勇敢并不是一个人手中拿着枪，而是在你动手之前你已经知道自己会输，但依然会动手，而且无论如何会坚持到底 —— 哈珀·李《杀死一只知更鸟》
一、概述
spring boot 2.3 开始spring-boot-maven-plugin 插件默认开启了分层构建 jar包 或者 war包，本文主要根据官方文档记录一下如何使用分层jar构建镜像。
二、spring-boot-maven-plugin 分层构建 jar 包
配置 spring boot 项目继承自 spring-boot-starter-parent，设置 <parent> 如下：
<!-- Inherit defaults from Spring Boot -->
<parent>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
<version>2.5.1</version>
</parent>
继承自 spring-boot-starter-parent 的项目有如下的默认配置：
- 默认编译jdk：JDK 1.8
- 默认编码：UTF-8
- 默认依赖项管理部分继承自
spring-boot-dependencies POM，管理公共依赖项的版本，这种依赖管理允许您在自己的 POM 中使用时省略那些依赖项的<version>标记 - 默认配置的 excution goal为：
repackage
当在项目中引入 spring-boot-maven-plugin 插件默认就开启了分层构建 jar包，我们可以使用如下方式进行验证：
- 在项目的 pom.xml 文件中添加如下插件配置：
<project>
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
<artifactId>getting-started</artifactId>
<!-- ... -->
<build>
<plugins>
<plugin>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
</plugin>
</plugins>
</build>
</project>
- 执行如下命令进行打包：
mvn clean package
在 target 目录下面生成对应的 jar 包，解压 jar 包目录结构如下：
jar 分别在 BOOT-INF/classes 和 BOOT-INF/lib 中包含应用程序的类和依赖项。 类似地，可执行 war 包含 WEB-INF/classes 中的应用程序类和 WEB-INF/lib 和WEB-INF/lib-provided 中的依赖项。 对于需要从 jar 或 war 的内容构建 docker 镜像的情况，需要分离这些目录以便将它们写入不同的层。
其中的 BOOT-INF/layers.idx 文件就是用来定义分层 jar 的构建顺序的，层的顺序很重要，因为它决定了在应用程序的一部分发生更改时，尽可能将发生更改的内容放在后面，应该先添加最不可能更改的内容，然后再添加最可能更改的层，默认顺序是：
-
dependencies（用于存放不包含 snapshot 的依赖） -
spring-boot-loader（用于存放类加载器） -
snapshot-dependencies（用于存放包含 snapshot 的依赖） -
application（用于存放应用程序的类和资源）
此分层旨在根据应用程序构建之间更改的可能性来分离代码，项目的依赖不太可能在内部版本之间经常更改，因此将其放置在单独的层dependencies中，以允许工具重新使用缓存中的层，应用程序代码更可能在内部版本之间进行更改，因此将其隔离在单独的层application中。
使用下面的命令查看分层jar 的目录顺序：
java -Djarmode=layertools -jar probedemo-0.0.1-SNAPSHOT.jar list
dependencies
spring-boot-loader
snapshot-dependencies
application
使用下面的命令将jar包按照分层的目录结构进行解压以便创建分层镜像：
java -Djarmode=layertools -jar probedemo-0.0.1-SNAPSHOT.jar extract
关于 java -Djarmode=layertools -jar application.jar 官方的说明如下：
Usage:
java -Djarmode=layertools -jar probedemo-0.0.1-SNAPSHOT.jar
Available commands:
list List layers from the jar that can be extracted
extract Extracts layers from the jar for image creation
help Help about any command
要禁用此特性，可以采用以下方式
<project>
<build>
<plugins>
<plugin>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
<configuration>
<layers>
<enabled>false</enabled>
</layers>
</configuration>
</plugin>
</plugins>
</build>
</project>
三、多阶段构建 docker 镜像
知道了上面分层 jar 包的构建目录之后，我们可以使用多阶段来构建 docker 镜像，Dockerfile 的内容如下：
# 指定基础镜像，这是多阶段构建的前期阶段
FROM openjdk:11-jre-slim as builder
# 指定工作目录，目录不存在会自动创建
WORKDIR /app
# 将生成的 jar 复制到容器镜像中
COPY target/*.jar application.jar
# 通过工具spring-boot-jarmode-layertools从application.jar中提取拆分后的构建结果
RUN java -Djarmode=layertools -jar application.jar extract
# 正式构建镜像
FROM openjdk:11-jre-slim
# 指定工作目录，目录不存在会自动创建
WORKDIR /app
# 前一阶段从jar中提取除了多个文件，这里分别执行COPY命令复制到镜像空间中，每次COPY都是一个layer
COPY --from=builder app/dependencies ./
COPY --from=builder app/spring-boot-loader ./
COPY --from=builder app/snapshot-dependencies ./
COPY --from=builder app/application ./
# 指定时区
ENV TZ="Asia/Shanghai"
RUN ln -snf /usr/share/zoneinfo/$TZ /etc/localtime && echo $TZ > /etc/timezone
# 定义一些环境变量，方便环境变量传参
ENV JVM_OPTS=""
ENV JAVA_OPTS=""
# 指定暴露的端口，起到说明的作用，不指定也会暴露对应端口
EXPOSE 8080
# 启动 jar 的命令
ENTRYPOINT ["sh","-c","java $JVM_OPTS $JAVA_OPTS org.springframework.boot.loader.JarLauncher"]
使用下面的命令构建 docker 镜像：
docker build -t demo:1.0.0 .
使用如下命令查看镜像的分层信息：
docker history demo:1.0.0
如上图，整个 jar 的内容，例如 class、依赖库、依赖资源等，分多次 COPY 到镜像空间中，所以以后如果只改了class，在更新镜像的时候，只需要下载 class 的 layer 即可（其他 layer 可以直接用之前缓存到本地的）。
参考文章：
https://docs.spring.io/spring-boot/docs/2.5.1/maven-plugin/reference/htmlsingle/#packaging.layers
https://blog.csdn.net/boling_cavalry/article/details/106598189
