINTAINER baeldung.com
COPY target/docker-message-server-1.0.0.jar message-server-1.0.0.jar
ENTRYPOINT ["java","-jar","/message-server-1.0.0.jar"]
此文件包含以下信息：

• FROM：作为我们映像的基础，我们将采用上一节中创建的支持Java 的Alpine Linux。
• MAINTAINER：映像的维护者。
• COPY：我们让Docker将我们的jar文件复制到镜像中。
• ENTRYPOINT：这将是容器启动时要启动的可执行文件。我们必须将它们定义为JSON-Array，因为我们会将ENTRYPOINT与CMD结合使用来用于某些应用程序参数。

要从我们的Dockerfile 创建映像，我们必须像以前一样运行 'docker build'：

  $> docker build --tag=message-server:latest .

最后，我们能够从映像运行容器：

$> docker run -p8887:8888 message-server:latest

这将在 Docker 中启动我们的应用程序，我们可以从主机localhost：8887/messages 访问它。在这里，定义端口映射非常重要，它将主机上的端口 （8887） 映射到 Docker （8888） 中的端口。这是我们在 Spring Boot应用程序的属性中定义的端口。

注意：端口 8887 在我们启动容器的计算机上可能不可用。在这种情况下，映射可能不起作用，我们需要选择一个仍然可用的端口。

如果我们在分离模式下运行容器，我们可以检查其详细信息，停止它，然后使用以下命令将其删除：

$> docker inspect message-server
$> docker stop message-server
$> docker rm message-server

2.1. 更改基础映像

我们可以轻松更改基本映像以使用不同的 Java 版本。例如，如果我们想使用来自亚马逊的Corretto发行版，我们可以简单地更改Dockerfile：

FROM amazoncorretto:11-alpine-jdk
MAINTAINER baeldung.com
COPY target/docker-message-server-1.0.0.jar message-server-1.0.0.jar
ENTRYPOINT ["java","-jar","/message-server-1.0.0.jar"]

此外，我们可以使用自定义基础映像。我们将在本教程的后面部分了解如何执行此操作。

3. 复合中的应用程序

Docker命令和Dockerfile特别适合创建单个容器。但是，如果我们想在隔离的应用程序网络上运行，容器管理很快就会变得混乱。

为了解决这个问题，Docker提供了一个名为Docker Compose的工具。此工具带有自己的YAML格式构建文件，更适合管理多个容器。例如，它能够在一个命令中启动或停止服务组合，或者将多个服务的日志记录输出合并到一个伪 tty 中。

3.1. 第二个 Spring Boot应用程序

让我们构建一个在不同 Docker 容器中运行的两个应用程序的示例。它们将相互通信，并作为“单个单元”呈现给主机系统。作为一个简单的例子，我们将创建第二个Spring Boot应用程序docker-product-server：

@RestController
public class DockerProductController {
    @GetMapping("/products")
    public String getMessage() {
        return "A brand new product";
    }
}

我们可以像我们的消息服务器一样构建和启动应用程序。

3.2. docker-compose文件

我们可以将两种服务的配置组合到一个名为docker-compose.yml 的文件中：

version: '2'
services:
    message-server:
        container_name: message-server
        build:
            context: docker-message-server
            dockerfile: Dockerfile
        image: message-server:latest
        ports:
            - 18888:8888
        networks:
            - spring-cloud-network
    product-server:
        container_name: product-server
        build:
            context: docker-product-server
            dockerfile: Dockerfile
        image: product-server:latest
        ports:
            - 19999:9999
        networks:
            - spring-cloud-network
networks:
    spring-cloud-network:
        driver: bridge

• version版本：指定应使用的格式版本。这是必填字段。这里我们使用较新的版本，而旧格式是“1”。
• services服务：此键中的每个对象定义一个服务，也称为容器。此部分是必填项。
  • build构建：如果给定，docker-compose能够从Dockerfile 构建镜像
    • context上下文：如果给定，则指定查找Dockerfile的构建目录。
    • dockerfile ：如果给定，它会为Dockerfile 设置一个备用名称。
  • image  映像：告诉Docker在使用构建功能时应该为映像指定哪个名称。否则，它会在库或远程注册表中搜索此映像。
  • 网络：这是要使用的命名网络的标识符。给定的名称值必须在网络部分中列出。
• networks网络：在本节中，我们将指定可用于我们服务的网络。在这个例子中，我们让docker-compose为我们创建一个类型为'bridge'的命名网络。如果选项外部设置为true，它将使用具有给定名称的现有选项。

