Java版人脸检测详解上篇：运行环境的Docker镜像(CentOS+JDK+OpenCV)

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Java版人脸检测详解上篇：运行环境的Docker镜像(CentOS+JDK+OpenCV)

阅读原文时间：2021年10月25日阅读：1

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本篇概览

如果您看过《三分钟极速体验：Java版人脸检测》一文，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；
首先确定咱们的目标：

开发出java版的人脸检测应用
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

本篇的目标就是上述第一步：准备好docker基础镜像

关于人脸检测应用的基础镜像

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？为啥要拿一篇文章来讲基础镜像的事情？
对于人脸检测的应用来说，OpenJDK的官方镜像是不够用的，因为用java实现人脸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，一个人脸检测应用自下而上由以下六部分构成，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CentOS + JDK1.8 + OpenCV

分两步走

我打算先做一个CentOS + JDK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CentOS + JDK1.8的镜像
分析完成，开始动手吧

CentOS + JDK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：

CN0014009475M:~ will$ 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
2 days ago /bin/sh -c #(nop) ENV LANG=C.UTF-8 0B
2 days ago /bin/sh -c #(nop) ENV PATH=/usr/java/openjd… 0B
2 days ago /bin/sh -c #(nop) ENV JAVA_HOME=/usr/java/o… 0B
2 days ago /bin/sh -c set -eux; yum install -y … 144MB
2 years ago /bin/sh -c #(nop) CMD ["/bin/bash"] 0B
2 years ago /bin/sh -c #(nop) LABEL org.label-schema.sc… 0B
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

CentOS+JDK+OpenCV镜像

接下来可以集成OpenCV了，Dockerfile内容如下所示，基础镜像是刚刚做好的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OpenCV-3.4.3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 cmake 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 opencv-3.4.3.zip https://codeload.github.com/opencv/opencv/zip/3.4.3; unzip opencv-3.4.3.zip; rm -rf opencv-3.4.3.zip; cd opencv-3.4.3; 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
写完之后执行docker build -t bolingcavalry/opencv3.4.3:0.0.3 .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…：

CN0014009475M:~ will$ docker history bolingcavalry/opencv3.4.3:0.0.3
IMAGE CREATED CREATED BY SIZE COMMENT
f0306d7a2594 2 days ago /bin/sh -c set -eux; curl -fL -o opencv-… 2.99GB
2 days ago /bin/sh -c set -eux; yum install -y … 638MB
2 days ago /bin/sh -c echo "export LC_ALL=en_US.UTF-8" … 1.84kB
2 days ago /bin/sh -c set -eux; arch="$(objdump… 209MB
2 days ago /bin/sh -c #(nop) ENV LANG=C.UTF-8 0B
2 days ago /bin/sh -c #(nop) ENV PATH=/usr/java/openjd… 0B
2 days ago /bin/sh -c #(nop) ENV JAVA_HOME=/usr/java/o… 0B
2 days ago /bin/sh -c set -eux; yum install -y … 144MB
2 years ago /bin/sh -c #(nop) CMD ["/bin/bash"] 0B
2 years ago /bin/sh -c #(nop) LABEL org.label-schema.sc… 0B
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/opencv3.4.3:0.0.3
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bolingcavalry/opencv3.4.3:0.0.3已制作完成，有了它，咱们的Java应用所需的jdk和opencv就凑齐了，接下来的文章咱们一起去开发这个人脸检测的应用吧；