<name>dockerlayerdemo</name>

<description>Demo project for Spring Boot layer docker image</description>

<properties>

<java.version>1.8</java.version>

</properties>

<dependencies>

<dependency>

<groupId>org.springframework.boot</groupId>

<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>

</dependency>

<dependency>

<groupId>org.springframework.boot</groupId>

<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>

<scope>test</scope>

<exclusions>

<exclusion>

<groupId>org.junit.vintage</groupId>

<artifactId>junit-vintage-engine</artifactId>

</exclusion>

</exclusions>

</dependency>

</dependencies>

<build>

<plugins>

<plugin>

<groupId>org.springframework.boot</groupId>

<artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>

<version>2.3.0.RELEASE</version>

<configuration>

<layers>

<enabled>true</enabled>

</layers>

</configuration>

</plugin>

</plugins>

</build>

</project>

2. java 代码并非重点，在 application 类中加了个 http 接口：

package com.bolingcavalry.dockerlayerdemo;

import org.springframework.boot.SpringApplication;

import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;

import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import java.util.Date;

@SpringBootApplication

@RestController

public class DockerlayerdemoApplication {

public static void main(String[] args) {

SpringApplication.run(DockerlayerdemoApplication.class, args);

}

@RequestMapping(value = "/hello")

public String hello(){

return "hello " + new Date();

}

}

3. pom.xml 所在目录增加文件夹.m2，里面放入 settings.xml，这是 maven 的配置文件，可以设置您的特殊的 maven 信息；

4. pom.xml 所在目录增加 Dockerfile 文件，用于制作镜像：

指定基础镜像，这是分阶段构建的前期阶段

FROM openjdk:8u212-jdk-stretch as builder

执行工作目录

WORKDIR application

配置参数

ARG JAR_FILE=target/*.jar

将编译构建得到的 jar 文件复制到镜像空间中

COPY ${JAR_FILE} 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:8u212-jdk-stretch

WORKDIR application

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 application/dependencies/ ./

COPY --from=builder application/spring-boot-loader/ ./

COPY --from=builder application/snapshot-dependencies/ ./

COPY --from=builder application/application/ ./

ENTRYPOINT ["java", "org.springframework.boot.loader.JarLauncher"]

5. pom.xml 所在目录增加.gitlab-ci.yml 文件，这就是 CI 时的 pipeline 脚本：

image: maven:3.6.3-jdk-8

variables:

MAVEN_CLI_OPTS: "-s .m2/settings.xml --batch-mode"

MAVEN_OPTS: "-Dmaven.repo.local=.m2/repository"

定义缓存

如果 gitlab runner 是 shell 或者 docker，此缓存功能没有问题

如果是 k8s 环境，要确保已经设置了分布式文件服务作为缓存

cache:

key: dockerlayerdemo-ci-cache

paths:

• .m2/repository/

• target/*.jar

本次构建的阶段：build package

stages:

• package

• build

生产 jar 的 job

make_jar:

image: maven:3.6.3-jdk-8

stage: package

tags:

• k8s

script:

• echo "=============== 开始编译源码，在 target 目录生成 jar 文件 =======

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========"

• mvn $MAVEN_CLI_OPTS clean compile package -Dmaven.test.skip=true

• echo "target 文件夹" ls target/
  

生产镜像的 job

make_image:

image: docker:latest

stage: build

tags:

• k8s

script:

• echo "从缓存中恢复的 target 文件夹" ls target/
  

• echo "=============== 登录 Harbor ==============="

• docker login 192.168.50.43:5888 -u admin -p Harbor12345

• echo "=============== 打包 Docker 镜像 ： " gitlabci-java-demo:$CI_COMMIT_SHORT_SHA "==============="

• docker build -t 192.168.50.43:5888/common/gitlabci-java-demo:$CI_COMMIT_SHORT_SHA .

