关于spring:SpringBoot-部署-Jar-文件瘦身优化指南

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本文截取代码片段来自于对应的残缺示例源码工程：

  • https://gitee.com/xautlx/pack…
  • https://github.com/xautlx/pac…

相干代码和配置均理论执行测试过，如在验证过程发现有任何问题可 Issue 反馈以便及时更正，感激反对！

概要阐明

随着 Spring Boot 的风行，大家体验到只需构建输入一个 jar 文件，而后只需一个 java -jar 命令就能部署运行利用的痛快。常见一些单体利用随着我的项目规模的扩大单个 jar 文件的大小越来越大，动辄两三百 MB。如果再引入微服务架构，动辄一二十个微服务，所有模块 jar 加起来整个零碎光部署文件就一两个 GB。

一个零碎一旦上线运行，无论新需要迭代还是 Bug 修复，免不了须要做部署更新，尤其对于一些交付类型我的项目，首次部署或异地更新，动不动就须要传输几百 MB 或几个 GB 的部署文件，的确是一个让人头疼的问题。

能够设想一下，线上零碎发现一个紧急重大 Bug 捅到了主管那里，交代马上紧急修复解决，研发共事火速剖析排查分分钟搞定提交代码并实现构建打包并交付给运维。过一会领导焦急上火来过问问题更新解决了吗？运维只能很难堪的答复：还没呢，部署包文件比拟大，正在上传有点慢…

一听领导就火了，就改了几行代码，部署更新为啥要上传几百 MB 的文件呢？难道没有方法优化一下吗？

遇到这样的状况，倡议你往下看，或者能找到你想要的答案。

本文内容包含：

  • 如何把一两百 MB 的繁多 Spring Boot jar 文件，拆散为依赖组件 lib 目录和一个业务 jar 来进行部署，优化单个 jar 文件大小到一两百 KB。。
  • 如何把一二十个微服务高度重叠的依赖组件合并到繁多 lib 目录和多个一两百 KB 的业务 jar 来进行部署，优化整个我的项目部署文件大小从一两个 GB 大小到两三百 MB。

本文内容不包含：

  • 不包含进行 Spring Boot 配置文件拆散相干，个别简略采纳通过指定 active profile 从内部 yaml 配置文件笼罩 jar 文件中配置即可或是采纳 Nacos 等配置服务模式。
  • 不包含 Maven 最佳实际用法，列入样例工程中出于演示不便的思考比方把一些本应放到各个 Boot 模块特定的配置申明间接放到顶层的 parent 中定义，请留神按理论状况优化调整应用。
  • 不包含可执行 jar 的运行模式反对参考，文中实现形式次要面向 java -jar 运行模式。

瘦身打怪降级过程

Level 0：惯例的 Fat Jar 构建
参考我的项目目录：package-optimize-level0

次要配置：

<build>
    <finalName>${project.artifactId}</finalName>
    <!--
    特地留神：我的项目仅仅是为了演示配置不便，间接在 parent 的 build 局部做了插件配置和运行定义。然而理论我的项目中须要把这些定义只放到 spring boot 模块我的项目（可优化应用 pluginManagement 模式），防止烦扰其余 util、common 等模块我的项目
    -->
    <plugins>
        <plugin>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
        </plugin>
    </plugins>
</build>

配置输入：

cd package-optimize-level0
mvn clean install

ls -lh package-optimize-app1/target/package-optimize-app1.jar
-rw-r--r--  1 lixia  wheel    16M Feb 24 21:06 package-optimize-app1/target/package-optimize-app1.jar

java -jar package-optimize-app1/target/package-optimize-app1.jar

重点阐明：

  • （以后演示利用仅依赖了 spring-boot-starter-web 极少组件，所有构建输入只有十来 MB）理论状况繁多构建依据我的项目依赖组件量输入 jar 个别在几十 MB 到一两百 MB 甚至更大。
  • 如果有十来个微服务须要部署，那就意味着须要传输一两个 GB 的文件，耗时可想而知。就算是繁多更新个别微服务也须要传输一两百 MB。

