Java 11 应用程序作为轻量级 docker 镜像

Question

受问题启发 Why is the Java 11 base Docker image so large? (openjdk:11-jre-slim)我发现Java世界的这个话题还没有定论。

至于 2018 年 12 月 7 日 有一些常见问题/陷阱(在上面的票中讨论):

• JRE 不作为单独的“包”分发。应该使用来自 JDK 的模块

• Oracle OpenJDK 11不支持 Linux Alpine ，因此轻量级图像不容易创建

  • 同时当前稳定的 Debian 版本仍然没有 Java 11 packages (Ubuntu has Java 10 installed 在 openjdk-11 包下)，这就是为什么不稳定的 sid 版本用于基础 docker 镜像

• 目前可用的 Oracle openjdk-11 镜像构建未剥离的 libjvm.so 模块，该模块有数百兆，必须单独剥离:

  • jlink runtime image size (specifically libjvm.so) created from openjdk is huge. Expected it to be much smaller.
  • 解决方案:https://github.com/docker-library/openjdk/issues/217#issuecomment-436079779

由于这些问题，即使是 slim Oracle Java 11 基础镜像也非常繁重，被认为是不稳定的:https://hub.docker.com/_/openjdk/

所以问题是:

有哪些优化或推荐方法来构建和交付 Java 11 应用程序作为 Docker 镜像？

Answer 1

从 07.2019 开始更新:https://stackoverflow.com/a/57145029/907576

以简单的 Spring Boot 应用程序(只有一个 REST 端点)为例，到目前为止，我能够找出以下解决方案(考虑到应用程序 jar 在 Docker 构建之前位于 build/libs/spring-boot-demo.jar:

1. Jedi 路径如果我们想在稳定的超薄 Linux 版本上使用 官方 Oracle OpenJDK 发行版(目前为 Debian 9 "Stretch"):

   • 使用 debian:stretch-slim (最新稳定版)基础镜像

   • 使用 Docker multi-stage build

     1. 第一个 Docker 构建阶段:

        • 下载安装Oracle OpenJDK在第一个 Docker 构建阶段存档
        • 使用 jlink 为您的项目(又名 JRE)编译 Java 最小发行版工具

     2. 第二个 Docker 构建阶段:

        • 将已编译的最小 Java 分发从阶段 1 复制到新镜像
        • 配置访问Java的路径
        • 将应用程序 jar 复制到镜像中

   所以，最终 Dockerfile看起来像这样

   (实现 JDK VERSION、URL 和 HASH 值):

   # First stage: JDK 11 with modules required for Spring Boot
   FROM debian:stretch-slim as packager
   
   # source JDK distribution names
   # update from https://jdk.java.net/java-se-ri/11
   ENV JDK_VERSION="11.0.1"
   ENV JDK_URL="https://download.java.net/java/GA/jdk11/13/GPL/openjdk-${JDK_VERSION}_linux-x64_bin.tar.gz"
   ENV JDK_HASH="7a6bb980b9c91c478421f865087ad2d69086a0583aeeb9e69204785e8e97dcfd"
   ENV JDK_HASH_FILE="${JDK_ARJ_FILE}.sha2"
   ENV JDK_ARJ_FILE="openjdk-${JDK_VERSION}.tar.gz"
   # target JDK installation names
   ENV OPT="/opt"
   ENV JKD_DIR_NAME="jdk-${JDK_VERSION}"
   ENV JAVA_HOME="${OPT}/${JKD_DIR_NAME}"
   ENV JAVA_MINIMAL="${OPT}/java-minimal"
   
   # downlodad JDK to the local file
   ADD "$JDK_URL" "$JDK_ARJ_FILE"
   
   # verify downloaded file hashsum
   RUN { \
           echo "Verify downloaded JDK file $JDK_ARJ_FILE:" && \
           echo "$JDK_HASH $JDK_ARJ_FILE" > "$JDK_HASH_FILE" && \
           sha256sum -c "$JDK_HASH_FILE" ; \
       }
   
   # extract JDK and add to PATH
   RUN { \
           echo "Unpack downloaded JDK to ${JAVA_HOME}/:" && \
           mkdir -p "$OPT" && \
           tar xf "$JDK_ARJ_FILE" -C "$OPT" ; \
       }
   ENV PATH="$PATH:$JAVA_HOME/bin"
   
