wen 制作JavaCV应用依赖的基础Docker镜像(CentOS7+JDK8+OpenCV4)
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内容：所有原创文章分类汇总及配套源码，涉及Java、Docker、Kubernetes、DevOPS等；
本篇概览
- 在《三分钟：极速体验JAVA版目标检测(YOLO4)》一文中，咱们体验了YOLO4强大的物体识别能力，如下图：
- 如果您已看过《三分钟：极速体验JAVA版目标检测(YOLO4)》，甚至动手实际操作过，您应该会对背后的技术细节感兴趣，接下来就请随欣宸一起动手实战，从无到有将这个应用开发出来；
实战内容
- 为了减少环境和软件差异的影响，让程序的运行调试更简单，也为了让应用可以在容器环境运行，最终整个应用会被制作成docker镜像，所以咱们的目标被设定为下面三项：
- 开发出java版的物体识别应用
- 将此应用制作成docker镜像
- 在docker环境运行这个应用
- 基于上述目标，我们可以确定以下操作步骤：
- 准备好docker基础镜像
- 开发java应用
- 将java应用打包成package文件，集成到基础镜像中，得到最终的java应用镜像
- 整个流程如下图所示：
- 本篇的目标就是上述第一步：准备好docker基础镜像
制作基础镜像
- 如果您有过制作java应用镜像的经历，一定会产生疑问：如下图红框所示，一般不都是把OpenJDK的官方镜像作为基础镜像吗？为啥要用一篇文章来讲基础镜像的事情？
-
对于物体检测的应用来说，OpenJDK的官方镜像是不够用的，因为用java实现检测需要一个关键技术：javacv，在javacv运行过程中需要用到opencv的一些本地库，因此需要在运行环境中安装opencv
-
如下图所示，一个应用自下而上由六部分构成，如果将底部的操作系统、JDK、OpenCV做成基础镜像就方便多了，咱们开发应用的时候只要需关注上面三层即可，而上面三层不就是个普通的maven工程吗？
- 至此，聪明的您对接下来要做的事情应该很清楚了：编写Dockerfile文件用来制作镜像，这个镜像中要有CentOS7 + JDK1.8 + OpenCV4
分两步走
- 我打算先做一个CentOS7 + JDK8的镜像，在此基础上再做一个集成了OpenCV的镜像，这样在一些不需要OpenCV的场景中，我还能单独使用CentOS7 + JDK1.8的镜像
- 分析完成，开始动手吧
CentOS7 + JDK8的镜像
-
之所以选择CentOS作为操作系统，是因为平时工作中最常用的就是它了
-
纵观OpenJDK官方的各种镜像，并没有发现CentOS作为操作系统的，因此自己动手做一个吧，思路很简单：找到OpenJDK的Dockerfile文件，把它的基础镜像换成CentOS7.6即可
-
以下是Dockerfile的所有内容，可见核心是根据不同的操作系统下载文件然后安装，逻辑简单清晰就不多说了：
FROM centos:7.6.1810
RUN set -eux;
yum install -y
gzip
tar
binutils
freetype fontconfig
;
ENV JAVA_HOME /usr/java/openjdk-8
ENV PATH $JAVA_HOME/bin:$PATH
# Default to UTF-8 file.encoding
ENV LANG C.UTF-8
RUN set -eux;
arch="$(objdump="$(command -v objdump)" && objdump --file-headers "$objdump" | awk -F "[:,]+[[:space:]]+" "$1 == "architecture" { print $2 }")";
case "$arch" in
"i386:x86-64")
downloadUrl="https://github.com/AdoptOpenJDK/openjdk8-upstream-binaries/releases/download/jdk8u292-b10/OpenJDK8U-jdk_x64_linux_8u292b10.tar.gz";
;;
"aarch64")
downloadUrl="https://github.com/AdoptOpenJDK/openjdk8-upstream-binaries/releases/download/jdk8u292-b10/OpenJDK8U-jdk_aarch64_linux_8u292b10.tar.gz";
;;
*) echo >&2 "error: unsupported architecture: "$arch""; exit 1 ;;
esac;
curl -fL -o openjdk.tgz "$downloadUrl";
curl -fL -o openjdk.tgz.asc "$downloadUrl.sign";
export GNUPGHOME="$(mktemp -d)";
# pre-fetch Andrew Haley"s (the OpenJDK 8 and 11 Updates OpenJDK project lead) key so we can verify that the OpenJDK key was signed by it
# (https://github.com/docker-library/openjdk/pull/322#discussion_r286839190)
# we pre-fetch this so that the signature it makes on the OpenJDK key can survive "import-clean" in gpg
gpg --batch --keyserver keyserver.ubuntu.com --recv-keys EAC843EBD3EFDB98CC772FADA5CD6035332FA671;
# TODO find a good link for users to verify this key is right (https://mail.openjdk.java.net/pipermail/jdk-updates-dev/2019-April/000951.html is one of the only mentions of it I can find); perhaps a note added to https://adoptopenjdk.net/upstream.html would make sense?
