CentOS Java容器化技术应用

CentOS 上 Java 容器化落地指南

一环境准备与基础镜像选择

在 CentOS 上安装 Docker 引擎（支持容器运行时与镜像构建）：
- 安装依赖与仓库：sudo yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
- 添加 Docker CE 仓库：sudo yum-config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo
- 安装引擎：sudo yum install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io
- 启动与自启：sudo systemctl start docker && sudo systemctl enable docker
- 验证：docker version
基础镜像建议
- openjdk:17-jdk-slim / openjdk:11-jdk-slim：通用、体积较小，适合大多数 Spring Boot 应用。
- gcr.io/distroless/java17-debian11：无操作系统层，攻击面更小，适合生产环境的最小化镜像。

二构建与运行 Spring Boot 应用的 Docker 镜像

多阶段构建示例（Maven + JDK 17，产出更小镜像）

Dockerfile

# 构建阶段
FROM maven:3.8.6-openjdk-17 AS build
WORKDIR /app
COPY pom.xml .
COPY src ./src
RUN mvn clean package -DskipTests

# 运行阶段
FROM openjdk:17-jdk-slim
WORKDIR /app
COPY --from=build /app/target/*.jar app.jar
EXPOSE 8080
ENTRYPOINT ["java","-jar","app.jar"]

.dockerignore（减少上下文体积与缓存失效）
```
target/
.mvn/
.idea/
*.iml
```

构建与运行

docker build -t java-demo-app:1.0 .
docker run -d -p 8080:8080 --name java-app java-demo-app:1.0
curl http://localhost:8080

单阶段精简示例（已有可执行 JAR 时）

FROM openjdk:11-jdk-slim
WORKDIR /app
COPY target/app.jar app.jar
EXPOSE 8080
ENTRYPOINT ["java","-jar","app.jar"]

运行参数建议
- 资源限制：docker run -d -p 8080:8080 --name java-app
  -e JAVA_OPTS=“-Xms512m -Xmx1024m -XX:+UseG1GC”
  –memory=1g --cpus=1 java-demo-app:1.0
- 说明：在容器中应通过 -Xms/-Xmx 限制堆大小，避免与宿主机内存争用；必要时设置容器内存上限（–memory）。

三编排与扩展 Kubernetes 部署

快速部署到 Kubernetes（示例）

Deployment + Service 清单（deployment.yaml）

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: java-app
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: java-app
  template:
    metadata:
      labels:
        app: java-app
    spec:
      containers:
      - name: java-app
        image: your-registry/java-demo-app:1.0
        ports:
        - containerPort: 8080
        resources:
          requests:
            memory: "512Mi"
            cpu: "500m"
          limits:
            memory: "1Gi"
            cpu: "1"
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: java-app-service
spec:
  selector:
    app: java-app
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 8080
  type: LoadBalancer

部署与验证

kubectl apply -f deployment.yaml
kubectl get pods -l app=java-app
kubectl get svc java-app-service

集群初始化要点（单节点或测试环境）
- 安装组件：sudo yum install -y kubelet kubeadm kubectl
- 初始化：sudo kubeadm init --pod-network-cidr=10.244.0.0/16
- 配置 kubectl：mkdir -p $HOME/.kube && sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config && sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
- 安装网络插件（如 Flannel）：kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml
- 扩容节点：按 kubeadm init 输出提示执行加入命令。

四生产级优化与最佳实践

镜像与构建
- 优先使用 多阶段构建，仅将产物 JAR 打入运行镜像，显著减小体积并降低攻击面。
- 选择 slim 或 Distroless 基础镜像，减少非必要依赖与 CVE 暴露。
JVM 与容器协同
- 在容器中使用 -Xms/-Xmx 显式设置堆大小，避免依赖容器默认内存；必要时设置容器内存/CPU 限额，防止 OOM 与资源争用。
- 选择合适的 GC（如 G1GC）并配合容器限额进行调优。
配置与运维
- 通过 ConfigMap/Secret 管理配置与敏感信息，避免镜像内嵌配置。
- 设置 liveness/readiness 探针，保障滚动升级与健康自愈。
- 日志输出到 stdout/stderr，由容器运行时统一采集；规范镜像标签与版本管理，便于回滚。
架构收益
- 容器化带来 跨环境一致性、快速交付、资源可控、弹性伸缩 等优势，是 Kubernetes 与云原生生态的基石。

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