   RUN { \
           java --version ; \
           echo "jlink version:" && \
           jlink --version ; \
       }
   
   # build modules distribution
   RUN jlink \
       --verbose \
       --add-modules \
           java.base,java.sql,java.naming,java.desktop,java.management,java.security.jgss,java.instrument \
           # java.naming - javax/naming/NamingException
           # java.desktop - java/beans/PropertyEditorSupport
           # java.management - javax/management/MBeanServer
           # java.security.jgss - org/ietf/jgss/GSSException
           # java.instrument - java/lang/instrument/IllegalClassFormatException
       --compress 2 \
       --strip-debug \
       --no-header-files \
       --no-man-pages \
       --output "$JAVA_MINIMAL"
   
   # Second stage, add only our minimal "JRE" distr and our app
   FROM debian:stretch-slim
   
   ENV JAVA_HOME=/opt/java-minimal
   ENV PATH="$PATH:$JAVA_HOME/bin"
   
   COPY --from=packager "$JAVA_HOME" "$JAVA_HOME"
   COPY "build/libs/spring-boot-demo.jar" "/app.jar"
   
   EXPOSE 8080
   CMD [ "-jar", "/app.jar" ]
   ENTRYPOINT [ "java" ]
   

   注意:

   • 最小的 JRE 示例 (java.base,java.sql,java.naming,java.desktop,java.management,java.security.jgss,java.instrument) 中包含 5 个 java 模块。我发现他们“手动”运行应用程序并修复 ClassNotFoundException .等待一些进一步的 Spring Boot 开发人员建议/指南包含哪些 Java 模块以及何时包含，就像删除一些冗余依赖一样，如 java.desktop , 似乎只用于 PropertyEditorSupport

   • 如果您害怕错过一些模块 - 它们非常轻量级，并且所有模块加起来会增加大约 2 MB 的大小。获取 java.* 的完整列表和 jdk.* 11 个模块:

     java --list-modules | grep -E "^java\.[^@]*" | cut -d @ -f 1
java --list-modules | grep -E "^jdk\.[^@]*" | cut -d @ -f 1

   在我的情况下，生成的图像大小为 123 MB，最少 7 个 Spring Boot 模块，125 MB，所有 java.*模块

   作为此构建工作流程的可选改进:

   • 使用下载并解压的 JDK 预构建镜像，并将其用作第一阶段的基础镜像
   • 如果您知道每次要包含哪些模块 - 使用已编译的最小 JRE 和包含的模块预先构建一个基础镜像

2. 轻松使用供应商的 Open JDK 发行版:

   相对于甲骨文Azul's Zulu JDK 11支持Alpine port并有各自的基地Docker image .

因此，如果尊重 Zulu JVM/JDK，Docker 构建会简单得多:

FROM azul/zulu-openjdk-alpine:11 as packager

RUN { \
        java --version ; \
        echo "jlink version:" && \
        jlink --version ; \
    }

ENV JAVA_MINIMAL=/opt/jre

# build modules distribution
RUN jlink \
    --verbose \
    --add-modules \
        java.base,java.sql,java.naming,java.desktop,java.management,java.security.jgss,java.instrument \
        # java.naming - javax/naming/NamingException
        # java.desktop - java/beans/PropertyEditorSupport
        # java.management - javax/management/MBeanServer
        # java.security.jgss - org/ietf/jgss/GSSException
        # java.instrument - java/lang/instrument/IllegalClassFormatException
    --compress 2 \
    --strip-debug \
    --no-header-files \
    --no-man-pages \
    --output "$JAVA_MINIMAL"

# Second stage, add only our minimal "JRE" distr and our app
FROM alpine

ENV JAVA_MINIMAL=/opt/jre
ENV PATH="$PATH:$JAVA_MINIMAL/bin"

COPY --from=packager "$JAVA_MINIMAL" "$JAVA_MINIMAL"
COPY "build/libs/spring-boot-demo.jar" "/app.jar"

EXPOSE 8080
CMD [ "-jar", "/app.jar" ]
ENTRYPOINT [ "java" ]

生成的图像为 73 MB，与剥离的 Alpine 分布一致。