# no-self-sigs-only: https://salsa.debian.org/debian/gnupg2/commit/c93ca04a53569916308b369c8b218dad5ae8fe07
gpg --batch --keyserver keyserver.ubuntu.com --keyserver-options no-self-sigs-only --recv-keys CA5F11C6CE22644D42C6AC4492EF8D39DC13168F;
gpg --batch --list-sigs --keyid-format 0xLONG CA5F11C6CE22644D42C6AC4492EF8D39DC13168F
| tee /dev/stderr
| grep "0xA5CD6035332FA671"
| grep "Andrew Haley";
gpg --batch --verify openjdk.tgz.asc openjdk.tgz;
rm -rf "$GNUPGHOME";
mkdir -p "$JAVA_HOME";
tar --extract
--file openjdk.tgz
--directory "$JAVA_HOME"
--strip-components 1
--no-same-owner
;
rm openjdk.tgz*;
rm -rf "$JAVA_HOME/jre/lib/security/cacerts";
# see "update-ca-trust" script which creates/maintains this cacerts bundle
ln -sT /etc/pki/ca-trust/extracted/java/cacerts "$JAVA_HOME/jre/lib/security/cacerts";
# https://github.com/oracle/docker-images/blob/a56e0d1ed968ff669d2e2ba8a1483d0f3acc80c0/OracleJava/java-8/Dockerfile#L17-L19
ln -sfT "$JAVA_HOME" /usr/java/default;
ln -sfT "$JAVA_HOME" /usr/java/latest;
for bin in "$JAVA_HOME/bin/"*; do
base="$(basename "$bin")";
[ ! -e "/usr/bin/$base" ];
alternatives --install "/usr/bin/$base" "$base" "$bin" 20000;
done;
# basic smoke test
javac -version;
java -version
-
写完之后执行docker build -t bolingcavalry/centos7.6-jdk8:0.0.1 .即可生成镜像，如果您有hub.docker.com的账号，还可以将其推送到中央仓库，给更多人使用
-
用history命令看看镜像内容，详情如下，合计五百多兆，已经不小了：
will@Mac-mini$ docker history bolingcavalry/centos7.6-jdk8:0.0.1
IMAGE CREATED CREATED BY SIZE COMMENT
a5dead4a6505 2 days ago /bin/sh -c set -eux; arch="$(objdump… 209MB
<missing> 2 days ago /bin/sh -c #(nop) ENV LANG=C.UTF-8 0B
<missing> 2 days ago /bin/sh -c #(nop) ENV PATH=/usr/java/openjd… 0B
<missing> 2 days ago /bin/sh -c #(nop) ENV JAVA_HOME=/usr/java/o… 0B
<missing> 2 days ago /bin/sh -c set -eux; yum install -y … 144MB
<missing> 2 years ago /bin/sh -c #(nop) CMD ["/bin/bash"] 0B
<missing> 2 years ago /bin/sh -c #(nop) LABEL org.label-schema.sc… 0B
<missing> 2 years ago /bin/sh -c #(nop) ADD file:54b004357379717df… 202MB
- 我这里已经推送到hub.docker.com上去了，执行以下命令即可下载到本地：
docker pull bolingcavalry/centos7.6-jdk8:0.0.3
CentOS7+JDK8+OpenCV4镜像
- 接下来可以集成OpenCV4了，这里有两个关键点需要注意：
- 受到JavaCV依赖的约束，OpenCV的版本要用4.5.3
- OpenCV编译的时候要求cmake版本是3.x，因此需要下载cmake对应版本
- 最终，Dockerfile内容如下，基础镜像是前面做好的bolingcavalry/centos7.6-jdk8:0.0.1，先是安装一大堆编译所需的应用，然后下载cmake并安装，再下载OpenCV-4.5.3版本的源码然后编译，就这么简单（但其间的调试工作还是不少的，不说了，说多了都是泪）：
FROM bolingcavalry/centos7.6-jdk8:0.0.1
RUN echo "export LC_ALL=en_US.UTF-8" >> /etc/profile
