如何在Helm Values文件中访问Dockerfile定义的环境变量并追加参数

我已在Dockerfile中定义了带有默认值的CATALINA_OPTS并构建了Docker镜像。使用Helm Chart部署到Kubernetes集群时，发现无法向CATALINA_OPTS追加额外选项，只能在Helm Values文件中完全覆盖该变量。

Dockerfile代码：

ENV CATALINA_OPTS="$CATALINA_OPTS -XshowSettings:vm \
    --add-opens=java.base/java.io=ALL-UNNAMED \
    --add-opens=java.base/java.lang.invoke=ALL-UNNAMED \
    --add-opens=java.base/java.lang.reflect=ALL-UNNAMED"

Helm Values文件代码：

envVars:
  - name: CATALINA_OPTS
    value: "$CATALINA_OPTS -XX:+UseG1GC \
           -XX:+UnlockExperimentalVMOptions \
           -XX:InitialRAMPercentage=60.0 \
          -XX:MinRAMPercentage=60.0 \
          -XX:MaxRAMPercentage=60.0"

错误信息：

Error: Could not find or load main class ${CATALINA_OPTS} Caused by: java.lang.ClassNotFoundException: ${CATALINA_OPTS} Could not load Logmanager "org.apache.juli.ClassLoaderLogManager" java.lang.ClassNotFoundException: org.apache.juli.ClassLoaderLogManager

已确认Shell脚本字符串拼接无法在Helm Values文件中使用，Helm模板在容器启动前处理，目前似乎只能完全覆盖。请问如何在Helm Values文件中访问Dockerfile定义的环境变量并追加额外JVM参数？

方法一：通过Shell启动命令拼接变量 #

Kubernetes直接设置环境变量时，$CATALINA_OPTS不会被Shell解析（容器默认直接执行启动命令而非Shell）。可以修改Helm Deployment模板，用Shell执行启动逻辑，实现变量拼接：

在Deployment模板中调整容器的command和args：

containers:
  - name: {{ .Chart.Name }}
    image: "{{ .Values.image.repository }}:{{ .Values.image.tag }}"
    command: ["sh", "-c"]
    args:
      - |
        CATALINA_OPTS="$CATALINA_OPTS {{ .Values.catalinaOptsExtra }}"
        exec catalina.sh run

对应的Helm Values仅需定义额外参数：

catalinaOptsExtra: "-XX:+UseG1GC -XX:+UnlockExperimentalVMOptions -XX:InitialRAMPercentage=60.0 -XX:MinRAMPercentage=60.0 -XX:MaxRAMPercentage=60.0"

启动时Shell会先读取Dockerfile中定义的CATALINA_OPTS默认值，再追加额外参数，最后执行Tomcat启动命令。

方法二：在Dockerfile中预留追加参数的环境变量 #

在Dockerfile中新增一个用于存储额外参数的环境变量，再通过Tomcat的启动脚本合并两个变量：

修改Dockerfile：

ENV CATALINA_OPTS="$CATALINA_OPTS -XshowSettings:vm \
    --add-opens=java.base/java.io=ALL-UNNAMED \
    --add-opens=java.base/java.lang.invoke=ALL-UNNAMED \
    --add-opens=java.base/java.lang.reflect=ALL-UNNAMED"
ENV CATALINA_OPTS_EXTRA=""
# 将变量合并逻辑写入Tomcat的setenv.sh
RUN echo 'CATALINA_OPTS="$CATALINA_OPTS $CATALINA_OPTS_EXTRA"' >> ${CATALINA_HOME}/bin/setenv.sh

然后在Helm Values中仅设置额外参数变量：

envVars:
  - name: CATALINA_OPTS_EXTRA
    value: "-XX:+UseG1GC -XX:+UnlockExperimentalVMOptions -XX:InitialRAMPercentage=60.0 -XX:MinRAMPercentage=60.0 -XX:MaxRAMPercentage=60.0"

Tomcat启动时会自动加载setenv.sh，完成两个变量的合并。

方法三：在Helm模板中直接合并默认值与额外参数 #

如果默认参数变动频率低，可以在Helm模板中同步Dockerfile里的默认值，直接拼接额外参数：

在Deployment模板中定义环境变量：

containers:
  - name: {{ .Chart.Name }}
    image: "{{ .Values.image.repository }}:{{ .Values.image.tag }}"
    env:
      - name: CATALINA_OPTS
        value: "-XshowSettings:vm --add-opens=java.base/java.io=ALL-UNNAMED --add-opens=java.base/java.lang.invoke=ALL-UNNAMED --add-opens=java.base/java.lang.reflect=ALL-UNNAMED {{ .Values.catalinaOptsExtra }}"

Values文件中定义额外参数：

catalinaOptsExtra: "-XX:+UseG1GC -XX:+UnlockExperimentalVMOptions -XX:InitialRAMPercentage=60.0 -XX:MinRAMPercentage=60.0 -XX:MaxRAMPercentage=60.0"

这种方式无需修改Dockerfile，但需要在Helm模板中维护默认参数的同步。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者nayakam