镜像构建最佳实践

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镜像分层

使用 docker image history 命令，您可以查看镜像中每个层的创建命令。

  1. 使用 docker image history 命令查看您创建的 getting-started 镜像的各层。

    $ docker image history getting-started

    您应该会看到类似以下的输出。

    IMAGE               CREATED             CREATED BY                                      SIZE                COMMENT
a78a40cbf866        18 seconds ago      /bin/sh -c #(nop)  CMD ["node" "src/index.j…    0B                  
f1d1808565d6        19 seconds ago      /bin/sh -c yarn install --production            85.4MB              
a2c054d14948        36 seconds ago      /bin/sh -c #(nop) COPY dir:5dc710ad87c789593…   198kB               
9577ae713121        37 seconds ago      /bin/sh -c #(nop) WORKDIR /app                  0B                  
b95baba1cfdb        13 days ago         /bin/sh -c #(nop)  CMD ["node"]                 0B                  
<missing>           13 days ago         /bin/sh -c #(nop)  ENTRYPOINT ["docker-entry…   0B                  
<missing>           13 days ago         /bin/sh -c #(nop) COPY file:238737301d473041…   116B                
<missing>           13 days ago         /bin/sh -c apk add --no-cache --virtual .bui…   5.35MB              
<missing>           13 days ago         /bin/sh -c #(nop)  ENV YARN_VERSION=1.21.1      0B                  
<missing>           13 days ago         /bin/sh -c addgroup -g 1000 node     && addu…   74.3MB              
<missing>           13 days ago         /bin/sh -c #(nop)  ENV NODE_VERSION=12.14.1     0B                  
<missing>           13 days ago         /bin/sh -c #(nop)  CMD ["/bin/sh"]              0B                  
<missing>           13 days ago         /bin/sh -c #(nop) ADD file:e69d441d729412d24…   5.59MB

    每一行代表镜像中的一个层。这里的显示是底部为基础层，顶部为最新层。通过这个输出，您还可以快速查看每个层的大小，帮助诊断大型镜像。

  2. 您会注意到几行被截断了。如果添加 --no-trunc 标志，您将获得完整的输出。

    $ docker image history --no-trunc getting-started

层缓存

现在您已经看到了分层的实际效果，接下来有一个重要的知识点，可以帮助减少容器镜像的构建时间。一旦某一层发生变化，所有下游层都必须重新创建。

回顾一下您为入门应用创建的以下 Dockerfile。

# syntax=docker/dockerfile:1
FROM node:lts-alpine
WORKDIR /app
COPY . .
RUN yarn install --production
CMD ["node", "src/index.js"]

回到镜像历史输出，您会看到 Dockerfile 中的每条命令都变成了镜像中的一个新层。您可能还记得，当您修改镜像时，yarn 依赖项必须重新安装。每次构建都携带相同的依赖项并没有太大意义。

要解决这个问题，您需要重新调整 Dockerfile 的结构，以支持依赖项的缓存。对于基于 Node 的应用，这些依赖项在 package.json 文件中定义。您可以先复制该文件，安装依赖项，然后再复制其他所有内容。这样，只有当 package.json 发生更改时，才会重新创建 yarn 依赖项。

  1. 更新 Dockerfile，先复制 package.json，安装依赖项，然后再复制其他所有内容。

    # syntax=docker/dockerfile:1
FROM node:lts-alpine
WORKDIR /app
COPY package.json yarn.lock ./
RUN yarn install --production
COPY . .
CMD ["node", "src/index.js"]

  2. 使用 docker build 构建新镜像。

    $ docker build -t getting-started .

    您应该会看到类似以下的输出。

    [+] Building 16.1s (10/10) FINISHED
=> [internal] load build definition from Dockerfile
=> => transferring dockerfile: 175B
=> [internal] load .dockerignore
=> => transferring context: 2B
=> [internal] load metadata for docker.io/library/node:lts-alpine
=> [internal] load build context
=> => transferring context: 53.37MB
=> [1/5] FROM docker.io/library/node:lts-alpine
=> CACHED [2/5] WORKDIR /app
=> [3/5] COPY package.json yarn.lock ./
=> [4/5] RUN yarn install --production
=> [5/5] COPY . .
=> exporting to image
=> => exporting layers
=> => writing image     sha256:d6f819013566c54c50124ed94d5e66c452325327217f4f04399b45f94e37d25
=> => naming to docker.io/library/getting-started

  3. 现在，修改 src/static/index.html 文件。例如，将 <title> 改为 "The Awesome Todo App"。

  4. 再次使用 docker build -t getting-started . 构建 Docker 镜像。这次，您的输出应该略有不同。

    [+] Building 1.2s (10/10) FINISHED
=> [internal] load build definition from Dockerfile
=> => transferring dockerfile: 37B
=> [internal] load .dockerignore
=> => transferring context: 2B
=> [internal] load metadata for docker.io/library/node:lts-alpine
=> [internal] load build context
=> => transferring context: 450.43kB
=> [1/5] FROM docker.io/library/node:lts-alpine
=> CACHED [2/5] WORKDIR /app
=> CACHED [3/5] COPY package.json yarn.lock ./
=> CACHED [4/5] RUN yarn install --production
=> [5/5] COPY . .
=> exporting to image
=> => exporting layers
=> => writing image     sha256:91790c87bcb096a83c2bd4eb512bc8b134c757cda0bdee4038187f98148e2eda
=> => naming to docker.io/library/getting-started

    首先，您应该注意到构建速度快了很多。而且，您会看到几个步骤使用了之前缓存的层。推送和拉取此镜像及其更新也会更快。

多阶段构建

多阶段构建是一种非常强大的工具，它使用多个阶段来创建镜像。它有几个优点：

  • 将构建时依赖项与运行时依赖项分离
  • 通过仅发送应用运行所需的文件来减少整体镜像大小

Maven/Tomcat 示例

构建基于 Java 的应用时，您需要 JDK 将源代码编译为 Java 字节码。但是，JDK 在生产环境中并不需要。此外，您可能使用 Maven 或 Gradle 等工具来帮助构建应用。这些工具在最终镜像中也不需要。多阶段构建可以解决这个问题。

# syntax=docker/dockerfile:1
FROM maven AS build
WORKDIR /app
COPY . .
RUN mvn package

FROM tomcat
COPY --from=build /app/target/file.war /usr/local/tomcat/webapps

在这个示例中，您使用一个阶段（称为 build）来使用 Maven 执行实际的 Java 构建。在第二阶段（从 FROM tomcat 开始），您从 build 阶段复制文件。最终镜像只是正在创建的最后一个阶段，可以使用 --target 标志覆盖。

React 示例

构建 React 应用时，您需要 Node 环境将 JS 代码（通常是 JSX）、SASS 样式表等编译为静态 HTML、JS 和 CSS。如果您不进行服务器端渲染，甚至不需要 Node 环境来运行生产构建。您可以将静态资源发送到静态 nginx 容器中。

# syntax=docker/dockerfile:1
FROM node:lts AS build
WORKDIR /app
COPY package* yarn.lock ./
RUN yarn install
COPY public ./public
COPY src ./src
RUN yarn run build

FROM nginx:alpine
COPY --from=build /app/build /usr/share/nginx/html

在前面的 Dockerfile 示例中，它使用 node:lts 镜像执行构建（最大化层缓存），然后将输出复制到 nginx 容器中。

总结

在本节中，您学习了一些镜像构建最佳实践，包括层缓存和多阶段构建。

相关信息：

下一步

在下一节中，您将学习可以用来继续学习容器的其他资源。

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