对Docker中Spring Boot应用的内存分析 - 经验教训(翻译)

我有一个运行嵌入式Tomcat服务器的Spring Boot应用程序,非常简单...
它运行在一个Docker容器中。 若我用$ docker run运行镜像(没有内存限制),它的资源占用情况是这样:

docker stats

image.png

一个相当简单的spring boot应用的容器就占了677MB? are you kidding me?开始挖掘真相吧...

首先,我需要看到容器中实际运行的进程。

docker exec my-app top -m

image.png

啊哈! 有一个Gradle进程正在运行,它报告的RSS( Resident Set Size )与我们的Spring Boot应用程序一样大。 看看Dockerfile,很容易看出原因:

FROM anapsix/alpine-java:8_jdk

# Create app directory
RUN mkdir -p /app  
WORKDIR /app

# Bundle app source
COPY . /app

# Build the solution (using the gradle task)
RUN ./gradlew build

EXPOSE 8080

CMD ["./gradlew", "bootRun"] 

CMD使用gradle任务来运行应用程序。 gradle启动应用程序后没有退出,它挂在了那里。

1 第一次优化

所以,第一次内存优化的目的很简单 - 干掉Gradle过程! 我只需要从使用Gradle任务引导应用程序改为直接使用Java执行.jar文件。

CMD ["java", "-jar", "build/libs/{app name}.jar"]

现在让我们看看容器中的top

image.png

Gradle进程被干掉了! 我们削减了50%内存消耗。

2 第二次优化

即使我对Spring和Java runtime不甚了解,我仍然认为我们可以做得更好。 一个没有流量的简单API居然要382MB内存,...我们肯定错过了什么。

使用-Xmx56m指定运行时的 heap size limit(堆栈大小) 。 我想每个Java开发人员都知道这一点。 将这个参数添加到我们的$ java -jar命令将会限制Java堆栈大小为56MB。 运行时将尝试通过运行垃圾回收来保持它低于这个数字。要设置堆栈大小,我们可以在JAVA_OPTS环境变量设置Xmx参数:

docker run -e "JAVA_OPTS=-Xmx52m" app-image

这就OK了吗? 非也!Java实际上忽略了我们的变量,并启用了默认值。

其原因在于Spring Boot。 Spring Boot会将任何环境变量传递给应用程序 - 但是我们的JAVA_OPTS并非是针对应用程序的,而是针对Java runtime本身的。 所以我们需要使用$ JAVA_OPTS变量来 `exec java`。 这需要对Dockerfile进行一些小改动:

ENTRYPOINT exec java $JAVA_OPTS -jar build/libs/{app name}.jar

我在命令中使用'exec',以便它创建的子进程替换主进程。 保持容器整洁。

现在,当我们运行容器时,$JAVA_OPTS被传递给runtime,正如我们所料。 我们设置的其他任何环境变量当然也可以被Spring Boot应用拿到。

这使我们能够按照自己的意思调优Java。 以下是应用-Xmx56m参数后的结果:

image.png

得到的教训

构建工具

不要使用Gradle运行应用程序。 它在开发过程中非常棒,但是Gradle进程挂在那,占用了容器不少的内存。

JAVA_OPTS

我不太明白为什么我需要这样做。 Spring Boot本身不是应该优化了效率和性能并且拆箱即用吗? 为什么我必须通过在堆栈上添加内存限制来增加这个风险 ? 或者更好的问题是:为什么默认值想要这么多内存? 我对JVM经验缺乏阻止我回答这个问题!

英文原文:
Memory analysis of a Spring Boot application in docker - lessons learnt

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