Comment utiliser un fichier Docker multi-étape pour le packaging d'applications Java EE

Introduction

Les fichiers Docker multi-étape offrent une solution puissante pour rationaliser le processus d'emballage des applications Java EE. Ce tutoriel vous guidera à travers les étapes de la création et de l'optimisation de votre application Java EE à l'aide d'un fichier Docker multi-étape, garantissant un déploiement et une distribution efficaces.

Comprendre les fichiers Docker multi-étape

Les fichiers Docker multi-étape, une fonctionnalité introduite dans Docker 17.05, permettent de créer des images Docker optimisées en utilisant plusieurs étapes dans un seul fichier Docker. Cette approche permet de réduire la taille finale de l'image et d'améliorer le processus de construction en séparant l'environnement de construction de l'environnement d'exécution.

Qu'est-ce qu'un fichier Docker multi-étape ?

Un fichier Docker multi-étape est un fichier Docker contenant plusieurs instructions FROM, chacune représentant une étape différente du processus de construction. Chaque étape peut utiliser une image de base différente, et la dernière étape est utilisée pour créer l'image Docker finale.

graph TD
    A[Image de base] --> B[Étape de construction]
    B --> C[Étape d'exécution]
    C --> D[Image finale]

Avantages de l'utilisation des fichiers Docker multi-étape

1. Taille d'image réduite : En séparant l'environnement de construction de l'environnement d'exécution, vous pouvez créer une image Docker finale plus petite, ne contenant que les composants nécessaires à l'exécution de votre application.
2. Processus de construction amélioré : Les fichiers Docker multi-étape peuvent simplifier le processus de construction en vous permettant d'utiliser différentes images de base pour différentes étapes, réduisant ainsi le besoin de scripts de construction complexes ou de fichiers Docker séparés.
3. Sécurité accrue : En réduisant la taille de l'image finale, vous pouvez minimiser la surface d'attaque et réduire le risque de vulnérabilités de sécurité.

Comment utiliser les fichiers Docker multi-étape

Pour utiliser un fichier Docker multi-étape, vous devez définir plusieurs instructions FROM dans votre fichier Docker, chacune représentant une étape différente. La dernière étape est utilisée pour créer l'image Docker finale.

## Étape de construction
FROM maven:3.8.2-openjdk-11 AS build
COPY . /app
WORKDIR /app
RUN mvn clean package

## Étape d'exécution
FROM openjdk:11-jdk-slim
COPY --from=build /app/target/*.jar app.jar
ENTRYPOINT ["java", "-jar", "app.jar"]

Dans cet exemple, la première étape utilise l'image maven:3.8.2-openjdk-11 pour construire l'application Java EE, et la deuxième étape utilise l'image openjdk:11-jdk-slim pour créer l'image Docker finale, qui ne contient que les composants d'exécution nécessaires.

Construction d'une application Java EE avec des fichiers Docker multi-étape

Dans cette section, nous allons parcourir le processus de construction d'une application Java EE à l'aide d'un fichier Docker multi-étape.

Préparation de l'application Java EE

Supposons que vous ayez une application Java EE que vous souhaitez empaqueter à l'aide d'un fichier Docker multi-étape. L'application est structurée comme suit :

my-java-ee-app/
├── pom.xml
└── src/
    ├── main/
    │   ├── java/
    │   │   └── com/
    │   │       └── example/
    │   │           └── MyApp.java
    │   └── webapp/
    │       └── WEB-INF/
    │           └── web.xml
    └── test/
        └── java/
            └── com/
                └── example/
                    └── MyAppTest.java

Création du fichier Docker multi-étape

Voici un exemple de fichier Docker multi-étape pour la construction et l'emballage de l'application Java EE :

## Étape de construction
FROM maven:3.8.2-openjdk-11 AS build
COPY . /app
WORKDIR /app
RUN mvn clean package

## Étape d'exécution
FROM tomcat:9.0-jdk11-openjdk-slim
COPY --from=build /app/target/*.war /usr/local/tomcat/webapps/app.war

Dans ce fichier Docker, nous avons deux étapes :

1. Étape de construction : Cette étape utilise l'image maven:3.8.2-openjdk-11 pour construire l'application Java EE. Les commandes COPY et RUN sont utilisées pour copier le code source de l'application et construire l'application à l'aide de Maven.
2. Étape d'exécution : Cette étape utilise l'image tomcat:9.0-jdk11-openjdk-slim comme image de base. La commande COPY --from=build est utilisée pour copier le fichier WAR construit de l'étape précédente vers le répertoire webapps de Tomcat.

