ARM架構下的Docker環境,OpenJDK官方沒有8版本鏡像,如何完美解決?
- 2020 年 9 月 28 日
- 筆記
為什麼需要ARM架構下的OpenJDK8的Docker鏡像?
對現有的Java應用,之前一直運行在x86處理器環境下,編譯和運行都是JDK8,如今在樹莓派的Docker環境運行(或者其他ARM架構電腦,例如華為泰山伺服器),需要JDK8鏡像作為基礎鏡像。
現在有什麼問題?
在《ARM64架構下,OpenJDK的官方Docker鏡像為何沒有8版本?》一文中,已經確定了OpenJDK官方並未提供8版本的Docker鏡像,因此,原有的Java應用,如果是基於JDK8編譯和運行的,現在從X86架構轉戰到ARM架構的Docker環境下,就會面臨沒有JDK基礎鏡像的問題;
應對之道
《ARM64架構下,OpenJDK的官方Docker鏡像為何沒有8版本?》一文曾經提到應對之道:
- 自己編譯一個8版本的OpenJDK安裝包,以此來做Docker鏡像;
- Oracle提供了ARM版本的JDKD安裝包,以此包來做Docker鏡像;
- 用OpenJDK的11版本,但是11和8的差異要自行處理;
對於第一種方式,自己編譯8版本的OpenJDK,難度太大(對我自己而言),因為編譯OpenJDK需要低版本的OpenJDK作為編譯工具,也就是說我要找到ARM版本的OpenJDK7,才能編譯ARM版本的OpenJDK8,因此我覺得這樣做的難度太大…
今天要討論的是第二種和第三種,
環境資訊
- 硬體:樹莓派4B
- 作業系統:openfans的64為Debian
- Docker:19.03.1
- docker-compose:1.24.1
參考文檔
- 在樹莓派4B安裝64位Debian和Docker的方法,請參考《樹莓派4B安裝64位Linux(不用顯示器鍵盤滑鼠)》
- 在樹莓派4B安裝docker-compose的方法,請參考《樹莓派4B安裝docker-compose(64位Linux)》
- 將Java應用製作成Docker鏡像,請參考《Docker與Jib(maven插件版)實戰》
Java應用的源碼
本文要解決的問題是ARM架構的電腦上,如何在Docker環境運行Java應用,因此需要有個Java應用來驗證,這裡找了個最普通的SpringBoot應用,提供一個hello world的http介面,通過jib插件構建成Docker鏡像,整個應用的源碼可以從GitHub上下載,地址和鏈接資訊如下表所示:
名稱 | 鏈接 | 備註 |
---|---|---|
項目主頁 | //github.com/zq2599/blog_demos | 該項目在GitHub上的主頁 |
git倉庫地址(https) | //github.com/zq2599/blog_demos.git | 該項目源碼的倉庫地址,https協議 |
git倉庫地址(ssh) | [email protected]:zq2599/blog_demos.git | 該項目源碼的倉庫地址,ssh協議 |
這個git項目中有多個文件夾,本章的源碼在hellojib文件夾下,如下圖紅框所示:
操作步驟簡介
接下來的操作步驟,如下圖所示:
ARM機器上安裝JDK
要想在ARM機器上編譯構建hellojib工程,就要把JDK和Maven裝好,先裝JDK;
- 去Oracle網站下載ARM版本的JDK8,地址是://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/jdk8-downloads-2133151.html ,如下圖紅框所示:
- 上述JDK文件解壓後是個名為jdk1.8.0_221的文件夾,將此文件夾放在ARM電腦的/usr/lib/jvm目錄下;
- 打開文件~/.bashrc,增加以下內容:
export JAVA_HOME=/usr/lib/jvm/jdk1.8.0_221
export JRE_HOME=${JAVA_HOME}/jre
export CLASSPATH=.:${JAVA_HOME}/lib:${JRE_HOME}/lib
export PATH=${JAVA_HOME}/bin:$PATH
- 執行source ~/.bashrc,使得配置立即生效;
- 執行命令java -version試試JDK是否已經可用:
root@raspbian:~# java -version
java version "1.8.0_221"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_221-b11)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.221-b11, mixed mode)
ARM機器上安裝Maven
- 去Maven官網下載安裝包,我這裡下載的是3.6.2版本,地址://www-eu.apache.org/dist/maven/maven-3/3.6.2/binaries/apache-maven-3.6.2-bin.tar.gz
- 安裝包解壓之後是個名為apache-maven-3.6.2的文件夾,將此文件夾放在ARM電腦的/usr/local目錄下;
- 打開文件~/.bashrc,增加以下內容:
export MAVEN_HOME=/usr/local/apache-maven-3.6.2
export PATH=$MAVEN_HOME/bin:$PATH
- 執行source ~/.bashrc,使得配置立即生效;
- 執行命令mvn -version試試maven是否已經可用:
root@raspbian:~# mvn -version
Apache Maven 3.6.2 (40f52333136460af0dc0d7232c0dc0bcf0d9e117; 2019-08-27T23:06:16+08:00)
Maven home: /usr/local/apache-maven-3.6.2
Java version: 1.8.0_221, vendor: Oracle Corporation, runtime: /usr/lib/jvm/jdk1.8.0_221/jre
Default locale: en_US, platform encoding: UTF-8