Level 1：常见的依赖 jar 拆散构建形式

参考我的项目目录：package-optimize-level1

关解决问题：

  • 升高单个微服务 jar 的文件大小，以便部署过程秒传文件。

    次要配置：

重点配置阐明请详见如下正文阐明：

<build>
    <finalName>${project.artifactId}</finalName>
    <!--
    特地留神：我的项目仅仅是为了演示配置不便，间接在 parent 的 build 局部做了插件配置和运行定义。然而理论我的项目中须要把这些定义只放到 spring boot 模块我的项目（可优化应用 pluginManagement 模式），防止烦扰其余 util、common 等模块我的项目
    -->
    <plugins>
        <!-- 拷贝我的项目所有依赖 jar 文件到构建 lib 目录下 -->
        <plugin>
            <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
            <artifactId>maven-dependency-plugin</artifactId>
            <executions>
                <execution>
                    <id>copy-dependencies</id>
                    <phase>package</phase>
                    <goals>
                        <goal>copy-dependencies</goal>
                    </goals>
                    <configuration>
                        <outputDirectory>${project.build.directory}/lib</outputDirectory>
                        <excludeTransitive>false</excludeTransitive>
                        <stripVersion>false</stripVersion>
                        <silent>true</silent>
                    </configuration>
                </execution>
            </executions>
        </plugin>
        <!-- Spring Boot 模块 jar 构建 -->
        <plugin>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            <configuration>
                <includes>
                    <!-- 不存在的 include 援用，相当于排除所有 maven 依赖 jar，没有任何三方 jar 文件打入输入 jar -->
                    <include>
                        <groupId>null</groupId>
                        <artifactId>null</artifactId>
                    </include>
                </includes>
                <layout>ZIP</layout>
            </configuration>
            <executions>
                <execution>
                    <goals>
                        <goal>repackage</goal>
                    </goals>
                </execution>
            </executions>
        </plugin>
    </plugins>
</build>

配置输入：

cd package-optimize-level1
mvn clean install

ls -lh package-optimize-app1/target/package-optimize-app1.jar
-rw-r--r--  1 lixia  wheel   149K Feb 24 20:56 package-optimize-app1/target/package-optimize-app1.jar

java -jar -Djava.ext.dirs=lib package-optimize-app1/target/package-optimize-app1.jar

实现成果：

  • 繁多构建依据我的项目依赖组件量输入 jar 个别仅有一两百 KB，根本能够做到秒传。
  • 这个是网上可见最常见的优化计划，还值得持续深刻：如果有十来个微服务，每个服务一个 jar 和一个 lib 目录文件，首次部署也差不多须要传输一两个 GB 文件。

Level 2：合并所有模块依赖 jar 到同一个 lib 目录

参考我的项目目录：package-optimize-level2

解决问题：

  • 合并所有模块依赖 jar 到同一个 lib 目录，个别因为各模块我的项目依赖 jar 重叠水平很高，合并所有服务部署文件总计大小根本也就两三百 MB
  • 然而如果采纳 -Djava.ext.dirs=lib 加载所有 jar 到每个 JVM，一来每个 JVM 都残缺加载了所有 jar 消耗资源，二来各微服务组件版本不同会呈现版本抵触问题

次要配置：

重点配置阐明请详见如下正文阐明：

<build>
    <finalName>${project.artifactId}</finalName>
    <!--
    特地留神：我的项目仅仅是为了演示配置不便，间接在 parent 的 build 局部做了插件配置和运行定义。然而理论我的项目中须要把这些定义只放到 spring boot 模块我的项目（可优化应用 pluginManagement 模式），防止烦扰其余 util、common 等模块我的项目
    -->
    <plugins>
        <!-- 基于 maven-jar-plugin 插件实现把依赖 jar 定义写入输入 jar 的 META-INFO/MANIFEST 文件 -->
        <plugin>
            <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
            <artifactId>maven-jar-plugin</artifactId>
            <configuration>
                <archive>
                    <manifest>
                        <addClasspath>true</addClasspath>
                        <classpathPrefix>lib/</classpathPrefix>
                        <useUniqueVersions>false</useUniqueVersions>
                    </manifest>
                </archive>
            </configuration>
        </plugin>
        <!-- 拷贝我的项目所有依赖 jar 文件到构建 lib 目录下 -->
        <plugin>
            <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
            <artifactId>maven-dependency-plugin</artifactId>
            <executions>
                <execution>
                    <id>copy-dependencies</id>
                    <phase>package</phase>
                    <goals>
                        <goal>copy-dependencies</goal>
                    </goals>
                    <configuration>
                        <!--
                        各子模块依照理论层级定义各模块对应的属性值，查看所有微服务模块依赖 jar 文件合并复制到同一个目录
                        详见各子模块中 boot-jar-output 属性定义
                        -->
                        <outputDirectory>${boot-jar-output}/lib</outputDirectory>
                        <excludeTransitive>false</excludeTransitive>
                        <stripVersion>false</stripVersion>
                        <silent>false</silent>
                    </configuration>
                </execution>
            </executions>
        </plugin>
        <!-- Spring Boot 模块 jar 构建 -->
        <plugin>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            <configuration>
                <includes>
                    <!-- 不存在的 include 援用，相当于排除所有 maven 依赖 jar，没有任何三方 jar 文件打入输入 jar -->
                    <include>
                        <groupId>null</groupId>
                        <artifactId>null</artifactId>
                    </include>
                </includes>
                <layout>ZIP</layout>
                <!--
                基于 maven-jar-plugin 输入微服务 jar 文件进行二次 spring boot 从新打包文件的输入目录
                所有微服务构建输入 jar 文件对立输入到与 lib 同一个目录，便于独特援用同一个 lib 目录
                详见各子模块中 boot-jar-output 属性定义
                -->
                <!--  -->
                <outputDirectory>${boot-jar-output}</outputDirectory>
            </configuration>
            <executions>
                <execution>
                    <goals>
                        <goal>repackage</goal>
                    </goals>
                </execution>
            </executions>
        </plugin>
    </plugins>
</build>

