ARM架構下的Docker環境，OpenJDK官方沒有8版本映象，如何完美解決？

程式設計師欣宸發表於2022-10-27

為什麼需要ARM架構下的OpenJDK8的Docker映象？

對現有的Java應用，之前一直執行在x86處理器環境下，編譯和執行都是JDK8，如今在樹莓派的Docker環境執行（或者其他ARM架構電腦，例如華為泰山伺服器），需要JDK8映象作為基礎映象。

現在有什麼問題？

在《ARM64架構下，OpenJDK的官方Docker映象為何沒有8版本？》一文中，已經確定了OpenJDK官方並未提供8版本的Docker映象，因此，原有的Java應用，如果是基於JDK8編譯和執行的，現在從X86架構轉戰到ARM架構的Docker環境下，就會面臨沒有JDK基礎映象的問題；

應對之道

《ARM64架構下，OpenJDK的官方Docker映象為何沒有8版本？》一文曾經提到應對之道：

自己編譯一個8版本的OpenJDK安裝包，以此來做Docker映象；
Oracle提供了ARM版本的JDKD安裝包，以此包來做Docker映象；
用OpenJDK的11版本，但是11和8的差異要自行處理；

對於第一種方式，自己編譯8版本的OpenJDK，難度太大(對我自己而言)，因為編譯OpenJDK需要低版本的OpenJDK作為編譯工具，也就是說我要找到ARM版本的OpenJDK7，才能編譯ARM版本的OpenJDK8，因此我覺得這樣做的難度太大…

今天要討論的是第二種和第三種，

環境資訊

硬體：樹莓派4B
作業系統：openfans的64為Debian
Docker：19.03.1
docker-compose：1.24.1

參考文件

在樹莓派4B安裝64位Debian和Docker的方法，請參考《樹莓派4B安裝64位Linux(不用顯示器鍵盤滑鼠)》
在樹莓派4B安裝docker-compose的方法，請參考《樹莓派4B安裝docker-compose(64位Linux)》
將Java應用製作成Docker映象，請參考《Docker與Jib(maven外掛版)實戰》

Java應用的原始碼

本文要解決的問題是ARM架構的電腦上，如何在Docker環境執行Java應用，因此需要有個Java應用來驗證，這裡找了個最普通的SpringBoot應用，提供一個hello world的http介面，通過jib外掛構建成Docker映象，整個應用的原始碼可以從GitHub上下載，地址和連結資訊如下表所示：

名稱	連結	備註
專案主頁	https://github.com/zq2599/blog_demos	該專案在GitHub上的主頁
git倉庫地址(https)	https://github.com/zq2599/blog_demos.git	該專案原始碼的倉庫地址，https協議
git倉庫地址(ssh)	git@github.com:zq2599/blog_demos.git	該專案原始碼的倉庫地址，ssh協議

這個git專案中有多個資料夾，本章的原始碼在hellojib資料夾下，如下圖紅框所示：
在這裡插入圖片描述

操作步驟簡介

接下來的操作步驟，如下圖所示：
在這裡插入圖片描述

ARM機器上安裝JDK

要想在ARM機器上編譯構建hellojib工程，就要把JDK和Maven裝好，先裝JDK；

去Oracle網站下載ARM版本的JDK8，地址是：https://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/jdk8-downloads-2133151.html ，如下圖紅框所示：
上述JDK檔案解壓後是個名為jdk1.8.0_221的資料夾，將此資料夾放在ARM電腦的/usr/lib/jvm目錄下；
開啟檔案~/.bashrc，增加以下內容：

export JAVA_HOME=/usr/lib/jvm/jdk1.8.0_221
export JRE_HOME=${JAVA_HOME}/jre
export CLASSPATH=.:${JAVA_HOME}/lib:${JRE_HOME}/lib
export PATH=${JAVA_HOME}/bin:$PATH

執行source ~/.bashrc，使得配置立即生效；
執行命令java -version試試JDK是否已經可用：

root@raspbian:~# java -version
java version "1.8.0_221"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_221-b11)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.221-b11, mixed mode)

ARM機器上安裝Maven

去Maven官網下載安裝包，我這裡下載的是3.6.2版本，地址：https://www-eu.apache.org/dist/maven/maven-3/3.6.2/binaries/apache-maven-3.6.2-bin.tar.gz
安裝包解壓之後是個名為apache-maven-3.6.2的資料夾，將此資料夾放在ARM電腦的/usr/local目錄下；
開啟檔案~/.bashrc，增加以下內容：

export MAVEN_HOME=/usr/local/apache-maven-3.6.2
export PATH=$MAVEN_HOME/bin:$PATH

