还在为 Spring Boot3 应用、数据库、Redis 的容器化部署头疼吗？单独打包每个组件不仅步骤繁琐，还容易出现环境不一致的问题，上线时各种兼容性报错让人焦头烂额。

其实，只需一个镜像就能搞定所有组件的联动启动 —— 这正是当下互联网开发圈流行的 “全栈打包” 方案。本文专为互联网软件开发人员量身打造，手把手教你将 Spring Boot3 应用、数据库、Redis 打包进同一个镜像，从依赖配置到镜像构建，再到启动调试，每一步都附带实操代码和避坑指南，让你彻底告别多组件部署的混乱局面。

Spring Boot3 概述

Spring Boot3 作为 Spring 框架的最新重要版本，带来了诸多令人瞩目的新特性。它将 Java 17 作为最低支持版本，而 Java 17 作为长期支持（LTS）版本，具备密封类和接口、模式匹配、新 HTTP Client API 等新特性，为开发者提供了更高效的编程体验和更好的性能。

Spring Boot3 采用了更加模块化的架构设计，允许应用程序按需引入模块，减少不必要的依赖和内存占用，提升了启动速度、运行效率、安全性和可维护性。其核心模块如 spring-boot-starter、spring-boot-starter-web、
spring-boot-starter-data-jpa 等，为构建不同类型的应用提供了基础支持。

尤为值得一提的是，Spring Boot3 原生支持 Spring Native，这使得开发者能够更便捷地构建和部署原生的 GraalVM 映像。通过使用 Spring Native，应用程序可获得更快的启动时间和更低的内存消耗，非常契合云原生和容器化的部署环境。原生映像的启动时间相比传统 JVM 大幅缩短，内存占用也显著减少，同时安全性因攻击面的减小而得到增强。

在配置和管理方面，Spring Boot3 支持新的配置文件格式，如简洁的 YAML 或 JSON 格式，还引入了动态配置功能，允许在运行时修改配置而无需重启应用。配置属性绑定也得到改进，可支持更复杂的配置结构和类型转换。

安全性上，Spring Boot3 改进了认证和授权机制，支持更多认证方式和更细粒度的授权控制，默认启用 HTTPS 确保数据传输安全，增强了 CSRF 防护机制。性能优化上，改进了 Bean 初始化机制，减少启动时间，优化了资源管理和回收机制，降低内存占用，增强了异步处理支持，提高并发处理能力。此外，还提供了如 Spring Boot DevTools 增强开发环境自动重启和调试功能、Spring Boot Actuator 提供更多监控和管理端点、改进日志管理等特性，提升了开发体验。

数据库的集成与配置

Spring Boot 框架为 SQL 数据库提供了广泛支持，既可以使用 JdbcTemplate 直接访问 JDBC，也支持 “object relational mapping” 技术，如 Hibernate、MyBatis 等。Spring Data 独立项目则提供了对多种关系型和非关系型数据库的访问支持，涵盖 MySQL、Oracle、MongoDB、Redis、R2DBC、Apache Solr、Elasticsearch 等。同时，Spring Boot 也支持嵌入式数据库，如 H2、HSQL 和 Derby，这些数据库只需提供 jar 包就能在内存中维护数据。

在实际项目中，通常会使用 MySQL、Oracle、PostgreSQL 等大型关系数据库。在代码中访问数据库，需要知道数据库程序所在的 ip、端口、访问数据库的用户名和密码以及数据库的类型信息，这些信息用于初始化数据源（DataSource）。DataSource 表示数据的来源，通过它可以获取与数据库绑定的连接对象（Connection）。javax.sql.DataSource 接口提供了标准方法来获取 Connection，而 Connection 则用于在程序代码和数据库之间发送查询命令、更新数据语句，并获取命令执行结果。

