介绍
在容器化领域,效率、速度和简单性至关重要,Buildpack 已成为一种强大的工具,可以彻底改变项目创建 Docker 镜像的过程。与需要费力创建和维护 Dockerfile 的传统方法不同,Buildpack 提供了简化且自动化的解决方案。使用 Buildpack,我们可以轻松构建 Docker 镜像,无论项目数量多少。接下来,我们将深入探讨下 Buildpack 。
什么是Buildpack?
Buildpack 是一个方便的工具,可以为项目快速创建 Docker 镜像,而无需单独的Dockerfiles。因此,你可以高效地 Dockerize 多个项目,而无需为每个项目编写Dockerfile 。Buildpack 会自动检测项目的编程语言和必要的依赖项,例如pom.xml、build.gradle或requirements.txt文件,只需运行一个简单的命令,即可轻松将项目集成到 CI/CD 管道中以自动创建 Docker 镜像。
Dockerfile VS Buildpack
使用 Buildpack 比使用 Dockerfile 要容易得多,因为使用 Buildpack 时,你不需要编写Dockerfile,只需运行一个简单的命令即可为项目创建 Docker 镜像。Buildpack的另一个优点是多阶段的处理。当我们为项目编写 Dockerfile 时,必须创建一个多阶段 Dockerfile,其中一个阶段用于构建(例如,对于使用 Maven 或 Gradle 的Java项目),另一个阶段用于运行(运行应用程序所需的依赖项)。例如,运行 Java 应用程序只需要 JRE,而不需要 Maven/Gradle 或其他构建工具。
如果你希望创建一个高效的 Java/Spring Boot/Maven Dockerfile 项目,你需要制作一个两阶段的 Dockerfile,第一阶段build stage,第二阶段run stage:
####################### build stage #######################
FROM openjdk:8u342-slim-buster
RUN apt update & apt install -y curl tar bash ca-certificates gnupg
ENV NODE_MAJOR=16
RUN mkdir -p /etc/apt/keyrings && curl -fsSL https://deb.nodesource.com/gpgkey/nodesource-repo.gpg.key | gpg --dearmor -o /etc/apt/keyrings/nodesource.gpg && echo "deb [signed-by=/etc/apt/keyrings/nodesource.gpg] https://deb.nodesource.com/node_$NODE_MAJOR.x nodistro main" | tee /etc/apt/sources.list.d/nodesource.list
RUN apt update && apt install nodejs -y
ARG MAVEN_VERSION=3.6.3
ARG BASE_URL=https://archive.apache.org/dist/maven/maven-3/${MAVEN_VERSION}/binaries
RUN mkdir -p /usr/share/maven /usr/share/maven/ref \
&& echo "Downlaoding maven" \
&& curl -fsSL -o /tmp/apache-maven.tar.gz ${BASE_URL}/apache-maven-${MAVEN_VERSION}-bin.tar.gz \
&& echo "Unziping maven" \
&& tar -xzf /tmp/apache-maven.tar.gz -C /usr/share/maven --strip-components=1 \
&& echo "Cleaning and setting links" \
&& ln -s /usr/share/maven/bin/mvn /usr/bin/mvn
WORKDIR /workspace
ADD . /workspace
RUN mvn clean package
RUN mv target/*.jar target/app.jar
####################### run stage #######################
FROM openjdk:8u342-slim-buster
WORKDIR /workspace
COPY --from=0 /workspace/target/app.jar .
ENTRYPOINT ["java", "-jar", "app.jar"]
上面的Dockerfile内容相当复杂,你需要了解 Docker 中多阶段的概念才能理解其中发生的事情。然而,Buildpack 可以让它变得简单,并且会以不同的方式生成 Docker 镜像。
左边Buildpack,右边Dockerfile
什么时候使用Dockerfile
使用 Buildpack 的情况包括:
1. 没有源代码仓库的写权限,但项目构建时需要Dockerfile。如果无法访问源代码仓库的写权限,可以使用一个工具在运行时生成Dockerfile并构建Docker镜像,而无需暴露实际的Dockerfile。这样可以简化流程。
2. 如果源代码仓库中包含多种编程语言的代码,最好不要使用Buildpack,因为可能需要进行大量的定制来指示项目是用多种语言编写的。
3. 使用Buildpack非常简单和直接,当你想要节省时间和精力时,它是一个极好的选择!
