使用 Docker Multi-stage 高效构建镜像

dys

发布于 2020-08-28 17:00:35

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发布于 2020-08-28 17:00:35

文章被收录于专栏：性能与架构

使用 Docker 时，构建高效的 image 镜像是非常重要的，image 最好尽可能的小一点，这样实际部署的时候才能更高效。

这篇文章的目的是展示如何使用 Docker 的 multi-stage 来高效构建镜像。

下面是文章的主要内容：

示例项目说明
使用 Dockerfile 构建镜像
这种构建方式的问题
Builder Pattern 是什么？
Builder Pattern 的问题
Multi-stage 构建方式是什么？
使用 Multi-stage 构建镜像

1. 示例项目

非常简单的 web 应用，Angular ➕ Nodejs 实现的。

有兴趣可以试试：

// 下载项目
git clone https://github.com/bbachi/docker-multibuild-example.git

// 进入项目目录
cd WebApp

// 编译
npm run build

// 启动 nodejs server
cd ..
npm start

2. 使用 Dockerfile 构建镜像

构建时需要做的事儿：

基础镜像使用 node:10
拷贝所有项目源码
安装前后端 nodejs server 和 Angular 相关依赖
代码编译构建

Dockerfile 内容：

FROM node:10

# set the work directory
WORKDIR /usr/src/app

# copy package.json
COPY package*.json ./

# copy webapp folder
COPY WebApp/package*.json ./WebApp/

# RUN npm install for node js dependencies
RUN npm install \
   && cd WebApp \
   && npm install @angular/cli \
   && npm install

# Bundle app source
COPY . .

# builing Angular UI
RUN cd WebApp && npm run build

EXPOSE 3070

ENTRYPOINT ["node"]
CMD ["index.js"]

执行 build 命令：

docker build -t nodewebapp:v1 .

指定了一个 tag：nodewebapp:v1

需要耐心等待一会儿。

最后的输出结果：

下面启动起来：

docker run -it -d -p 3070:3070 nodewebapp:v1

启动后就可以访问了：

3. 常规构建方式的问题

使用 docker images 命令查看一下镜像列表：

1.21GB，也太大了吧。

而且这个镜像里面包含了很多无用的文件，例如一些依赖包。

4. Builder Pattern 是什么？

Builder Pattern 会使用2个 Dockerfile，一个用于开发阶段，一个用于线上产品阶段。

开发阶段的镜像中包含所有东西，产品阶段的镜像中只包含运行所需的必要内容。

可以使用一个脚本文件 dockerbuild.sh，先构建开发阶段的版本，然后拷贝出必要的层/文件，再构建出产品版本的镜像。

那么我们就需要3个文件了。

Dockerfile.dev

这是用于构建开发版本的，会包含所有东西，例如 angular、nodejs server 所需要的 node_modules。

其实这和上面的 Dockerfile 是一样的，为了节省篇幅就不重复贴了。

Dockerfile

这是用于构建产品版本的，只包含项目运行所必备的内容。

FROM node:10

# set the work directory
WORKDIR /root/

COPY package*.json ./

# copy the UI static assets
COPY dist ./WebApp/dist

# RUN npm install for node js dependencies
RUN npm install

# copy index.js file
COPY index.js .

EXPOSE 3070

ENTRYPOINT ["node"]
CMD ["index.js"]

dockerbuild.sh

这是一个脚本文件，主要有3个步骤：

（1）通过 Dockerfile.dev 构建出一个全套的镜像

（2）把镜像中的必备文件拷贝出来，放到一个本地目录

（3）基于这个目录，通过 Dockerfile 构建出产品版本的镜像

脚本内容：

#!/bin/sh
echo Building nodewebapp from Dockerfile.dev

docker build -t nodewebapp:v1 -f Dockerfile.dev .

echo Creating Conatiner Out of Image
docker container create --name extract nodewebapp:v1
docker container cp extract:/usr/src/app/WebApp/dist ./dist
docker container rm -f extract

echo Building nodewebapp version 2

docker build --no-cache -t nodewebapp:v2 .
rm ./dist

运行脚本：

sh dockerbuild.sh

会创建出2个镜像，tag 分别为 v1 和 v2。

v1 是开发版本镜像，v2 是产品版本镜像。

可以看到产品版本小了很多。

5. Builder Pattern 的问题

Builder Pattern 虽然可以让镜像变小，但也带来不便，例如：

我们必须写2个Dockerfile，外加一个shell 脚本。
执行脚本之后，会产生 2 个 image 镜像。
必须使用 &&、\ 来合并多个 RUM 命令来避免产生额外的层，容易出错。

6. 什么是 Multi-stage Build？

multi-stage 是 Docker 17.05 版本推出的构建方式，使用 multi-stage build 方式的话，可以使用多个 FROM 来构建每个阶段。

最后可以得到与 builder pattern 方式同样小的 image，但复杂度大大降低了。

Dockerfile 内容：

FROM node:10 AS ui-build
WORKDIR /usr/src/app
COPY WebApp/ ./WebApp/
RUN cd WebApp && npm install @angular/cli && npm install && npm run build

FROM node:10 AS server-build
WORKDIR /root/
COPY --from=ui-build /usr/src/app/WebApp/dist ./WebApp/dist
COPY package*.json ./
RUN npm install
COPY index.js .

EXPOSE 3070

ENTRYPOINT ["node"]
CMD ["index.js"]

构建结果：