所有 lib 目录文件及各微服务构建 jar 聚合到 devops 公共目录。

微服务 jar 文件中的 META-INFO/MANIFEST 文件中会生成依据模块依赖组件列表的 Class-Path 属性，从而防止了不同版本 jar：

Class-Path: lib/spring-boot-starter-web-2.4.3.jar lib/spring-boot-starte
 r-2.4.3.jar lib/spring-boot-2.4.3.jar lib/spring-boot-autoconfigure-2.4
 .3.jar lib/spring-boot-starter-logging-2.4.3.jar lib/logback-classic-1.
 2.3.jar lib/logback-core-1.2.3.jar lib/slf4j-api-1.7.30.jar lib/log4j-t
 o-slf4j-2.13.3.jar lib/log4j-api-2.13.3.jar lib/jul-to-slf4j-1.7.30.jar
  lib/jakarta.annotation-api-1.3.5.jar lib/spring-core-5.3.4.jar lib/spr
 ing-jcl-5.3.4.jar lib/snakeyaml-1.27.jar lib/spring-boot-starter-json-2
 .4.3.jar lib/jackson-databind-2.11.4.jar lib/jackson-annotations-2.11.4
 .jar lib/jackson-core-2.11.4.jar lib/jackson-datatype-jdk8-2.11.4.jar l
 ib/jackson-datatype-jsr310-2.11.4.jar lib/jackson-module-parameter-name
 s-2.11.4.jar lib/spring-boot-starter-tomcat-2.4.3.jar lib/tomcat-embed-
 core-9.0.43.jar lib/jakarta.el-3.0.3.jar lib/tomcat-embed-websocket-9.0
 .43.jar lib/spring-web-5.3.4.jar lib/spring-beans-5.3.4.jar lib/spring-
 webmvc-5.3.4.jar lib/spring-aop-5.3.4.jar lib/spring-context-5.3.4.jar 
 lib/spring-expression-5.3.4.jar

配置输入：

cd package-optimize-level2
mvn clean install

ls -lh devops/
total 912
drwxr-xr-x  34 lixia  wheel   1.1K Feb 24 22:27 lib
-rw-r--r--   1 lixia  wheel   150K Feb 24 22:31 package-optimize-app1.jar
-rw-r--r--   1 lixia  wheel   149K Feb 24 22:31 package-optimize-app2.jar
-rw-r--r--   1 lixia  wheel   149K Feb 24 22:31 package-optimize-app3.jar

java -jar devops/package-optimize-app1.jar

实现成果：

  • 启动过程不再须要 -Djava.ext.dirs=lib 参数定义。
  • 所有微服务 jar 援用所有我的项目合并依赖组件的公共目录，部署文件总计大小个别在两三百 MB。
  • 通过定制每个微服务 jar 文件中的 META-INFO/MANIFEST 文件中的 Class-Path 明确指明依赖版本组件类，解决各微服务不同组件版本抵触问题。