OS name: "linux", version: "4.19.69-openfans+20190906-v8", arch: "aarch64", family: "unix"
折騰了這麼久,總算是完成了準備工作,接下來開始做作鏡像了;
要把咱們自己的Java應用做成Docker鏡像,需要有個JDK8鏡像作為基礎鏡像,接下來我們來做這個基礎鏡像;
自己動手,做一個JDK8鏡像
- 在ARM電腦上新建一個文件夾,裡面新建名為Dockerfile的文件,內容如下:
#Docker image of JDK8 in ARM64
# VERSION 8
# Author: bolingcavalry
#基礎鏡像使用的是OpenJDK官方鏡像公用的
FROM buildpack-deps:stretch-scm
#作者
MAINTAINER BolingCavalry <[email protected]>
# Default to UTF-8 file.encoding
ENV LANG C.UTF-8
ENV JAVA_HOME /usr/local/jdk8
ENV PATH $JAVA_HOME/bin:$PATH
ENV JDK_FILE jdk-8u221-linux-arm64-vfp-hflt.tar.gz
COPY $JDK_FILE /usr/local/
RUN mkdir -p "$JAVA_HOME"; \
tar --extract \
--file /usr/local/$JDK_FILE \
--directory "$JAVA_HOME" \
--strip-components 1 \
--no-same-owner; \
rm /usr/local/$JDK_FILE
- 將之前下載的jdk-8u221-linux-arm64-vfp-hflt.tar.gz文件複製到Dockerfile文件所在目錄;
- 在Dockerfile文件所在目錄執行命令docker build -t bolingcavalry/arm64jdk:8 .(注意命令的末尾有個小數點,不要漏了)
- 執行成功後控制台輸出以下資訊:
root@raspbian:~/test# docker build -t bolingcavalry/arm64jdk:8 .
Sending build context to Docker daemon 73.2MB
Step 1/8 : FROM buildpack-deps:stretch-scm
---> 1838b930d30a
Step 2/8 : MAINTAINER BolingCavalry <[email protected]>
---> Using cache
---> ce7488aef612
Step 3/8 : ENV LANG C.UTF-8
---> Using cache
---> 0bdb9ce285a9
Step 4/8 : ENV JAVA_HOME /usr/local/jdk8
---> Using cache
---> 39a412f0d874
Step 5/8 : ENV PATH $JAVA_HOME/bin:$PATH
---> Using cache
---> 1a3077d36d4e
Step 6/8 : ENV JDK_FILE jdk-8u221-linux-arm64-vfp-hflt.tar.gz
---> Using cache
---> c39af69e10f7
Step 7/8 : COPY $JDK_FILE /usr/local/
---> Using cache
---> 5fc704c5b9ff
Step 8/8 : RUN mkdir -p "$JAVA_HOME"; tar --extract --file /usr/local/$JDK_FILE --directory "$JAVA_HOME" --strip-components 1 --no-same-owner; rm /usr/local/$JDK_FILE
---> Running in a63663306adc
Removing intermediate container a63663306adc
---> ddc652d5dec0
Successfully built ddc652d5dec0
Successfully tagged bolingcavalry/arm64jdk:8
- 驗證一下效果:
root@raspbian:~/test# docker run --rm bolingcavalry/arm64jdk:8 java -version
java version "1.8.0_221"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_221-b11)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.221-b11, mixed mode)
把鏡像推送到鏡像倉庫
將剛剛做好的鏡像推送到倉庫,這麼做的原因如下:
- 可以讓大家使用到此鏡像;
- 接下來要用Jib插件將Java應用製作成鏡像,Jib插件一定要從鏡像倉庫下載bolingcavalry/arm64jdk:8作為Java應用的基礎鏡像;
這裡我將bolingcavalry/arm64jdk:8推送到了hub.docker.com,如果您沒有hub.docker.com的帳號,也可以選擇推送到私有鏡像倉庫,只要是鏡像倉庫,Jib插件都支援;
將Java應用構建成鏡像
- 以前面提到的hellojib為例,打開pom.xml文件,將jib插件的配置改為如下內容:
<!--使用jib插件-->
<plugin>
<groupId>com.google.cloud.tools</groupId>
<artifactId>jib-maven-plugin</artifactId>
<version>1.3.0</version>
<configuration>
<!--from節點用來設置鏡像的基礎鏡像,相當於Docerkfile中的FROM關鍵字-->
<from>
<!--使用openjdk官方鏡像,tag是8-jdk-stretch,表示鏡像的作業系統是debian9,裝好了jdk8-->
<image>bolingcavalry/arm64jdk:8</image>
</from>
<to>