Construction et exécution de l'image Docker

Pour construire l'image Docker, exécutez la commande suivante dans le répertoire contenant le fichier Dockerfile :

docker build -t my-java-ee-app .

Une fois l'image construite, vous pouvez exécuter le conteneur :

docker run -p 8080:8080 my-java-ee-app

Cela démarrera le serveur Tomcat et déploiera l'application Java EE. Vous pouvez ensuite accéder à l'application à l'adresse http://localhost:8080/app.

Optimisation des fichiers Docker multi-étape pour les applications Java EE

Lors de la construction d'applications Java EE avec des fichiers Docker multi-étape, plusieurs techniques d'optimisation permettent de réduire la taille de l'image Docker finale et d'améliorer le processus de construction.

Exploitation des dépendances de construction

Une optimisation courante consiste à utiliser les dépendances de construction uniquement dans l'étape de construction et à les exclure de l'étape d'exécution finale. Par exemple, vous pouvez utiliser une image de construction distincte incluant tous les outils de construction nécessaires, comme une image Maven ou Gradle, puis copier les artefacts construits vers une image d'exécution plus petite.

## Étape de construction
FROM maven:3.8.2-openjdk-11 AS build
COPY . /app
WORKDIR /app
RUN mvn clean package

## Étape d'exécution
FROM openjdk:11-jdk-slim
COPY --from=build /app/target/*.jar app.jar
ENTRYPOINT ["java", "-jar", "app.jar"]

Utilisation du cache multi-étape

La fonctionnalité de construction multi-étape de Docker permet également d'exploiter le cache de construction pour accélérer les constructions ultérieures. En organisant votre fichier Docker de manière à maximiser la réutilisation du cache, vous pouvez réduire considérablement le temps de construction.

## Étape de base
FROM maven:3.8.2-openjdk-11 AS base
WORKDIR /app

## Copie des dépendances
COPY pom.xml .
RUN mvn dependency:go-offline

## Étape de construction
FROM base AS build
COPY . .
RUN mvn clean package

## Étape d'exécution
FROM openjdk:11-jdk-slim
COPY --from=build /app/target/*.jar app.jar
ENTRYPOINT ["java", "-jar", "app.jar"]

Dans cet exemple, le fichier pom.xml est copié et les dépendances sont téléchargées dans l'étape de base. Cela garantit que l'étape de résolution des dépendances est mise en cache, accélérant les constructions ultérieures.

Optimisation de l'image d'exécution

Une autre technique d'optimisation consiste à utiliser une image de base plus petite pour l'étape d'exécution. Par exemple, vous pouvez utiliser l'image openjdk:11-jdk-slim au lieu de l'image complète openjdk:11-jdk, ce qui peut réduire considérablement la taille de l'image finale.

## Étape d'exécution
FROM openjdk:11-jdk-slim
COPY --from=build /app/target/*.jar app.jar
ENTRYPOINT ["java", "-jar", "app.jar"]

De plus, vous pouvez utiliser des techniques comme les constructions multi-étape, les images basées sur Alpine ou les images distroless pour optimiser encore la taille de l'image d'exécution.

En appliquant ces techniques d'optimisation, vous pouvez créer des images Docker hautement optimisées pour vos applications Java EE, réduisant la taille de l'image et améliorant le processus de construction.

Résumé

À la fin de ce tutoriel, vous aurez une compréhension approfondie de l'utilisation des fichiers Docker multi-étape pour l'emballage efficace de vos applications Java EE. Vous apprendrez des techniques pour optimiser le processus de construction, réduire la taille des images et créer un pipeline de déploiement fiable et reproductible à l'aide de Docker. Ces connaissances vous permettront d'améliorer l'efficacité et l'évolutivité des déploiements de vos applications Java EE.