執行source ~/.bashrc，使得配置立即生效；
執行命令mvn -version試試maven是否已經可用：

root@raspbian:~# mvn -version
Apache Maven 3.6.2 (40f52333136460af0dc0d7232c0dc0bcf0d9e117; 2019-08-27T23:06:16+08:00)
Maven home: /usr/local/apache-maven-3.6.2
Java version: 1.8.0_221, vendor: Oracle Corporation, runtime: /usr/lib/jvm/jdk1.8.0_221/jre
Default locale: en_US, platform encoding: UTF-8
OS name: "linux", version: "4.19.69-openfans+20190906-v8", arch: "aarch64", family: "unix"

折騰了這麼久，總算是完成了準備工作，接下來開始做作映象了；

要把我們們自己的Java應用做成Docker映象，需要有個JDK8映象作為基礎映象，接下來我們來做這個基礎映象；

自己動手，做一個JDK8映象

在ARM電腦上新建一個資料夾，裡面新建名為Dockerfile的檔案，內容如下：

#Docker image of JDK8 in ARM64
# VERSION 8
# Author: bolingcavalry

#基礎映象使用的是OpenJDK官方映象公用的
FROM buildpack-deps:stretch-scm

#作者
MAINTAINER BolingCavalry <zq2599@gmail.com>

# Default to UTF-8 file.encoding
ENV LANG C.UTF-8

ENV JAVA_HOME /usr/local/jdk8

ENV PATH $JAVA_HOME/bin:$PATH

ENV JDK_FILE jdk-8u221-linux-arm64-vfp-hflt.tar.gz

COPY $JDK_FILE /usr/local/

RUN mkdir -p "$JAVA_HOME"; \
    tar --extract \
		--file /usr/local/$JDK_FILE \
		--directory "$JAVA_HOME" \
		--strip-components 1 \
		--no-same-owner; \
    rm /usr/local/$JDK_FILE

將之前下載的jdk-8u221-linux-arm64-vfp-hflt.tar.gz檔案複製到Dockerfile檔案所在目錄；
在Dockerfile檔案所在目錄執行命令docker build -t bolingcavalry/arm64jdk:8 .（注意命令的末尾有個小數點，不要漏了）
執行成功後控制檯輸出以下資訊：

root@raspbian:~/test# docker build -t bolingcavalry/arm64jdk:8 .
Sending build context to Docker daemon   73.2MB
Step 1/8 : FROM buildpack-deps:stretch-scm
 ---> 1838b930d30a
Step 2/8 : MAINTAINER BolingCavalry <zq2599@gmail.com>
 ---> Using cache
 ---> ce7488aef612
Step 3/8 : ENV LANG C.UTF-8
 ---> Using cache
 ---> 0bdb9ce285a9
Step 4/8 : ENV JAVA_HOME /usr/local/jdk8
 ---> Using cache
 ---> 39a412f0d874
Step 5/8 : ENV PATH $JAVA_HOME/bin:$PATH
 ---> Using cache
 ---> 1a3077d36d4e
Step 6/8 : ENV JDK_FILE jdk-8u221-linux-arm64-vfp-hflt.tar.gz
 ---> Using cache
 ---> c39af69e10f7
Step 7/8 : COPY $JDK_FILE /usr/local/
 ---> Using cache
 ---> 5fc704c5b9ff
Step 8/8 : RUN mkdir -p "$JAVA_HOME";     tar --extract 		--file /usr/local/$JDK_FILE 		--directory "$JAVA_HOME" 		--strip-components 1 		--no-same-owner;     rm /usr/local/$JDK_FILE
 ---> Running in a63663306adc
Removing intermediate container a63663306adc
 ---> ddc652d5dec0
Successfully built ddc652d5dec0
Successfully tagged bolingcavalry/arm64jdk:8

驗證一下效果：

root@raspbian:~/test# docker run --rm bolingcavalry/arm64jdk:8 java -version
java version "1.8.0_221"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_221-b11)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.221-b11, mixed mode)

把映象推送到映象倉庫

將剛剛做好的映象推送到倉庫，這麼做的原因如下：

可以讓大家使用到此映象；
接下來要用Jib外掛將Java應用製作成映象，Jib外掛一定要從映象倉庫下載bolingcavalry/arm64jdk:8作為Java應用的基礎映象；