安装Buildpack
安装 Buildpack 非常简单,可以从其 GitHub 版本页面下载并安装:https://github.com/buildpacks/pack。
$ wget https://github.com/buildpacks/pack/releases/download/v0.31.0/pack-v0.31.0-linux.tgz
$ tar -xvzf pack-v0.31.0-linux.tgz
$ sudo mv pack /usr/bin/
使用Buildpack
示例如下:
$ git clone https://github.com/paketo-buildpacks/samples
$ cd samples/java/gradle
$ pack build testjavadocker --env BP_JVM_VERSION=17
$ docker run --rm testjavadocker
Buildpack存在的问题
- 无法在低版本Docker上运行。需要高于 Docker 版本20才能使用较新版本的builder-jammy-base映像生成器。我在构建计算机上使用 Docker 版本19.03.5,使用 Buildpack 时遇到问题,发生了以下错误:
$ pack build test --builder=buildpacks/builder-jammy-base:0.1.0
...
===> ANALYZING
Image with name "test" not found
===> DETECTING
======== Output: paketo-buildpacks/leiningen@4.5.1 ========
runtime/cgo: pthread_create failed: Operation not permitted
SIGABRT: abort
PC=0x7f8c2afb8a7c m=0 sigcode=18446744073709551610
goroutine 0 [idle]:
runtime: unknown pc 0x7f8c2afb8a7c
stack: frame={sp:0x7fffb88316a0, fp:0x0} stack=[0x7fffb8032bf8,0x7fffb8831c30)
0x00007fffb88315a0: 0x00007f8c2b13c723 0x00007f8c2b13c723
- 不支持 Maven 小版本自定义。Buildpack paketo-buildpacks/maven不支持更改Maven的小版本。如果项目无法使用Maven 3的最新版本进行编译,则需要改用Maven Wrapper。使用Maven Wrapper非常简单;只需要运行以下命令为项目初始化Maven Wrapper即可:
$ mvn wrapper:wrapper -Dmaven=3.6.3
$ ./mvnw clean package
- Buildpack 环境变量是不可变的。默认情况下,Buildpack 会在构建容器中设置一些默认环境变量。有时你可能需要修改或删除这些变量,但是,你只能修改,不能删除。
- 多语言项目较难处理。如果你正在处理多语言项目,最好不要使用 Buildpack。虽然 Buildpack 确实支持多语言项目,但自定义时可能非常耗时。例如,我们有一个基于Spring framework作为后端和Vue.js前端的项目,要为其创建一个 Docker 镜像。两个部分都在一个项目中,我们必须指定以下参数来告诉 Buildpack 这是一个多语言项目:
- BP_JVM_VERSION:描述项目的 Java 版本。
- BP_NODE_VERSION:指定构建项目所需的 Node.js 版本。
- BP_JAVA_INSTALL_NODE:要求 Buildpack 在构建容器上安装 Node。
- BP_NODE_PROJECT_PATH:指定 Vue.js 文件在项目中的位置。
定制过程可能非常复杂,尤其是对于多语言项目(不过这种场景一般不多)。
pack build test \
--env 'BP_JVM_VERSION=8' \
--env 'BP_MAVEN_BUILD_ARGUMENTS=clean package install -U' \
--env 'BP_NODE_VERSION=16.20.0' \
--env 'BP_JAVA_INSTALL_NODE=true' \
--env 'BP_NODE_PROJECT_PATH=src/main/frontend'
--builder=buildpacks/builder-jammy-base:0.1.0
- 无互联网下的运行问题。buildpack 高度依赖互联网,如果你的构建环境是纯内网的(出于安全原因),需要更改下载源。
结论
在容器化时代,Buildpack 作为一种改变游戏规则的工具出现,可以简化为项目制作 Docker 镜像的过程。它提供了一种自动化且高效的方法,消除传统 Dockerfile 创建和维护的复杂性。凭借其能够轻松构建 Docker 镜像且无需 Dockerfile 的能力,使开发人员能够无缝处理多个项目。它擅长识别项目的编程语言和结构,允许自动创建 Docker 镜像,并将其无缝集成到 CI/CD 管道中。赶紧试试吧!