&& source /etc/profile
RUN set -eux;
yum install -y
make
gcc
gcc-c++
gtk+-devel
gimp-devel
gimp-devel-tools
gimp-help-browser
zlib-devel
libtiff-devel
libjpeg-devel
libpng-devel
gstreamer-devel
libavc1394-devel
libraw1394-devel
libdc1394-devel
jasper-devel
jasper-utils
swig
python
libtool
nasm
build-essential
ant
unzip
;
RUN set -eux;
curl -fL -o cmake-3.12.2-Linux-x86_64.tar.gz https://cmake.org/files/v3.12/cmake-3.12.2-Linux-x86_64.tar.gz
&& tar -zxvf cmake-3.12.2-Linux-x86_64.tar.gz
&& mv cmake-3.12.2-Linux-x86_64 cmake-3.12.2
&& ln -sf /cmake-3.12.2/bin/* /usr/bin;
curl -fL -o opencv-4.5.3.zip https://codeload.github.com/opencv/opencv/zip/4.5.3;
unzip opencv-4.5.3.zip;
rm -rf opencv-4.5.3.zip;
cd opencv-4.5.3;
mkdir build;
cd build;
cmake -D CMAKE_BUILD_TYPE=RELEASE -D CMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local ..;
make;
make install;
cmake -D CMAKE_BUILD_TYPE=RELEASE -D CMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local -DBUILD_TESTS=OFF ..;
make -j8;
make install
-
执行命令docker build -t bolingcavalry/opencv4.5.3:0.0.1 .即可生成镜像，如果您有hub.docker.com的账号，还可以将其推送到中央仓库，给更多人使用
-
用history命令看看镜像内容，详情如下，倒吸一口凉气，这么大的体积，亲爱的读者们会不会打死我…：
will@Mac-mini centos7-jdk8 % docker history bolingcavalry/opencv4.5.3:0.0.1
IMAGE CREATED CREATED BY SIZE COMMENT
d1518ffa4699 5 days ago RUN /bin/sh -c set -eux; curl -fL -o cma… 819MB buildkit.dockerfile.v0
<missing> 5 days ago RUN /bin/sh -c set -eux; yum install -y … 637MB buildkit.dockerfile.v0
<missing> 5 days ago RUN /bin/sh -c echo "export LC_ALL=en_US.UTF… 1.84kB buildkit.dockerfile.v0
<missing> 3 months ago /bin/sh -c set -eux; arch="$(objdump… 209MB
<missing> 3 months ago /bin/sh -c #(nop) ENV LANG=C.UTF-8 0B
<missing> 3 months ago /bin/sh -c #(nop) ENV PATH=/usr/java/openjd… 0B
<missing> 3 months ago /bin/sh -c #(nop) ENV JAVA_HOME=/usr/java/o… 0B
<missing> 3 months ago /bin/sh -c set -eux; yum install -y … 144MB
<missing> 2 years ago /bin/sh -c #(nop) CMD ["/bin/bash"] 0B
<missing> 2 years ago /bin/sh -c #(nop) LABEL org.label-schema.sc… 0B
<missing> 2 years ago /bin/sh -c #(nop) ADD file:54b004357379717df… 202MB
- 我这里已经推送到hub.docker.com上去了，执行以下命令即可下载到本地：
docker pull bolingcavalry/opencv4.5.3:0.0.1
-
这里要提醒一下，opencv的编译是非常耗时的，请确保docker宿主机的性能不要太差，也请您耐心等待编译过程
-
至此，符合咱们要求的基础镜像opencv4.5.3:0.0.1已制作完成，有了它，咱们的Java应用所需的jdk和opencv就凑齐了，在开发javacv相关的应用时，以它为基础镜像就无需再为环境和依赖库操心，终于可以聚焦java开发了
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