• echo "=============== 推送到镜像仓库 ==============="

• docker push 192.168.50.43:5888/common/gitlabci-java-demo:$CI_COMMIT_SHORT_SHA

• echo "=============== 登出 ==============="

• docker logout

• echo "清理掉本次构建的 jar 文件"

• rm -rf target/*.jar

关于以上 pipeline 脚本，有下面五点需要注意：

第一：关于 cache，如果您的 gitlab runner 是 shell 或者 docker 类型就无需关注，cache 是直接生效的，但如果您的 gitlab runner 是 K8S 那就要注意了，需要在 gitlab runner 中填写 cache 相关的配置，让分布式文件服务作为 cache 的底层实现；

第二：一共定义了两个 stage：package 和 build，顺序是先 package 再 build，注意生成 jar 的 job 一定要是 package，使用 jar 构建镜像的 job 要是 build，这样在构建镜像的时候才能顺利从缓存中取得 jar；

第三：make_image 这个 job 的脚本中，会执行登录私有镜像仓库的操作，为了操作方便，登录的账号密码都是直接写在脚本里面的，实际使用时请不要这样做，建议使用 Harbor 的机器人账号密码，并且写入 GitLab CI 的环境变量配置页面，而不是直接写在 pipeline 脚本中

第四：tags 参数用来和已有的 GitLab Runner 匹配，请按照您自己的 runner 的情况设置；

第五：生成 docker 镜像的 tag 等于 $CI_COMMIT_SHORT_SHA，这是本次提交的 commit id，因此，每次提交都会导致镜像仓库中多一个镜像，其 tag 等于 commit id；

6. 最终整个工程的内容如下：

至此，所有开发工作已经完成，接下来验证执行情况；

验证 CI

1. 将所有内容提交到 GitLab，如果 CI 环境配置 OK 的话会立即触发构建，下图是构建成功的效果：

2. 先来看 make_jar 的执行情况，如下图，SpringBoot 工程成功构建出 jar 文件：

3. 再看 make_image 执行情况，如下图：

4. 镜像制作成功后，开始推送到 harbor：

5. 最终完成推送，并且清理残留文件：

6. 最后看看 pipeline 的整体情况，如下图：

7. 从上图可知 commit id 是 02307851，因此 Harbor 中应该有 tag 等于 02307851 的镜像，登录 Harbor 查看，如下图红框：

在 K8S 环境验证

接下来要在 K8S 环境验证之前的镜像可以正常运行：

1. SSH 登录 K8S 环境，执行以下命令，用最新的镜像创建 deployment：

kubectl create deployment dockerlayerdemo \

--image=192.168.50.43:5888/common/gitlabci-java-demo:02307851

2. 执行以下命令创建 NodePort 类型的 service：

kubectl create service nodeport \

dockerlayerdemo --tcp 8080:8080

3. 浏览器访问 http://192.168.50.135:31685/hello ，其中 192.168.50.135 是 K8S 宿主机的 IP 地址，如下图，可以正常访问 SpringBoot 服务：

GitLab CI 的价值

文章看到这里，咱们 pipeline 脚本也写了，镜像有了，K8S 上部署的服务也验证了，这就结束了吗？

—还没有，咱们来感受一下从修改代码到 K8S 环境上生效的流程：

1. 修改 java 代码，如下图：

2. 提交代码：

3. 顺利生成镜像：

4. 在 K8S 环境执行以下命令即可完成镜像更新：

kubectl set image deployment dockerlayerdemo \

gitlabci-java-demo=192.168.50.43:5888/common/gitlabci-java-demo:8735c78d

5. 上述命令中的 gitlabci-java-demo 来自 kubectl describe deployment dockerlayerdemo 结果中，显示的容器名称，如下图红框：

6. 系统提示更新成功：

7. 再次用浏览器访问相同的地址，如下图红框，修改的代码已经生效：

可见借助 GitLab CI，编码到部署之间的过程已被简化，可以更加专注的撸码了；

体验 CD？

除了持续集成(CI)，还可以把持续部署(CD)也加入到 pipeline 脚本中，这样我们只需提交代码，对应的镜像会被自动部署到 K8S 环境；

1. 打开.gitlab-ci.yml，增加一个 stage 定义 deploy，如下所示，现在一共有三个 stage 了：

stages: