Jib构建镜像问题从定位到深入分析

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问题简述

• 通过Jib插件将SpringBoot工程制作成Docker镜像成功，但是运行镜像的时候报错(Could not find or load main class ${start-class})，今天来一起分析这个问题，希望能帮读者跳过小坑。

关于Jib插件

• 在Maven工程中可以使用Jib插件将当前Java工程构建成Docker镜像，详情请参考：

1. 《Docker与Jib(maven插件版)实战》;
2. 《Jib使用小结(Maven插件版)》;

环境信息

1. 操作系统：macOS Mojave 10.14.6 (18G103)
2. JDK：10.14.6 (18G103)
3. Docker：10.14.6 (18G103)
4. SpringBoot：2.1.8.RELEASE
5. Jib插件版本：1.6.1

源码下载

• 为了重现问题，我将出现问题的SpringBoot工程上传到GitHub，地址和链接信息如下表所示：

• 这个git项目中有多个文件夹，本章的应用在jib-error-demo文件夹下，如下图红框所示：
  

问题：

• 在pom.xml文件所在目录执行命令mvn clean compile -U，镜像可以构建成功，但是控制台输出了警告信息，如下图：
  
• 尝试用此镜像创建容器，行命令docker run --name=test bolingcavalry/hellojib:0.0.1-SNAPSHOT，报错如下：

CN0014005932:~ zhaoqin$ docker run --name=test bolingcavalry/hellojib:0.0.1-SNAPSHOT
Error: Could not find or load main class ${start-class}

• docker ps -a查看容器信息如下，只能看到状态是"退出"，别的没啥了：

CN0014005932:~ zhaoqin$ docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE                                   COMMAND                  CREATED             STATUS                     PORTS               NAMES
d618f6588821        bolingcavalry/hellojib:0.0.1-SNAPSHOT   "java -Xms4g -Xmx4g …"   4 minutes ago       Exited (1) 4 minutes ago                       test

• 不甘心，用命令docker ps -a --no-trunc查看未截断的容器信息：

CN0014005932:~ zhaoqin$ docker ps -a --no-trunc
CONTAINER ID                                                       IMAGE                                   COMMAND                                                                           CREATED             STATUS                     PORTS               NAMES
d618f6588821f00d3bd0b67a85ff92988b90dfff710370c9d340d5c544c550af   bolingcavalry/hellojib:0.0.1-SNAPSHOT   "java -Xms4g -Xmx4g -cp /app/resources:/app/classes:/app/libs/* ${start-class}"   7 minutes ago       Exited (1) 7 minutes ago                       test

• 这次有新发现，容器启动时执行命令是java -Xms4g -Xmx4g -cp /app/resources:/app/classes:/app/libs/* ${start-class}，怪哉！这个${start-class}是什么？我们来看一个正常镜像的启动命令：

java -Xms4g -Xmx4g -cp /app/resources:/app/classes:/app/libs/* com.bolingcavalry.jiberrordemo.JibErrorDemoApplication

• 如上所示，com.bolingcavalry.jiberrordemo.JibErrorDemoApplication是main方法所在类，此命令可以正常运行JibErrorDemoApplication类的main方法；
• 小结问题：容器启动时执行java命令，把${start-class}作为参数传给java，导致java无法处理此参数，所以进程报错，导致容器退出；

问题原因

• 此问题的原因很简单：java工程中带有main方法的类不止一个，去查看jib-error-demo工程的代码，发现Utils.java中果然有个main方法：

public class Utils {

    public static String time(){
      return new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss").format(new Date()).toString();
    }

    public static void main(String[] args){
        System.out.println(time());
    }
}

• 将上述main方法删除掉，再构建镜像并运行容器，证实问题已经解决。

另一种解决问题的方法

• 如果不想动Utils类的代码(也许jar包中某个类带有main方法)，请打开pom.xml文件，在jib插件的配置中增加mainClass节点，节点内容是指定的class类，如下图红框所示：
  

• 经过上面的设置，问题也可以解决。

• 接下来，如果您有兴趣了解更深层次的原因，咱们一起来深度探险吧。

查找问题

• 这个问题在Jib的官方GitHub上是有记录的，先看第一条，地址是：https://github.com/GoogleContainerTools/jib/issues/1601 ，如下图红框所示，同样的问题，最后issue的发起人自己关闭了这个issue，因为他发现这自己的项目中有两个带有main方法的类：
  
• 再来看看这个issue， https://github.com/GoogleContainerTools/jib/issues/170 ，Jib的作者Q Chen推测是Spring将${start-class}这个字符串设置为Main-Class属性的值(个人感觉，这里说的Spring应该是spring boot的mave插件吧)，于是Jib插件在使用Main-Class的值得时候，拿到的就是${start-class}这个字符串了：
  
• 170这个issue的后续情节很有意思，Jib作者Q Chen对这个问题也很纠结，如果Java工程中发现了多个带有main方法的类，Jib究竟该如何处理呢？Q Chen最后决定输出警告，如下图：
  
• 一起来看看这段代码吧，也就是上图中#288，地址是：https://github.com/GoogleContainerTools/jib/pull/228/files/c8757e1f9ea47edd78df18142de7836a68f22034 ，如果mainClass不像一个class类的名称，就输出警告，这个逻辑在Gradle和Maven插件中都写入了：
  
• 最后一个问题：上面代码中的mainClass从哪来的？打开上图的源码，地址是：https://github.com/GoogleContainerTools/jib/blob/c8757e1f9ea47edd78df18142de7836a68f22034/jib-maven-plugin/src/main/java/com/google/cloud/tools/jib/maven/BuildImageMojo.java ，如下图红框，从方法名可以推测，该值来自构建SpringBoot工程的maven插件，所以前面Q Chen提到main-class变量的值是Spring修改的，应该是来自这段代码：
  
• 此时的您，如果依然意犹未尽，咱们再来巩固一下SpringBoot的start-class

关于start-class

• 熟悉SpringBoot的同学其实对${start-class}并不陌生，当工程中多个类中都有main方法时，使用该参数来指定SpringBoot的启动类；
• 先看SpringBoot官方文档熟悉一下start-class，地址是：https://docs.spring.io/spring-boot/docs/current-SNAPSHOT/reference/htmlsingle/ ，下图内容比较关键：我们设置的启动类被指定到Start-Class属性中，而Main-Class属性变成了org.springframework.boot.loader.JarLauncher，这才是SpringBoot真正的启动类：
  
• 如下图，这是个补充说明，Main-Class属性的值被转移到Start-Class属性这个动作，是maven插件在构建jar的时候做的：
  
• 所以start-class的值是来自main-class，再看main-class的值从哪里来，如下图红框所示，maven插件会去查找带有public static void main(String[] args)的类：
  
• 至此，Jib构建的镜像问题分析完毕，一个小小的问题引发了这么多学习和探索，虽然有点费时间，但是可以让人再次感受到"技术是相通的"感觉，不知道您有没有这种感觉呢？

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