在 application 配置文件中，DataSource 的配置项以 spring.datasource.* 开头，例如 spring.datasource.url 用于指定数据库连接地址。Spring Boot 能够从 spring.datasource.url 推断所使用的数据驱动类，若需特殊指定，可设置
spring.datasource.driver-class-name 为驱动类的全限定名称。

Spring Boot 支持多种数据库连接池，优先使用 HikariCP，其次是 Tomcat pooling、Commons DBCP2，若以上都未配置，则最后使用 Oracle UCP 连接池。当项目中 starter 依赖了 spring-boot-starter-jdbc 或者
spring-boot-starter-data-jpa 时，默认会添加 HikariCP 连接池依赖，即默认使用 HikariCP 连接池。

使用 JdbcTemplate 可以提供自定义 SQL，Spring 会执行这些 SQL 并得到记录结果集。JdbcTemplate 和
NamedParameterJdbcTemplate 类会自动配置，开发者可以通过 @Autowire 将其注入到自己的 Bean 中。JdbcTemplate 执行完整的 SQL 语句，而
NamedParameterJdbcTemplate 可以在 SQL 语句部分使用 “: 命名参数” 作为占位符，对参数命名，提高可读性，它实际上是包装了 JdbcTemplate 对象，解析 “: 命名参数” 后交给 JdbcTemplate 执行 SQL 语句。

此外，Spring Boot 能够自动执行 DDL 和 DML 脚本，默认的脚本文件名称为 schema.sql 和 data.sql，它们会在类路径中自动加载。自动执行脚本还涉及到 spring.sql.init.mode 配置项。Spring Boot 还可以处理特定的数据库类型，通过设置 spring.sql.init.platform，如 hsqldb、h2、oracle、mysql、postgresql 等，并准备相应的 schema-\({platform}.sql、data-\){platform}.sql 脚本文件。

Redis 的集成与配置

在 Spring Boot 应用中集成 Redis 也相对简单。首先，在项目的 pom.xml 文件中添加 Redis 相关的依赖：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>

然后，在 application.properties 或 application.yml 文件中配置 Redis 的连接信息。以 application.yml 为例：

spring:
  redis:
    host: your-redis-host
    port: 6379
    password: your-redis-password

这里的 host、port 和 password 需根据实际的 Redis 服务配置进行修改。

在代码中使用 Redis 时，可以通过注入 RedisTemplate 或 StringRedisTemplate 来操作 Redis。例如，使用 StringRedisTemplate 进行字符串类型数据的存储和获取：

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;
import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
public class RedisService {

    @Autowired
    private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;

    public void setValue(String key, String value) {
        stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, value);
    }

    public String getValue(String key) {
        return stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);
    }
}

通过这样的配置和代码编写，就可以在 Spring Boot3 应用中方便地使用 Redis 进行缓存、分布式锁等操作。

应用打包到镜像的准备工作

在将 Spring Boot3 应用打包到镜像之前，需要确保安装并启动了 Docker。Docker 是一款开源的应用容器引擎，通过它可以将应用及其依赖打包到一个可移植的镜像中，然后发布到任何流行的 Linux 机器上运行。

接下来，要确定项目的构建工具，通常使用 Maven 或 Gradle。以 Maven 为例，在项目的 pom.xml 文件中，需要确保相关依赖的正确性和完整性。除了 Spring Boot3 本身的核心依赖、数据库相关依赖、Redis 依赖外，还需关注与容器化构建相关的插件。

对于 Spring Boot3 应用构建 Docker 镜像，Spring Boot 提供了方便的插件支持。例如，使用 Spring Boot 的 build-image 插件可以轻松构建镜像。在 pom.xml 文件中添加如下配置：

<build>
    <plugins>
        <plugin>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            <configuration>
                <image>
                    <name>your-image-name</name>
                </image>
            </configuration>
        </plugin>
    </plugins>
</build>

