19.4 在Docker容器中运行Spring Boot

在分发云中部署的各种应用时，Docker已经成为事实标准。很多云环境都接受以Docker容器的形式部署应用，包括AWS、Microsoft Azure、Google CloudPlatform和Pivotal Web Services（简单举例）。

容器化应用程序（比如使用Docker创建的应用程序）的概念借鉴了现实世界中的联运集装箱。在运输过程中，不管里面的东西是什么，所有的联运集装箱都有一个标准的尺寸和格式。正因为如此，联运集装箱才能够很容易地堆放在船上、火车上或卡车上。按照类似的方式，容器化的应用程序遵循通用的容器格式，可以在任何地方部署和运行，而不必关心里面的应用是什么。

尽管创建Docker镜像并不困难，但是Spotify提供了一个Maven插件，借助它我们可以轻而易举地将Spring Boot的构建结果创建为Docker容器。要使用该Docker插件，需要将其添加到Spring Boot项目pom.xml文件的<build>/<plugins>代码块下：

<build>
  <plugins>
  ...
    <plugin>
      <groupId>com.spotify</groupId>
      <artifactId>dockerfile-maven-plugin</artifactId>
      <version>1.4.3</version>
      <configuration>
        <repository>
          ${docker.image.prefix}/${project.artifactId}
        </repository>
        <buildArgs>
          <JAR_FILE>target/${project.build.finalName}.jar</JAR_FILE>
        </buildArgs>
      </configuration>
    </plugin>
  </plugins>
</build>

在<configuration>代码块下，我们设置了一些属性，用于指导如何创建Docker镜像。<repository>描述了在Docker仓库中该Docker镜像的名称。按照这里的设置，其名称是Maven项目的artifact ID，加上Maven属性docker.image.prefix的值作为前缀。项目的artifact ID是Maven已知的，而前缀属性则需要我们进行设置：

<properties>
  ...
  <docker.image.prefix>tacocloud</docker.image.prefix>
</properties>

以Taco Cloud的配料服务来讲，所形成的Docker镜像在Docker仓库的名称为tacocloud/ingredient-service。

在<buildArgs>元素下面，我们声明镜像要包含Maven构建所生成的JAR文件，在这里使用Maven属性project.build.finalName来确定target目录下JAR文件的名称。

除了提供给Maven构建文件的信息之外，Docker镜像的所有定义都位于一个名叫Dockerfile的文件中。这个文件指明了新镜像要基于哪个基础镜像、要设置的环境变量、要mount的卷以及最重要的入口点（entry point）。入口点也就是基于该镜像的容器在启动时要执行的命令。对于大多数Spring Boot应用来讲，如下的Dockerfile就是一个很好的起点：

FROM openjdk:8-jdk-alpine
ENV SPRING_PROFILES_ACTIVE docker
VOLUME /tmp
ARG JAR_FILE
COPY ${JAR_FILE} app.jar
ENTRYPOINT ["java",\
            "-Djava.security.egd=file:/dev/./urandom",\
            "-jar",\
            "/app.jar"]

我们将Docker文件逐行拆分，将会看到它包含如下内容。

• FROM指令声明了新镜像要基于哪个基础镜像。新的镜像会扩展基础镜像。在本例中，基础镜像为openjdk:8-jdk- alpine，这是一个基于OpenJDK 8的容器镜像。
• ENV指令设置了环境变量。我们可以基于激活状态的profile重写一些SpringBoot应用的配置属性，所以在本镜像中，我们将SPRING_PROFILES_ACTIVE环境变量设置为docker，从而确保Spring Boot应用启动时docker是处于激活状态的profile。
• VOLUME指令在容器中创建了一个mount点。在本例中，它在“/tmp”创建了一个mount点，所以需要的话可以将数据写入“/tmp”目录下。
• ARG指令声明了一个要在构建期传入的参数。在本例中，它声明了名为JAR_FILE的参数，与Maven插件<buildArgs>代码块中的参数是相同的。
• COPY指令会将给定路径下的某个文件复制到另外一个路径下。在本例中，它会将Maven插件中声明的JAR文件复制为容器中名为app.jar的文件。
• ENTRYPOINT描述了容器启动的时候要执行什么操作。它以数组的形式指定了要执行的命令行。在本例中，它使用java命令来运行可执行的app.jar。

我们着重介绍一下ENV指令。在任何包含Spring Boot应用程序的容器镜像中设置SPRING_PROFILES_ACTIVE环境变量通常都是一个好办法。这样的话，我们可以配置一些仅在Docker下运行应用时有效的bean和配置属性。

对于配料服务，我们需要将应用程序链接到运行在单独容器中的Mongo数据库。默认情况下，Spring Data会尝试连接localhost上监听端口27017的Mongo数据库。但是，这种做法只有在本地运行的时候才有效，并不适合容器。因此，我们需要配置spring.data.mongodb.host属性，告诉Spring Data要访问哪个主机上的Mongo。

虽然我们可能还不知道Mongo数据库运行在何处，但是我们可以通过application.yml文件配置Docker特定的配置，让它在docker profile处于激活状态时配置Spring Data连接名为mongo的主机上的Mongo：

---
spring:
  profiles: docker
  data:
    mongodb:
      host: mongo

随后，当我们启动Docker容器的时候，会将mongo主机映射到一个在不同容器中运行的Mongo数据库上。现在，我们先来构建容器镜像。借助Maven包装器，执行package和dockerfile:build goal来构建JAR文件，然后构建Docker镜像：

$ mvnw package dockerfile:build

此时，我们可以通过docker images来校验本地镜像仓库中的镜像（为了可读性和适应本书的宽度，这里将CREATED和SIZE列删减掉了）：

$ docker images
REPOSITORY                    TAG        IMAGE ID
tacocloud/ingredient-service  latest     7e8ed20e768e

在启动容器之前，我们需要启动Mongo数据库的容器。如下的命令显示了运行一个名为tacocloud-mongo的新容器，其中包含Mongo 3.7.9数据库：

$ docker run --name tacocloud-mongo -d mongo:3.7.9-xenial

现在，我们终于可以运行配料服务容器了，并链接它到刚刚启动的Mongo容器上：

$ docker run -p 8080:8081 \
             --link tacocloud-mongo:mongo \
             tacocloud/ingredient-service

这里的docker run命令有多个值得介绍的重要组件。

• 因为我们配置了容器中的Spring Boot应用运行在8081端口上，所以-p参数可以将内部端口映射到主机的8080端口上。
• –link参数能够将我们的容器链接到名为tacocloud-mongo的容器上，并为其分配mongo主机名，这样Spring Data就可以使用该主机名连接它了。
• 最后，我们指定了容器要运行的镜像名称（也就是tacocloud/ingredient-service）。

现在，Docker镜像构建完成并且已经证明可以作为本地容器运行。我们可以更进一步，将镜像推送至Dockerhub或其他Docker镜像仓库。如果你有Dockerhub账号并且已经登录，那么可以使用如下的Maven命令推送镜像：

$ mvnw dockerfile:push

这样的话，我们可以将镜像部署到几乎所有支持Docker容器的环境中，包括AWS、Microsoft Azure和Google Cloud Platform。你可以选择任意的环境并按照平台相关的指令部署Docker镜像。