這裡我將bolingcavalry/arm64jdk:8推送到了hub.docker.com，如果您沒有hub.docker.com的賬號，也可以選擇推送到私有映象倉庫，只要是映象倉庫，Jib外掛都支援；

將Java應用構建成映象

以前面提到的hellojib為例，開啟pom.xml檔案，將jib外掛的配置改為如下內容：

<!--使用jib外掛-->
            <plugin>
                <groupId>com.google.cloud.tools</groupId>
                <artifactId>jib-maven-plugin</artifactId>
                <version>1.3.0</version>
                <configuration>
                    <!--from節點用來設定映象的基礎映象，相當於Docerkfile中的FROM關鍵字-->
                    <from>
                        <!--使用openjdk官方映象，tag是8-jdk-stretch，表示映象的作業系統是debian9,裝好了jdk8-->
			    <image>bolingcavalry/arm64jdk:8</image>
                    </from>
                    <to>
                        <!--映象名稱和tag，使用了mvn內建變數${project.version}，表示當前工程的version-->
                        <image>bolingcavalry/hellojib:${project.version}</image>
                    </to>
                    <!--容器相關的屬性-->
                    <container>
                        <!--jvm記憶體引數-->
                        <jvmFlags>
                            <jvmFlag>-Xms1g</jvmFlag>
                            <jvmFlag>-Xmx1g</jvmFlag>
                        </jvmFlags>
                        <!--要暴露的埠-->
                        <ports>
                            <port>8080</port>
                        </ports>
                    </container>
                </configuration>
            </plugin>

執行命令mvn clean compile jib:dockerBui-U即可構建映象，控制檯輸出如下資訊（友情提示，這可能是個漫長的等待過程，我這等了9分多鐘）：

root@raspbian:~/test/hellojib# mvn clean compile jib:dockerBuild -U
[INFO] Scanning for projects...
[INFO] 
[INFO] ---------------------< com.bolingcavalry:hellojib >---------------------
[INFO] Building hellojib 0.0.1-SNAPSHOT
[INFO] --------------------------------[ jar ]---------------------------------
[INFO] 
[INFO] --- maven-clean-plugin:3.1.0:clean (default-clean) @ hellojib ---
[INFO] Deleting /root/test/hellojib/target
[INFO] 
[INFO] --- maven-resources-plugin:3.1.0:resources (default-resources) @ hellojib ---
[INFO] Using 'UTF-8' encoding to copy filtered resources.
[INFO] Copying 1 resource
[INFO] Copying 0 resource
[INFO] 
[INFO] --- maven-compiler-plugin:3.8.1:compile (default-compile) @ hellojib ---
[INFO] Changes detected - recompiling the module!
[INFO] Compiling 2 source files to /root/test/hellojib/target/classes
[INFO] 
[INFO] --- jib-maven-plugin:1.3.0:dockerBuild (default-cli) @ hellojib ---
[INFO] 
[INFO] Containerizing application to Docker daemon as bolingcavalry/hellojib:0.0.1-SNAPSHOT...
[INFO] The base image requires auth. Trying again for bolingcavalry/arm64jdk:8...
[INFO] 
[INFO] Container entrypoint set to [java, -Xms1g, -Xmx1g, -cp, /app/resources:/app/classes:/app/libs/*, com.bolingcavalry.hellojib.HellojibApplication]
[INFO] 
[INFO] Built image to Docker daemon as bolingcavalry/hellojib:0.0.1-SNAPSHOT
[INFO] Executing tasks:
[INFO] [==============================] 100.0% complete
[INFO] 
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[INFO] BUILD SUCCESS
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[INFO] Total time:  09:59 min
[INFO] Finished at: 2019-10-02T19:42:42+08:00
[INFO] ------------------------------------------------------------------------

驗證hellojib工程的映象是否正常，執行命令docker run --rm -p 8080:8080 bolingcavalry/hellojib:0.0.1-SNAPSHOT，控制檯顯示SpringBoot應用啟動成功：

root@raspbian:~/test/hellojib# docker run --rm -p 8080:8080 bolingcavalry/hellojib:0.0.1-SNAPSHOT

  .   ____          _            __ _ _
 /\\ / ___'_ __ _ _(_)_ __  __ _ \ \ \ \
( ( )\___ | '_ | '_| | '_ \/ _` | \ \ \ \
 \\/  ___)| |_)| | | | | || (_| |  ) ) ) )
  '  |____| .__|_| |_|_| |_\__, | / / / /
 =========|_|==============|___/=/_/_/_/
 :: Spring Boot ::        (v2.1.6.RELEASE)