这里的 your-image-name 需替换为期望的镜像名称，注意 Docker 镜像名字中不能有大写字母。

使用 Spring Boot 插件构建镜像

当项目配置完成后，就可以使用 Spring Boot 插件来构建 Docker 镜像了。执行以下命令：

mvn -Pnative spring-boot:build-image

这条命令会触发 Maven 构建过程，Spring Boot 插件会利用
/paketo-buildpacks/native-image 来生成本地可执行文件，并将其打入到容器中。构建过程可能需要一些时间，取决于项目的规模和网络状况。构建成功后，可以使用以下命令查看生成的 Docker 镜像：

docker images

在输出的镜像列表中，就可以找到刚刚构建的 Spring Boot3 应用的镜像。

如果构建过程中遇到问题，常见的原因可能包括依赖冲突、网络问题导致无法下载所需的依赖包等。对于依赖冲突，可以通过分析 Maven 的依赖树来排查，使用命令：

mvn dependency:tree

对于网络问题，需要检查网络连接是否正常，或者配置合适的 Maven 镜像源。

多阶段构建优化镜像

为了进一步优化镜像的大小和性能，可以采用多阶段构建的方式。多阶段构建允许在一个 Dockerfile 中定义多个构建阶段，每个阶段可以使用不同的基础镜像，并且可以选择性地将前一阶段的构建产物复制到后续阶段。

以下是一个简单的 Spring Boot3 应用多阶段构建的 Dockerfile 示例：

# 第一阶段：构建应用
FROM maven:3.8.6-openjdk-17 AS build
WORKDIR /app
COPY pom.xml.
COPY src.
RUN mvn clean package -DskipTests

# 第二阶段：生成最终镜像
FROM openjdk:17-jre-slim
WORKDIR /app
COPY --from=build /app/target/your-application.jar.
EXPOSE 8080
CMD ["java", "-jar", "your-application.jar"]

在这个示例中，第一阶段使用了 Maven 的官方镜像来构建应用，在构建完成后，第二阶段使用了一个更精简的 OpenJDK 运行时镜像，只将第一阶段生成的最终 jar 包复制到新镜像中，大大减小了镜像的体积。

通过这种多阶段构建的方式，可以确保镜像中只包含运行应用所需的最小依赖，提高镜像的构建速度和运行效率。

运行镜像中的应用

当镜像构建完成后，就可以运行容器来启动 Spring Boot3 应用了。使用以下命令：

docker run --rm -p 8080:8080 your-image-name

这里的 --rm 参数表示容器停止后自动删除容器，-p 8080:8080 表示将容器内部的 8080 端口映射到主机的 8080 端口，your-image-name 替换为实际构建的镜像名称。

如果应用需要传递参数，可以通过 - e 选项来设置环境变量。例如：

docker run --rm -p 8080:8080 -e methodName=test your-image-name

在代码中，可以通过 System.getenv ("methodName") 来获取这个环境变量的值。建议在工作中使用 Spring 的 Environment 来获取参数，这样可以更方便地管理和获取各种配置信息。

在运行过程中，如果应用无法正常启动，可能的原因有端口冲突、应用配置错误等。对于端口冲突，可以通过检查主机上正在使用的端口来排查，使用命令如：

lsof -i :8080

如果有其他进程占用了 8080 端口，可以选择修改应用的端口配置或者停止占用端口的进程。对于应用配置错误，则需要仔细检查 application.properties 或 application.yml 文件中的配置信息，以及相关的代码逻辑。

总结

将 Spring Boot3 的一整套应用，包括数据库、Redis、应用本身等打包到一个镜像中启动，通过上述详细的步骤和方法，能够顺利实现。从 Spring Boot3 的新特性了解，到数据库和 Redis 的集成配置，再到应用打包成镜像以及运行镜像中的应用，每一个环节都至关重要。在实际操作过程中，可能会遇到各种问题，但只要按照正确的排查思路和解决方法，就能够逐一克服。希望本文能为广大互联网软件开发人员在相关工作中提供有力的帮助，助力大家在容器化部署的道路上更加得心应手。