介紹

在容器化領(lǐng)域，效率、速度和簡單性至關(guān)重要，Buildpack 已成為一種強大的工具，可以徹底改變項目創(chuàng)建 Docker 鏡像的過程。與需要費力創(chuàng)建和維護 Dockerfile 的傳統(tǒng)方法不同，Buildpack 提供了簡化且自動化的解決方案。使用 Buildpack，我們可以輕松構(gòu)建 Docker 鏡像，無論項目數(shù)量多少。接下來，我們將深入探討下 Buildpack 。

什么是Buildpack？

Buildpack 是一個方便的工具，可以為項目快速創(chuàng)建 Docker 鏡像，而無需單獨的Dockerfiles。因此，你可以高效地 Dockerize 多個項目，而無需為每個項目編寫Dockerfile 。Buildpack 會自動檢測項目的編程語言和必要的依賴項，例如pom.xml、build.gradle或requirements.txt文件，只需運行一個簡單的命令，即可輕松將項目集成到 CI/CD 管道中以自動創(chuàng)建 Docker 鏡像。

Dockerfile VS Buildpack

使用 Buildpack 比使用 Dockerfile 要容易得多，因為使用 Buildpack 時，你不需要編寫Dockerfile，只需運行一個簡單的命令即可為項目創(chuàng)建 Docker 鏡像。Buildpack的另一個優(yōu)點是多階段的處理。當(dāng)我們?yōu)轫椖烤帉?Dockerfile 時，必須創(chuàng)建一個多階段 Dockerfile，其中一個階段用于構(gòu)建（例如，對于使用 Maven 或 Gradle 的Java項目），另一個階段用于運行（運行應(yīng)用程序所需的依賴項）。例如，運行 Java 應(yīng)用程序只需要 JRE，而不需要 Maven/Gradle 或其他構(gòu)建工具。

如果你希望創(chuàng)建一個高效的 Java/Spring Boot/Maven Dockerfile 項目，你需要制作一個兩階段的 Dockerfile，第一階段build stage，第二階段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內(nèi)容相當(dāng)復(fù)雜，你需要了解 Docker 中多階段的概念才能理解其中發(fā)生的事情。然而，Buildpack 可以讓它變得簡單，并且會以不同的方式生成 Docker 鏡像。

左邊Buildpack，右邊Dockerfile

什么時候使用Dockerfile

使用 Buildpack 的情況包括：

1. 沒有源代碼倉庫的寫權(quán)限，但項目構(gòu)建時需要Dockerfile。如果無法訪問源代碼倉庫的寫權(quán)限，可以使用一個工具在運行時生成Dockerfile并構(gòu)建Docker鏡像，而無需暴露實際的Dockerfile。這樣可以簡化流程。

2. 如果源代碼倉庫中包含多種編程語言的代碼，最好不要使用Buildpack，因為可能需要進行大量的定制來指示項目是用多種語言編寫的。

3. 使用Buildpack非常簡單和直接，當(dāng)你想要節(jié)省時間和精力時，它是一個極好的選擇！

安裝Buildpack

安裝 Buildpack 非常簡單，可以從其 GitHub 版本頁面下載并安裝：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存在的問題

1. 無法在低版本Docker上運行。需要高于 Docker 版本20才能使用較新版本的builder-jammy-base映像生成器。我在構(gòu)建計算機上使用 Docker 版本19.03.5，使用 Buildpack 時遇到問題，發(fā)生了以下錯誤：

$ 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

2. 不支持 Maven 小版本自定義。Buildpack paketo-buildpacks/maven不支持更改Maven的小版本。如果項目無法使用Maven 3的最新版本進行編譯，則需要改用Maven Wrapper。使用Maven Wrapper非常簡單；只需要運行以下命令為項目初始化Maven Wrapper即可：

$ mvn wrapper:wrapper -Dmaven=3.6.3
$ ./mvnw clean package

3. Buildpack 環(huán)境變量是不可變的。默認(rèn)情況下，Buildpack 會在構(gòu)建容器中設(shè)置一些默認(rèn)環(huán)境變量。有時你可能需要修改或刪除這些變量，但是，你只能修改，不能刪除。
4. 多語言項目較難處理。如果你正在處理多語言項目，最好不要使用 Buildpack。雖然 Buildpack 確實支持多語言項目，但自定義時可能非常耗時。例如，我們有一個基于Spring framework作為后端和Vue.js前端的項目，要為其創(chuàng)建一個 Docker 鏡像。兩個部分都在一個項目中，我們必須指定以下參數(shù)來告訴 Buildpack 這是一個多語言項目：
   - BP_JVM_VERSION：描述項目的 Java 版本。
   - BP_NODE_VERSION：指定構(gòu)建項目所需的 Node.js 版本。
   - BP_JAVA_INSTALL_NODE：要求 Buildpack 在構(gòu)建容器上安裝 Node。
   - BP_NODE_PROJECT_PATH：指定 Vue.js 文件在項目中的位置。
   定制過程可能非常復(fù)雜，尤其是對于多語言項目（不過這種場景一般不多）。

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

• 無互聯(lián)網(wǎng)下的運行問題。buildpack 高度依賴互聯(lián)網(wǎng)，如果你的構(gòu)建環(huán)境是純內(nèi)網(wǎng)的（出于安全原因），需要更改下載源。

結(jié)論

在容器化時代，Buildpack 作為一種改變游戲規(guī)則的工具出現(xiàn)，可以簡化為項目制作 Docker 鏡像的過程。它提供了一種自動化且高效的方法，消除傳統(tǒng) Dockerfile 創(chuàng)建和維護的復(fù)雜性。憑借其能夠輕松構(gòu)建 Docker 鏡像且無需 Dockerfile 的能力，使開發(fā)人員能夠無縫處理多個項目。它擅長識別項目的編程語言和結(jié)構(gòu)，允許自動創(chuàng)建 Docker 鏡像，并將其無縫集成到 CI/CD 管道中。趕緊試試吧！