2019-10-02 11:45:02.425  INFO 1 --- [           main] c.b.hellojib.HellojibApplication         : Starting HellojibApplication on d2d856d3c623 with PID 1 (/app/classes started by root in /)
2019-10-02 11:45:02.440  INFO 1 --- [           main] c.b.hellojib.HellojibApplication         : No active profile set, falling back to default profiles: default
2019-10-02 11:45:07.203  INFO 1 --- [           main] o.s.b.w.embedded.tomcat.TomcatWebServer  : Tomcat initialized with port(s): 8080 (http)
2019-10-02 11:45:07.342  INFO 1 --- [           main] o.apache.catalina.core.StandardService   : Starting service [Tomcat]
2019-10-02 11:45:07.344  INFO 1 --- [           main] org.apache.catalina.core.StandardEngine  : Starting Servlet engine: [Apache Tomcat/9.0.21]
2019-10-02 11:45:07.761  INFO 1 --- [           main] o.a.c.c.C.[Tomcat].[localhost].[/]       : Initializing Spring embedded WebApplicationContext
2019-10-02 11:45:07.762  INFO 1 --- [           main] o.s.web.context.ContextLoader            : Root WebApplicationContext: initialization completed in 5108 ms
2019-10-02 11:45:08.863  INFO 1 --- [           main] o.s.s.concurrent.ThreadPoolTaskExecutor  : Initializing ExecutorService 'applicationTaskExecutor'
2019-10-02 11:45:10.027  INFO 1 --- [           main] o.s.b.w.embedded.tomcat.TomcatWebServer  : Tomcat started on port(s): 8080 (http) with context path ''
2019-10-02 11:45:10.037  INFO 1 --- [           main] c.b.hellojib.HellojibApplication         : Started HellojibApplication in 8.932 seconds (JVM running for 9.876)
2019-10-02 11:45:52.965  INFO 1 --- [nio-8080-exec-1] o.a.c.c.C.[Tomcat].[localhost].[/]       : Initializing Spring DispatcherServlet 'dispatcherServlet'
2019-10-02 11:45:52.966  INFO 1 --- [nio-8080-exec-1] o.s.web.servlet.DispatcherServlet        : Initializing Servlet 'dispatcherServlet'
2019-10-02 11:45:52.993  INFO 1 --- [nio-8080-exec-1] o.s.web.servlet.DispatcherServlet        : Completed initialization in 27 ms

ARM電腦的IP地址是192.168.50.118，因此在瀏覽器訪問：http://192.168.50.118:8080/hello ，如下圖，可見hellojib工程的容器可以正常工作，成功返回了資料：

SpringBoot工程終於在ARM機器的Docker環境下成功執行了，這裡採用的是自制JDK8映象的方式，還有一種方法也是可行的，即：使用OpenJDK官方的JDK11映象；

使用OpenJDK官方的JDK11映象

使用JDK11映象，意味著Java工程所用的JDK從8升級到11，這個操作和Docker的關係不大，您只要驗證應用在升級JDK後是否能執行正常即可，本文就不贅述了，我把自己在升級過程中遇到的問題列出來，幫您跳過小坑：

從JDK9開始引入了module的概念，JDK8自帶的一些jar包不再預設提供，您需要在應用的pom.xml中新增以下依賴，否則SpringBoot啟動時會因為某些lass找不到導致啟動失敗：

<dependency>
    <groupId>javax.xml.bind</groupId>
    <artifactId>jaxb-api</artifactId>
    <version>2.3.1</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>com.sun.xml.bind</groupId>
    <artifactId>jaxb-impl</artifactId>
    <version>2.3.1</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.glassfish.jaxb</groupId>
    <artifactId>jaxb-runtime</artifactId>
    <version>2.3.1</version>
</dependency>

如果您的不想修改pom.xml，此時我的做法：
a. 將上述三個依賴對應的jar包全部找出來(注意這裡絕不止三個jar包，還有它們的間接依賴)，放在ARM電腦的某個資料夾下面，例如/usr/local/extendJar;
b. 修改Jib外掛的配置，增加一個classpath，例如：/usr/local/extendJar（注意這裡的路徑是容器內的）；
c. 在啟動容器的時候，增加一個資料卷對映，將宿主機的/usr/local/extendJar對映到容器的/usr/local/extendJar；

至此，OpenJDK官方在ARM架構不提供8版本映象的問題已完美解決，如果您正在使用ARM伺服器做Docker+Java開發，希望此文能給您一些參考。

https://github.com/zq2599/blog_demos

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