在继续之前，我们将检查构建文件中的语法错误：

$> docker-compose config

然后，我们可以构建映像，创建定义的容器，并在一个命令中启动它：

$> docker-compose up --build

这将一次性启动消息服务器和产品服务器。

要停止容器，请从Docker中删除它们，然后从中删除连接的网络。为此，我们可以使用相反的命令：

$> docker-compose down

有关docker-compose的更详细的介绍，我们可以阅读我们的文章Docker Compose简介。

3.3. 扩展服务

docker-compose的一个很好的功能是能够扩展服务。例如，我们可以告诉Docker为消息服务器运行三个容器，为产品服务器运行两个容器。

但是，为了使它正常工作，我们必须从docker-compose.yml中删除container_name，以便Docker可以选择名称，并更改公开的端口配置以避免冲突。

对于端口，我们可以告诉 Docker 将主机上的一系列端口映射到 Docker 中的一个特定端口：

ports:
    - 18800-18888:8888
之后，我们可以像这样扩展我们的服务（请注意，我们使用的是修改后的yml 文件）：

$> docker-compose --file docker-compose-scale.yml up -d --build --scale message-server=1 product-server=1
此命令将启动单个消息服务器和单个产品服务器。

为了扩展我们的服务，我们可以运行以下命令：

$> docker-compose --file docker-compose-scale.yml up -d --build --scale message-server=3 product-server=2
此命令将启动两个附加消息服务器和一个附加产品服务器。正在运行的容器不会停止。

4. 自定义基础映像

到目前为止，我们使用的基本映像（openjdk：8-jdk-alpine）包含已安装JDK 8的Alpine操作系统的发行版。或者，我们可以构建自己的基础映像（基于 Alpine 或任何其他操作系统）。

为此，我们可以使用以 Alpine 作为基础映像的Dockerfile，并安装我们选择的 JDK：

FROM alpine:edge
MAINTAINER baeldung.com
RUN apk add --no-cache openjdk8

• FROM：关键字FROM告诉Docker使用给定的映像及其标记作为构建基础。如果此映像不在本地库中，则会在DockerHub 或任何其他配置的远程注册表上执行联机搜索。
• MAINTAINER：维护者通常是一个电子邮件地址，用于标识图像的作者。
• RUN：使用RUN命令，我们在目标系统中执行 shell 命令行。在这里，我们利用Alpine Linux的包管理器apk来安装Java 8 OpenJDK。

要最终构建映像并将其存储在本地库中，我们必须运行：

docker build --tag=alpine-java:base --rm=true .

通知：–tag选项将为映像命名，–rm=true将在成功构建中间映像后将其删除。此 shell 命令中的最后一个字符是一个点，充当构建目录参数。

现在我们可以使用创建的映像而不是openjdk：8-jdk-alpine。

5. Spring Boot 2.3 中的构建包支持

Spring Boot 2.3 添加了对构建包的支持。简而言之，我们要做的就是发出以下命令，而不是创建我们自己的 Dockerfile 并使用docker build 之类的东西来构建它：

$ mvn spring-boot:build-image

同样，在 Gradle 中：

$ ./gradlew bootBuildImage

为此，我们需要安装并运行 Docker。

构建包背后的主要动机是创建与一些知名云服务（如 Heroku 或 Cloud Foundry）已经提供了一段时间相同的部署体验。我们只运行构建映像目标，然后平台本身负责构建和部署工件。

此外，它可以帮助我们更有效地改变构建 Docker 镜像的方式。与其将相同的更改应用于不同项目中的大量 Dockerfile，我们所要做的就是更改或调整构建包映像生成器。

除了易用性和更好的整体开发人员体验外，它还可以更高效。例如，buildpacks 方法将创建一个分层的 Docker 映像，并使用 Jar 文件的松散版本。

让我们看看运行上述命令后会发生什么。

当我们列出可用的 docker 镜像时：

docker image ls -a

我们看到刚刚创建的映像有一行：

docker-message-server 1.0.0 b535b0cc0079

在这里，映像名称和版本与我们在 Maven 或 Gradle 配置文件中定义的名称和版本匹配。哈希代码是图像哈希的简短版本。

然后要启动我们的容器，我们可以简单地运行：

docker run -it -p9099:8888 docker-message-server:1.0.0

与我们构建的映像一样，我们需要映射端口，以使我们的 Spring Boot 应用程序可以从 Docker 外部访问。