Level 3：反对 system 引入的非官方的三方依赖组件

参考我的项目目录：package-optimize-level3

解决问题：

  • 有些非官方三方的诸如 sdk jar，一种做法是提交到 Maven 本地私服中去援用，那和一般依赖 jar 解决雷同；然而在没有 maven 私服的状况下，常见的简化做法都是间接在我的项目中搁置依赖 jar 而后在 pom 中以 system scope 形式定义。
  • 对于在 pom 中是以 systemPath 形式引入的，maven-jar-plugin 组件没有间接参数申明蕴含指定 scope 的组件，如果不做非凡解决 META-INFO/MANIFEST 中不会呈现这些 scope 定义的组件，导致运行时类找不到。

次要配置：

重点配置阐明请详见如下正文阐明：

<build>
    <finalName>${project.artifactId}</finalName>
    <!--
    特地留神：我的项目仅仅是为了演示配置不便，间接在 parent 的 build 局部做了插件配置和运行定义。然而理论我的项目中须要把这些定义只放到 spring boot 模块我的项目（可优化应用 pluginManagement 模式），防止烦扰其余 util、common 等模块我的项目
    -->
    <plugins>
        <!-- 基于 maven-jar-plugin 插件实现把依赖 jar 定义写入输入 jar 的 META-INFO/MANIFEST 文件 -->
        <plugin>
            <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
            <artifactId>maven-jar-plugin</artifactId>
            <configuration>
                <archive>
                    <manifest>
                        <addClasspath>true</addClasspath>
                        <classpathPrefix>lib/</classpathPrefix>
                        <useUniqueVersions>false</useUniqueVersions>
                    </manifest>
                    <manifestEntries>
                        <!--
                        有些非官方三方的诸如 sdk jar 在 pom 中是以 systemPath 形式引入的，maven-jar-plugin 组件没有间接参数申明蕴含指定 scope 的组件
                        通过应用额定定义 Class-Path 值来追加指定依赖组件列表，在子模块按理论状况指定 jar-manifestEntries-classpath 值即可
                        例如(留神后面个点字符及各空格分隔符)：. lib/xxx-1.0.0.jar lib/yyy-2.0.0.jar
                        详见各子模块中 boot-jar-output 属性定义示例
                        -->
                        <Class-Path>${jar-manifestEntries-classpath}</Class-Path>
                    </manifestEntries>
                </archive>
            </configuration>
        </plugin>
        <!-- 拷贝我的项目所有依赖 jar 文件到构建 lib 目录下 -->
        <plugin>
            <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
            <artifactId>maven-dependency-plugin</artifactId>
            <executions>
                <execution>
                    <id>copy-dependencies</id>
                    <phase>package</phase>
                    <goals>
                        <goal>copy-dependencies</goal>
                    </goals>
                    <configuration>
                        <!--
                        各子模块依照理论层级定义各模块对应的属性值，查看所有微服务模块依赖 jar 文件合并复制到同一个目录
                        详见各子模块中 boot-jar-output 属性定义
                        -->
                        <outputDirectory>${boot-jar-output}/lib</outputDirectory>
                        <excludeTransitive>false</excludeTransitive>
                        <stripVersion>false</stripVersion>
                        <silent>false</silent>
                    </configuration>
                </execution>
            </executions>
        </plugin>
        <!-- Spring Boot 模块 jar 构建 -->
        <plugin>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            <configuration>
                <includes>
                    <!-- 不存在的 include 援用，相当于排除所有 maven 依赖 jar，没有任何三方 jar 文件打入输入 jar -->
                    <include>
                        <groupId>null</groupId>
                        <artifactId>null</artifactId>
                    </include>
                </includes>
                <layout>ZIP</layout>
                <!--
                基于 maven-jar-plugin 输入微服务 jar 文件进行二次 spring boot 从新打包文件的输入目录
                所有微服务构建输入 jar 文件对立输入到与 lib 同一个目录，便于独特援用同一个 lib 目录
                详见各子模块中 boot-jar-output 属性定义
                -->
                <!--  -->
                <outputDirectory>${boot-jar-output}</outputDirectory>
            </configuration>
            <executions>
                <execution>
                    <goals>
                        <goal>repackage</goal>
                    </goals>
                </execution>
            </executions>
        </plugin>
    </plugins>
</build>

