多阶段

本节探讨多阶段构建。使用多阶段构建有两个主要原因

它们允许您并行运行构建步骤，使您的构建流程更快、更高效。
它们允许您创建一个占用空间更小的最终镜像，其中只包含运行程序所需的组件。

在 Dockerfile 中，构建阶段由 FROM 指令表示。上一节中的 Dockerfile 没有利用多阶段构建。它只是一个构建阶段。这意味着最终镜像中充斥着用于编译程序的资源。

$ docker build --tag=buildme .
$ docker images buildme
REPOSITORY   TAG       IMAGE ID       CREATED         SIZE
buildme      latest    c021c8a7051f   5 seconds ago   150MB

程序编译成可执行二进制文件，因此您不需要在最终镜像中存在 Go 语言实用程序。

添加阶段

使用多阶段构建，您可以选择对构建和运行时环境使用不同的基础镜像。您可以将构建工件从构建阶段复制到运行时阶段。

修改 Dockerfile 如下。此更改使用最小的 scratch 镜像作为基础创建另一个阶段。在最终的 scratch 阶段，将之前阶段构建的二进制文件复制到新阶段的文件系统中。

  # syntax=docker/dockerfile:1
  FROM golang:1.21-alpine
  WORKDIR /src
  COPY go.mod go.sum .
  RUN go mod download
  COPY . .
  RUN go build -o /bin/client ./cmd/client
  RUN go build -o /bin/server ./cmd/server
+
+ FROM scratch
+ COPY --from=0 /bin/client /bin/server /bin/
  ENTRYPOINT [ "/bin/server" ]

现在，如果您构建镜像并检查它，您应该看到一个明显更小的数字

$ docker build --tag=buildme .
$ docker images buildme
REPOSITORY   TAG       IMAGE ID       CREATED         SIZE
buildme      latest    436032454dd8   7 seconds ago   8.45MB

镜像大小从 150MB 降至只有 8.45MB。这是因为生成的镜像只包含二进制文件，其他什么都没有。

并行

您已减少了镜像的占用空间。下一步将展示如何使用多阶段构建来提高构建速度，并利用并行性。构建目前一次生成一个二进制文件。没有理由需要先构建客户端再构建服务器，反之亦然。

您可以将二进制文件构建步骤拆分为单独的阶段。在最终的 scratch 阶段，从每个相应的构建阶段复制二进制文件。通过将这些构建细分为单独的阶段，Docker 可以并行运行它们。

构建每个二进制文件的阶段都需要 Go 编译工具和应用程序依赖项。将这些通用步骤定义为可重用的基础阶段。您可以通过使用模式 FROM image AS stage_name 为阶段命名来实现。这允许您在另一个阶段的 FROM 指令中引用阶段名称（FROM stage_name）。

您还可以为二进制文件构建阶段命名，并在将二进制文件复制到最终的 scratch 镜像时，在 COPY --from=stage_name 指令中引用阶段名称。

  # syntax=docker/dockerfile:1
- FROM golang:1.21-alpine
+ FROM golang:1.21-alpine AS base
  WORKDIR /src
  COPY go.mod go.sum .
  RUN go mod download
  COPY . .
+
+ FROM base AS build-client
  RUN go build -o /bin/client ./cmd/client
+
+ FROM base AS build-server
  RUN go build -o /bin/server ./cmd/server

  FROM scratch
- COPY --from=0 /bin/client /bin/server /bin/
+ COPY --from=build-client /bin/client /bin/
+ COPY --from=build-server /bin/server /bin/
  ENTRYPOINT [ "/bin/server" ]

现在，build-client 和 build-server 阶段不再是依次构建二进制文件，而是同时执行。

构建目标

最终镜像现在很小，并且您使用并行性有效地构建了它。但是这个镜像有点奇怪，因为它在同一个镜像中包含了客户端和服务器二进制文件。它们不应该分别为两个不同的镜像吗？

可以使用单个 Dockerfile 创建多个不同的镜像。您可以使用 --target 标志指定构建的目标阶段。将未命名的 FROM scratch 阶段替换为两个名为 client 和 server 的单独阶段。

  # syntax=docker/dockerfile:1
  FROM golang:1.21-alpine AS base
  WORKDIR /src
  COPY go.mod go.sum .
  RUN go mod download
  COPY . .

  FROM base AS build-client
  RUN go build -o /bin/client ./cmd/client

  FROM base AS build-server
  RUN go build -o /bin/server ./cmd/server

- FROM scratch
- COPY --from=build-client /bin/client /bin/
- COPY --from=build-server /bin/server /bin/
- ENTRYPOINT [ "/bin/server" ]

+ FROM scratch AS client
+ COPY --from=build-client /bin/client /bin/
+ ENTRYPOINT [ "/bin/client" ]

+ FROM scratch AS server
+ COPY --from=build-server /bin/server /bin/
+ ENTRYPOINT [ "/bin/server" ]

现在您可以构建客户端和服务器程序作为单独的 Docker 镜像（标签）

$ docker build --tag=buildme-client --target=client .
$ docker build --tag=buildme-server --target=server .
$ docker images "buildme*" 
REPOSITORY       TAG       IMAGE ID       CREATED          SIZE
buildme-client   latest    659105f8e6d7   20 seconds ago   4.25MB
buildme-server   latest    666d492d9f13   5 seconds ago    4.2MB

现在镜像更小了，每个大约 4MB。

此更改还避免了每次都要构建两个二进制文件。当选择构建 client 目标时，Docker 只构建通向该目标的阶段。如果不需要 build-server 和 server 阶段，则会跳过它们。同样，构建 server 目标会跳过 build-client 和 client 阶段。

总结

多阶段构建对于创建占用空间更小、更精简的镜像非常有用，还有助于加快构建速度。

下一步

下一节将介绍如何使用文件挂载来进一步提高构建速度。

挂载