<!--鏡像名稱和tag,使用了mvn內置變數${project.version},表示當前工程的version-->
<image>bolingcavalry/hellojib:${project.version}</image>
</to>
<!--容器相關的屬性-->
<container>
<!--jvm記憶體參數-->
<jvmFlags>
<jvmFlag>-Xms1g</jvmFlag>
<jvmFlag>-Xmx1g</jvmFlag>
</jvmFlags>
<!--要暴露的埠-->
<ports>
<port>8080</port>
</ports>
</container>
</configuration>
</plugin>
- 執行命令mvn clean compile jib:dockerBui-U即可構建鏡像,控制台輸出如下資訊(友情提示,這可能是個漫長的等待過程,我這等了9分多鐘):
root@raspbian:~/test/hellojib# mvn clean compile jib:dockerBuild -U
[INFO] Scanning for projects...
[INFO]
[INFO] ---------------------< com.bolingcavalry:hellojib >---------------------
[INFO] Building hellojib 0.0.1-SNAPSHOT
[INFO] --------------------------------[ jar ]---------------------------------
[INFO]
[INFO] --- maven-clean-plugin:3.1.0:clean (default-clean) @ hellojib ---
[INFO] Deleting /root/test/hellojib/target
[INFO]
[INFO] --- maven-resources-plugin:3.1.0:resources (default-resources) @ hellojib ---
[INFO] Using 'UTF-8' encoding to copy filtered resources.
[INFO] Copying 1 resource
[INFO] Copying 0 resource
[INFO]
[INFO] --- maven-compiler-plugin:3.8.1:compile (default-compile) @ hellojib ---
[INFO] Changes detected - recompiling the module!
[INFO] Compiling 2 source files to /root/test/hellojib/target/classes
[INFO]
[INFO] --- jib-maven-plugin:1.3.0:dockerBuild (default-cli) @ hellojib ---
[INFO]
[INFO] Containerizing application to Docker daemon as bolingcavalry/hellojib:0.0.1-SNAPSHOT...
[INFO] The base image requires auth. Trying again for bolingcavalry/arm64jdk:8...
[INFO]
[INFO] Container entrypoint set to [java, -Xms1g, -Xmx1g, -cp, /app/resources:/app/classes:/app/libs/*, com.bolingcavalry.hellojib.HellojibApplication]
[INFO]
[INFO] Built image to Docker daemon as bolingcavalry/hellojib:0.0.1-SNAPSHOT
[INFO] Executing tasks:
[INFO] [==============================] 100.0% complete
[INFO]
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[INFO] BUILD SUCCESS
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[INFO] Total time: 09:59 min
[INFO] Finished at: 2019-10-02T19:42:42+08:00
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
- 驗證hellojib工程的鏡像是否正常,執行命令docker run –rm -p 8080:8080 bolingcavalry/hellojib:0.0.1-SNAPSHOT,控制台顯示SpringBoot應用啟動成功:
root@raspbian:~/test/hellojib# docker run --rm -p 8080:8080 bolingcavalry/hellojib:0.0.1-SNAPSHOT
. ____ _ __ _ _
/\\ / ___'_ __ _ _(_)_ __ __ _ \ \ \ \
( ( )\___ | '_ | '_| | '_ \/ _` | \ \ \ \
\\/ ___)| |_)| | | | | || (_| | ) ) ) )
' |____| .__|_| |_|_| |_\__, | / / / /
=========|_|==============|___/=/_/_/_/
:: Spring Boot :: (v2.1.6.RELEASE)
2019-10-02 11:45:02.425 INFO 1 --- [ main] c.b.hellojib.HellojibApplication : Starting HellojibApplication on d2d856d3c623 with PID 1 (/app/classes started by root in /)
