镜像构建最佳实践

镜像分层

使用 docker image history 命令,您可以查看用于创建镜像中每个层的命令。

  1. 使用 docker image history 命令查看您创建的 getting-started 镜像中的层。

    $ docker image history getting-started
    

    您应该会看到类似于以下内容的输出。

    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   

    每行代表镜像中的一个层。此处显示的显示底部的基础层,最上面的层是最新的层。使用此功能,您还可以快速查看每个层的大小,这有助于诊断大型镜像。

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

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

层缓存

既然您已经了解了分层的实际操作,那么有一个重要的经验教训可以帮助您减少容器镜像的构建时间。一旦层发生更改,所有下游层也必须重新创建。

查看您为入门应用程序创建的以下 Dockerfile。

# syntax=docker/dockerfile:1
FROM node:18-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 中的每个命令都会成为镜像中的一个新层。您可能还记得,当您对镜像进行更改时,必须重新安装 yarn 依赖项。每次构建时都传递相同的依赖项没有多大意义。

要解决此问题,您需要重新构建 Dockerfile 以帮助支持依赖项的缓存。对于基于 Node 的应用程序,这些依赖项在 package.json 文件中定义。您可以首先仅复制该文件,安装依赖项,然后复制所有其他内容。然后,只有在 package.json 发生更改时才会重新创建 yarn 依赖项。

  1. 更新 Dockerfile,首先复制 package.json,安装依赖项,然后复制所有其他内容。

    # syntax=docker/dockerfile:1
    FROM node:18-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 .
    

    您应该会看到类似于以下内容的输出。

    [+] 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:18-alpine
    => [internal] load build context
    => => transferring context: 53.37MB
    => [1/5] FROM docker.io/library/node:18-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,更改 src/static/index.html 文件。例如,将 <title> 更改为“The Awesome Todo App”。

  4. 现在使用 docker build -t getting-started . 再次构建 Docker 镜像。这次,您的输出应该看起来有点不同。

    [+] 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:18-alpine
    => [internal] load build context
    => => transferring context: 450.43kB
    => [1/5] FROM docker.io/library/node:18-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得多。并且,您会看到几个步骤正在使用先前缓存的层。推送和拉取此镜像以及对它的更新也将快得多。

多阶段构建

多阶段构建是一个非常强大的工具,可以帮助您使用多个阶段来创建镜像。它们有几个优点

  • 将构建时依赖项与运行时依赖项分开
  • 通过仅运送应用程序运行所需的资源来减小整体镜像大小

Maven/Tomcat 示例

在构建基于 Java 的应用程序时,您需要 JDK 来将源代码编译为 Java 字节码。但是,在生产中不需要该 JDK。此外,您可能正在使用 Maven 或 Gradle 等工具来帮助构建应用程序。这些工具在最终镜像中也不需要。多阶段构建可以提供帮助。

# 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 

在此示例中,您使用一个阶段(称为 build)来使用 Maven 执行实际的 Java 构建。在第二个阶段(从 FROM tomcat 开始),您从 build 阶段复制文件。最终镜像仅是创建的最后一个阶段,可以使用 --target 标志覆盖它。

React 示例

在构建 React 应用程序时,您需要一个 Node 环境来编译 JS 代码(通常是 JSX)、SASS 样式表等,并将它们编译为静态 HTML、JS 和 CSS。如果您没有执行服务器端渲染,那么您甚至不需要 Node 环境来进行生产构建。您可以在静态 nginx 容器中运送静态资源。

# syntax=docker/dockerfile:1
FROM node:18 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

在之前的 Dockerfile 示例中,它使用 node:18 镜像来执行构建(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,您将了解有关可用于继续学习容器的更多资源。