从0到1构建springboot web应用镜像并使用容器部署

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我们知道Docker三大概念：镜像、容器、仓库，其中镜像是容器运行的基础，我们一般来说的开发流程是从Docker Hub获取基础镜像，基于基础镜像进行一定的定制化开发（例如将应用程序放到镜像中），产生新的镜像，基于这个新的镜像启动容器，从而运行应用程序。

所以如何将一个应用程序生成一个镜像是非常关键的，本文以生成一个springboot镜像为例，展示如何生成一个镜像，以及基于这个镜像运行容器。

一、生成镜像的两种方法

Docker镜像的制作一般有两种方法，一种基于dockerfile配置文件，使用

docker build

进行，这是最推荐的正宗的镜像制作方法；第二种是通过使用

docker commit

这样的命令，手动将修改后的内容生成新的镜像。

1.1、使用commit生成镜像

这种方式不太适合大规模的镜像生成，一是对于镜像的构建内容无法回溯，二是操作效率比较低，但是在某些临时情况下却也有其方便之处，特别是开发测试时，如果临时需要安装一些新的软件，可以快捷生成新的镜像。

这里以生成一个自带Golang的镜像为例，演示如何使用commit生成镜像。

1.1.1、拉取Centos基础镜像

首先我们需要拉去一个Centos的基础镜像，Golang的安装将基于这个基础镜像进行操作。

搜索centos镜像：

[root@node1 ~]# docker search centos
INDEX       NAME                                                   DESCRIPTION                                     STARS     OFFICIAL   AUTOMATED
docker.io   docker.io/centos                                       DEPRECATED; The official build of CentOS.       7529      [OK]
docker.io   docker.io/kasmweb/centos-7-desktop                     CentOS 7 desktop for Kasm Workspaces            33
docker.io   docker.io/couchbase/centos7-systemd                    centos7-systemd images with additional deb...   7                    [OK]

拉取STARS数量最高的官方镜像

[root@node1 ~]# docker pull centos
Using default tag: latest
Trying to pull repository docker.io/library/centos ...
latest: Pulling from docker.io/library/centos
a1d0c7532777: Pull complete
Digest: sha256:a27fd8080b517143cbbbab9dfb7c8571c40d67d534bbdee55bd6c473f432b177
Status: Downloaded newer image for docker.io/centos:latest

1.1.2、启动Centos容器并安装Go

[root@node1 ~]# docker run -it centos /bin/bash
[root@311c53f54f2f /]#
[root@311c53f54f2f /]# go version
bash: go: command not found

这里证明基础的centos里面是没有golang的。

使用yum安装golang，发现如下错误提示

[root@311c53f54f2f /]# yum install go
Failed to set locale, defaulting to C.UTF-8
CentOS Linux 8 - AppStream                                                                                            71  B/s |  38  B     00:00
Error: Failed to download metadata for repo 'appstream': Cannot prepare internal mirrorlist: No URLs in mirrorlist

这是因为yum源的问题，执行以下命令可以解决：

[root@311c53f54f2f yum.repos.d]# sed -i 's/mirrorlist/#mirrorlist/g' /etc/yum.repos.d/CentOS-*[root@311c53f54f2f yum.repos.d]# sed -i 's|#baseurl=http://mirror.centos.org|baseurl=http://vault.centos.org|g' /etc/yum.repos.d/CentOS-*[root@311c53f54f2f yum.repos.d]# yum clean all
Failed to set locale, defaulting to C.UTF-8
0 files removed
[root@311c53f54f2f yum.repos.d]# yum makecache
Failed to set locale, defaulting to C.UTF-8
CentOS Linux 8 - AppStream                                                                                           2.6 MB/s |8.4 MB     00:03
CentOS Linux 8 - BaseOS                                                                                              2.0 MB/s |4.6 MB     00:02
CentOS Linux 8 - Extras                                                                                              7.7 kB/s |10 kB     00:01
Metadata cache created.

正常成功安装golang

[root@311c53f54f2f yum.repos.d]# yum install go[root@311c53f54f2f yum.repos.d]# go version
go version go1.16.12 linux/amd64

1.1.3、commit生成新镜像

首先使用

docker ps

查看当前的容器container id，这里是

311c53f54f2f

。

[root@node1 ~]# docker ps
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
311c53f54f2f        centos              "/bin/bash"         13 minutes ago      Up 13 minutes

使用

docker commit

命令生成新的镜像

[root@node1 ~]# docker commit -a "lucas" -m "install golang" 311c53f54f2f centos-go:v1
sha256:019ab02d451defb75e2ee03948289ed008036ba7ec8a355cae28bdf7fbce07d2

再次使用

docker image

可以看到我们生成的centos-go的新镜像。

[root@node1 ~]# docker images
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
centos-go           v1                  019ab02d451d        2 minutes ago       805 MB
docker.io/busybox   latest              bab98d58e29e        8 days ago          4.86 MB
docker.io/nginx     latest              904b8cb13b93        13 days ago         142 MB
docker.io/centos    latest              5d0da3dc9764        18 months ago       231 MB

1.1.4、使用新镜像验证Golang环境

[root@node1 ~]# docker run -it centos-go:v1 /bin/bash
[root@daff0519f2ca /]# go version
go version go1.16.12 linux/amd64

1.2、使用Dockerfile生成镜像

Dockerfile是一个包含Docker镜像构建指令的文本文件，用于自动化Docker镜像的构建过程。Dockerfile通过一系列指令来描述镜像的构建过程，包括基础镜像、依赖安装、文件拷贝、环境变量配置、启动命令等。Dockerfile的语法是类似于Shell脚本的语言。