2019-10-02 11:45:02.440 INFO 1 --- [ main] c.b.hellojib.HellojibApplication : No active profile set, falling back to default profiles: default
2019-10-02 11:45:07.203 INFO 1 --- [ main] o.s.b.w.embedded.tomcat.TomcatWebServer : Tomcat initialized with port(s): 8080 (http)
2019-10-02 11:45:07.342 INFO 1 --- [ main] o.apache.catalina.core.StandardService : Starting service [Tomcat]
2019-10-02 11:45:07.344 INFO 1 --- [ main] org.apache.catalina.core.StandardEngine : Starting Servlet engine: [Apache Tomcat/9.0.21]
2019-10-02 11:45:07.761 INFO 1 --- [ main] o.a.c.c.C.[Tomcat].[localhost].[/] : Initializing Spring embedded WebApplicationContext
2019-10-02 11:45:07.762 INFO 1 --- [ main] o.s.web.context.ContextLoader : Root WebApplicationContext: initialization completed in 5108 ms
2019-10-02 11:45:08.863 INFO 1 --- [ main] o.s.s.concurrent.ThreadPoolTaskExecutor : Initializing ExecutorService 'applicationTaskExecutor'
2019-10-02 11:45:10.027 INFO 1 --- [ main] o.s.b.w.embedded.tomcat.TomcatWebServer : Tomcat started on port(s): 8080 (http) with context path ''
2019-10-02 11:45:10.037 INFO 1 --- [ main] c.b.hellojib.HellojibApplication : Started HellojibApplication in 8.932 seconds (JVM running for 9.876)
2019-10-02 11:45:52.965 INFO 1 --- [nio-8080-exec-1] o.a.c.c.C.[Tomcat].[localhost].[/] : Initializing Spring DispatcherServlet 'dispatcherServlet'
2019-10-02 11:45:52.966 INFO 1 --- [nio-8080-exec-1] o.s.web.servlet.DispatcherServlet : Initializing Servlet 'dispatcherServlet'
2019-10-02 11:45:52.993 INFO 1 --- [nio-8080-exec-1] o.s.web.servlet.DispatcherServlet : Completed initialization in 27 ms
- ARM電腦的IP地址是192.168.50.118,因此在瀏覽器訪問://192.168.50.118:8080/hello ,如下圖,可見hellojib工程的容器可以正常工作,成功返回了數據:
SpringBoot工程終於在ARM機器的Docker環境下成功運行了,這裡採用的是自製JDK8鏡像的方式,還有一種方法也是可行的,即:使用OpenJDK官方的JDK11鏡像;
使用OpenJDK官方的JDK11鏡像
使用JDK11鏡像,意味著Java工程所用的JDK從8升級到11,這個操作和Docker的關係不大,您只要驗證應用在升級JDK後是否能運行正常即可,本文就不贅述了,我把自己在升級過程中遇到的問題列出來,幫您跳過小坑:
- 從JDK9開始引入了module的概念,JDK8自帶的一些jar包不再默認提供,您需要在應用的pom.xml中添加以下依賴,否則SpringBoot啟動時會因為某些lass找不到導致啟動失敗:
<dependency>
<groupId>javax.xml.bind</groupId>
<artifactId>jaxb-api</artifactId>
<version>2.3.1</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.sun.xml.bind</groupId>
<artifactId>jaxb-impl</artifactId>
<version>2.3.1</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.glassfish.jaxb</groupId>
<artifactId>jaxb-runtime</artifactId>
<version>2.3.1</version>
</dependency>
- 如果您的不想修改pom.xml,此時我的做法:
a. 將上述三個依賴對應的jar包全部找出來(注意這裡絕不止三個jar包,還有它們的間接依賴),放在ARM電腦的某個文件夾下面,例如/usr/local/extendJar;
b. 修改Jib插件的配置,增加一個classpath,例如:/usr/local/extendJar(注意這裡的路徑是容器內的);
c. 在啟動容器的時候,增加一個數據卷映射,將宿主機的/usr/local/extendJar映射到容器的/usr/local/extendJar;
至此,OpenJDK官方在ARM架構不提供8版本鏡像的問題已完美解決,如果您正在使用ARM伺服器做Docker+Java開發,希望此文能給您一些參考。
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