使用Docker多階段構建來減小鏡像大小的方法

2024-09-01 13:56:14

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供稿：網友

本文講述了如何通過 Docker 的多階段構建功能來大幅度減小鏡像大小，適用于需要在 Dockerfile 中構建程式（如 javac），且需要另外安裝編譯工具鏈的鏡像。（如 Java）

先來學習單詞（本文全部采用中文詞匯，如需查詢外文文檔可對照該詞匯表。理論上個人不贊成翻譯術語）：

multi-stage 多階段
build 構建
image 鏡像
stage 階段

再來看一下效果：原 110M+，現 92M。

對比一下 Dockerfile

優化前 Dockerfile：

FROM openjdk:8u171-jdk-alpine3.8ADD . /appWORKDIR /appRUN apk add maven /  && mvn clean package /  && apk del maven /  && mv target/final.jar / /  && cd / /  && rm -rf /app /  && rm -rf /root/.m2ENTRYPOINT java -jar /final.jar

優化后 Dockerfile：

FROM openjdk:8u171-jdk-alpine3.8 as builderADD . /appWORKDIR /appRUN apk add maven /  && mvn clean package /  && apk del maven /  && mv target/final.jar /FROM openjdk:8u181-jre-alpine3.8 as environmentWORKDIR /COPY --from=builder /final.jar .ENTRYPOINT java -jar /final.jar

很明顯，優化后的 Dockerfile 新增了 FROM AS 這個命令，并出現了兩個 FROM。這就是多階段構建。

了解一下多階段構建

多階段構建是 Docker 17.05 的新增功能，它可以在一個 Dockerfile 中使用多個 FROM 語句，以創建多個 Stages（階段）。每個階段間獨立（來源請求），可以通過 COPY --from 來獲取其它階段的文件。我們來打個比方，把最終鏡像比作一盤菜（炒青椒）。把原料青椒炒完后上桌。

# 對比清單鏡像 -> 一盤菜第一個階段 -> 炒第二個階段 -> 上桌

兩個階段的目標是做好（生成）最終的菜（鏡像）。我們要做的是將第一個階段「炒」出來的食物進行「上桌」。我們的目標是做出菜，且菜盤子（盛菜和中間產物）最輕。

可視化流程如下：

# 做菜流程... 省略原料原料 -> [第一個階段——炒] # 此時盤子里有炒的工具、炒的結果和中間產物# 這時候開啟第二個階段，只保留炒的結果，而不再需要其它。-> 炒的結果 -> [開始上桌，只保留結果] # 把炒出來的青椒拿來（COPY --from），其它不要-> 最終是一盤菜。

現在應該大致理解多階段構建的流程了吧。我們把話筒交給 Java，看看在 Dockerfile 中使用編譯工具構建一個 JAR，并只保留構建完的 JAR 和運行時交給 Image，其它則扔掉應該怎么做：

# 第一階段——編譯（炒）FROM openjdk:8u171-jdk-alpine3.8 as builder # 自帶編譯工具ADD . /appWORKDIR /appRUN ... 省略編譯和清理工作...# 現在，JAR 已經出爐。JDK 不再需要，所以不能留在鏡像中。# 所以我們開啟第二階段——運行（上桌），并扔掉第一階段的所有文件（包括編譯工具）FROM openjdk:8u181-jre-alpine3.8 as environment # 只帶運行時# 目前，編譯工具等上一階段的東西已經被我們拋下。目前的鏡像中只有運行時，我們需要把上一階段（炒）的結果拿來，其它不要。COPY --from=0 /final.jar .# 好了，現在鏡像只有必要的運行時和 JAR 了。ENTRYPOINT java -jar /final.jar

如上就是多階段構建的介紹。

使用多階段構建

多階段構建的核心命令是 FROM。FORM 對于身經百戰的你來說已經不用多講了。在多階段構建中，每次 FROM 都會開啟一個新的 Stage（階段），可以看作一個新的 Image（不夠準確、來源請求），與其它階段隔離（甚至包括環境變量）。只有最后的 FROM 才會被納入 Image 中。

我們來做一個最 simple 的多階段構建例子：

# Stage 1FROM alpine:3.8WORKDIR /demoRUN echo "Hello, stage 1" > /demo/hi-1.txt# Stage 2FROM alpine:3.8WORKDIR /demoRUN echo "Hello, stage 2" > /demo/hi-2.txt

可以自己構建一下這個 Dockerfile，然后 docker save <tag> > docker.tar 看看其中的內容。不出意外應該只有 /demo/hi-2.txt 和 Alpine。

在這個 Dockerfile 中，我們創建了兩個階段。第一個階段創建 hi-1.txt，第二個階段創建 hi-2.txt，且第二個階段會被加入最終 Image，其它不會。

復制文件——階段間的橋梁

如果階段間完全隔離，那么多階段就沒有意義——上一個階段的結果會被完全拋棄，并進入全新的下一階段。

我們可以通過 COPY 命令來獲取其它階段的文件。在多階段中使用 COPY 和普通應用完全一致，僅需要添加 –form ` 即可。那么，我們修正上一個例子，使最終鏡像包含兩個階段的產物：

# Stage 1FROM alpine:3.8WORKDIR /demoRUN echo "Hello, stage 1" > /demo/hi-1.txt# Stage 2FROM alpine:3.8WORKDIR /demoCOPY --from=0 /demo/hi-1.txt /demoRUN echo "Hello, stage 2" > /demo/hi-2.txt

重新構建并保存（Save），你會發現多了一層 Layer，其中包含 hi-1.txt。

階段命名——快速識別

對于只有七秒記憶的我們來說，每次使用 stage index 并不是一件很妙的事情。這時候，可以通過階段命名的方式給它們賦予名字，以方便識別。

為階段添加名字很簡單，只需要在 FROM 后加上 as <name> 即可。

現在，我們更新 Dockerfile，給予階段名稱并使用名稱來 COPY。

# Stage 1, it's name is "build1"FROM alpine:3.8 as build1WORKDIR /demoRUN echo "Hello, stage 1" > /demo/hi-1.txt# Stage 2, it's name is "build2"FROM alpine:3.8 as build2WORKDIR /demo# No longer use indexesCOPY --from=build1 /demo/hi-1.txt /demoRUN echo "Hello, stage 2" > /demo/hi-2.txt

重新構建并保存，結果應該同上次相同。

僅構建部分階段——輕松調試

Docker 還為我們提供了一個很方便的調試方式——僅構建部分階段。它可以使構建停在某個階段，并不構建后面的階段。這可以方便我們調試；區分生產、開發和測試。

仍然沿用上次的 Dockerfile，但使用 --target <stage> 參數進行構建：