Dockerfile由4个部分组成：基础镜像信息、维护者信息、镜像操作指令和容器启动指令。Dockerfile中的注释以#开头，可以用于描述指令的作用或者提供其他注释信息。

以下是一些常见的Dockerfile命令：

1. FROM：指定基础镜像，例如FROM ubuntu:latest,FROM指令必须是除了注释意外的第一条指令，后续紧跟维护者信息指令。
2. MAINTAINER：指定维护者的信息，例如MAINTAINER lucas。
3. RUN：在镜像中运行命令，例如RUN apt-get update && apt-get install -y nginx。
4. CMD：指定容器启动时要运行的命令，例如CMD [“nginx”, “-g”, “daemon off;”]。
5. EXPOSE：声明容器要监听的端口，例如EXPOSE 80。
6. ENV：设置环境变量，例如ENV NODE_ENV production。
7. ADD：将文件复制到镜像中，例如ADD app.js /app.js。
8. COPY：将文件复制到镜像中，例如COPY app.js /app.js。
9. WORKDIR：设置工作目录，例如WORKDIR /app。
10. USER：设置容器启动时要使用的用户，例如USER nginx。
11. VOLUME：声明容器数据卷，例如VOLUME /data。
12. ENTRYPOINT：指定容器启动时要运行的命令，例如ENTRYPOINT ["nginx", "-g", "daemon off;"]。

这些命令是常用的，但Dockerfile还有其他命令可以使用。可以查看Docker官方文档以获取更多信息。

完成了dockerfile的配置以后，使用

docker build

就可以构建镜像了。

docker build

命令可以通过指定不同的参数来自定义构建过程。例如，你可以使用

--no-cache

选项来强制Docker在构建镜像时不使用缓存，或者使用

--build-arg

选项来传递构建时需要的环境变量。可以通过

docker build --help

命令查看所有可用的选项。

二、基于Dockerfile生成一个springboot镜像

这里我们演示一下如何使用dockerfile构建一个springboot web应用镜像，并使用docker启动容器。

2.1、准备springboot应用jar包

我们准备一个基于springboot开发的应用服务，这个服务开放8080端口，访问是返回一个用户的姓名信息。

为了方便，可以使用spring initializr 在线生成demo代码，在demo代码的基础上开发一个controller返回一个User对象的name信息，由于这块代码比较简单，这里就不详述过程了。

代码完成以后使用

mvn clean package

进行打包，这里打包成功以后生成了demo-0.0.1-SNAPSHOT.jar，我们使用

java -jar demo-0.0.1-SNAPSHOT.jar

就可以运行这个应用程序。

2.2、编写Dockerfile

在项目根目录下创建一个名为

Dockerfile

的文件，并在其中添加以下内容：

FROM openjdk:18-jdk-alpine
MAINTAINER lucas
COPY target/demo-0.0.1-SNAPSHOT.jar /usr/app/
WORKDIR /usr/app
EXPOSE 8080
ENTRYPOINT ["java", "-jar", "demo-0.0.1-SNAPSHOT.jar"]

在上面的Dockerfile中，

FROM

指令指定了基础镜像为

openjdk:18-jdk-alpine

，

COPY

指令将构建好的可执行jar包复制到容器中，

WORKDIR

指令设置工作目录为

/usr/app

，

EXPOSE

指令指定了容器运行的端口为

8080

，

ENTRYPOINT

指令指定了容器启动时要执行的命令为

java -jar demo-0.0.1-SNAPSHOT.jar

。

在终端中进入项目根目录，然后执行以下命令构建镜像：

docker build -t demo:latest .

其中，

-t

参数指定了镜像的名称和版本号，

.

参数指定了Dockerfile所在的目录。

[root@node1 docker]# docker build -t demo:latest .
Sending build context to Docker daemon 51.05 MB
Step 1/6 : FROM openjdk:18-jdk-alpine
 ---> c89120dcca4c
Step 2/6 : MAINTAINER lucas
 ---> Running in 3d0ae6d2a813
 ---> 085b9066ca7b
Removing intermediate container 3d0ae6d2a813
Step 3/6 : COPY target/demo-0.0.1-SNAPSHOT.jar /usr/app/
 ---> c5c77f80f179
Removing intermediate container 00228e4b0aed
Step 4/6 : WORKDIR /usr/app
 ---> bdb555e3fb18
Removing intermediate container 35682266f140
Step 5/6 : EXPOSE 8080
 ---> Running in 499d9888fa01
 ---> 0fca023e8f23
Removing intermediate container 499d9888fa01
Step 6/6 : ENTRYPOINT java -jar demo-0.0.1-SNAPSHOT.jar
 ---> Running in 661fdaafa31d
 ---> 61e80950d665
Removing intermediate container 661fdaafa31d
Successfully built 61e80950d665

可以看到构建成功，使用

docker images 

可以查看到构建成功的镜像。

三、运行容器服务，验证镜像的可用性

以上步骤已经使用docker build生成了镜像，接下来就可以使用这个镜像启动容器，启动后会自动启动应用程序。

在终端中执行以下命令启动容器：

docker run -d -p 8080:8080 demo:latest

其中，

-d

参数指定了容器在后台运行，

-p

参数指定了容器的端口映射，

demo:latest

参数指定了要运行的镜像名称和版本号。

访问对应的web服务进行访问验证，结果如下：