子模块次要配置：

 <properties>
        <!-- 按各模块理论目录档次定义绝对数据，使所有服务模块输入资源汇聚到雷同目录 -->
        <boot-jar-output>../devops</boot-jar-output>
        <!--
        有些供应商的 sdk jar 在 pom 中是以 systemPath 形式引入的，maven-jar-plugin 组件没有间接参数申明蕴含指定 scope 的组件
        通过应用额定定义 Class-Path 值来追加指定依赖组件列表，按理论状况指定 jar-manifestEntries-classpath 值即可
        例如(留神后面个点字符及各空格分隔符，lib 前面局部是 artifactId-version.jar 格局而不是理论文件名)：. lib/xxx-1.0.0.jar lib/yyy-2.0.0.jar
        -->
        <jar-manifestEntries-classpath>. lib/hik-sdk-1.0.0.jar</jar-manifestEntries-classpath>
    </properties>
    <dependencies>
        <!-- 以相对路径形式定义非官方三方依赖组件 -->
        <dependency>
            <groupId>com.hik</groupId>
            <artifactId>hik-sdk</artifactId>
            <version>1.0.0</version>
            <scope>system</scope>
            <systemPath>${project.basedir}/lib/hik-sdk-1.0.0.jar</systemPath>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>

微服务输入 jar 文件中的 META-INFO/MANIFEST 文件中会生成依据模块依赖组件列表的 Class-Path 属性，最后面会追加 jar-manifestEntries-classpath 属性定义值：

Class-Path: . lib/hik-sdk-1.0.0.jar lib/spring-boot-starter-web-2.4.3.ja
 r lib/spring-boot-starter-2.4.3.jar lib/spring-boot-2.4.3.jar lib/sprin
 g-boot-autoconfigure-2.4.3.jar lib/spring-boot-starter-logging-2.4.3.ja
 r lib/logback-classic-1.2.3.jar lib/logback-core-1.2.3.jar lib/slf4j-ap
 i-1.7.30.jar lib/log4j-to-slf4j-2.13.3.jar lib/log4j-api-2.13.3.jar lib
 /jul-to-slf4j-1.7.30.jar lib/jakarta.annotation-api-1.3.5.jar lib/sprin
 g-core-5.3.4.jar lib/spring-jcl-5.3.4.jar lib/snakeyaml-1.27.jar lib/sp
 ring-boot-starter-json-2.4.3.jar lib/jackson-databind-2.11.4.jar lib/ja
 ckson-annotations-2.11.4.jar lib/jackson-core-2.11.4.jar lib/jackson-da
 tatype-jdk8-2.11.4.jar lib/jackson-datatype-jsr310-2.11.4.jar lib/jacks
 on-module-parameter-names-2.11.4.jar lib/spring-boot-starter-tomcat-2.4
 .3.jar lib/tomcat-embed-core-9.0.43.jar lib/jakarta.el-3.0.3.jar lib/to
 mcat-embed-websocket-9.0.43.jar lib/spring-web-5.3.4.jar lib/spring-bea
 ns-5.3.4.jar lib/spring-webmvc-5.3.4.jar lib/spring-aop-5.3.4.jar lib/s
 pring-context-5.3.4.jar lib/spring-expression-5.3.4.jar

配置输入：

cd package-optimize-level3
mvn clean install

ls -lh devops/
total 912
drwxr-xr-x  36 lixia  wheel   1.1K Feb 24 23:14 lib
-rw-r--r--@  1 lixia  wheel   150K Feb 24 23:14 package-optimize-app1.jar
-rw-r--r--   1 lixia  wheel   150K Feb 24 23:14 package-optimize-app2.jar
-rw-r--r--   1 lixia  wheel   150K Feb 24 23:14 package-optimize-app3.jar

java -jar devops/package-optimize-app1.jar

最终实现成果

  • 所有服务的依赖组件合并到一个目录，总计大小在两三百 MB，首次部署传输效率显著提速。
  • 各微服务 jar 一两百 KB 大小，日常紧急修复 Bug 更新个别 jar 根本就是霎时秒传。
  • 各微服务 jar 中各自定义依赖指定版本组件列表，不会呈现组件不同版本加载抵触问题。
  • 非官方的三方依赖组件也能失常援用解决。

特地提醒

上述通过部署组件拆散解决后，日常更新只须要传输一两百 KB 的业务 jar 文件即可。然而如果某个我的项目的 maven 依赖组件做了变更配置，则须要留神把变更的 jar 文件要同步到公共的 lib 目录。

最小化变更 jar 文件的小技巧：能够把构建部署资源目录提交到 GIT 库，当前每次版本公布同时 commit 到 GIT 库，通过提交视图能够清晰的辨认出 lib 目录下和业务 jar 本次版本公布的变更文件清单，包含微服务 jar 和依赖 jar 变更文件，以此最小化传输文件。

正文完
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发表至： spring
2021-04-09
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