08. Dockerfile多阶段创建

简介

多阶段构建(Multi-stage builds)是 Docker 17.05 引入的新特性，它允许在一个 Dockerfile 中使用多个 FROM 语句。这种方式可以:

  • 大幅减少最终镜像的体积
  • 避免在构建过程中引入不必要的依赖
  • 简化构建流程

1. 传统构建方式的问题

在多阶段构建出现之前，通常采用两种方式构建镜像：

  • 全部放入一个 Dockerfile
  • 分散到多个 Dockerfile

1.1 单一 Dockerfile 方式

存在的问题：

  • 镜像层次多，镜像体积较大，部署时间变长
  • 源代码存在泄露的风险

示例：构建 Go 应用

  1. 创建 app.go 文件：

    package main
import "fmt"
func main(){
    fmt.Printf("Hello World!");
}

  2. 编写 Dockerfile.one：

    FROM golang:1.9-alpine
RUN apk --no-cache add git ca-certificates
WORKDIR /go/src/github.com/go/helloworld
COPY app.go .
RUN go get -d -v github.com/go-sql-driver/mysql \
    && CGO_ENABLED=0 GOOS=linux go build -a -installsuffix cgo -o app . \
    && cp /go/src/github.com/go/helloworld/app /root
    
WORKDIR /root/
CMD ["./app"]

  3. 构建镜像：

    docker build -t go/helloword:1 -f Dockerfile.one .

1.2 多 Dockerfile 方式

基本思路：

  • 第一个 Dockerfile 用于编译构建
  • 第二个 Dockerfile 用于生成运行环境
  • 使用脚本将两个阶段连接起来

示例：

  1. 编写 Dockerfile.build（构建阶段）：

    FROM golang:1.9-alpine
RUN apk --no-cache add git
WORKDIR /go/src/github.com/go/helloworld
COPY app.go .
RUN go get -d -v github.com/go-sql-driver/mysql \
    && CGO_ENABLED=0 GOOS=linux go build -a -installsuffix cgo -o app .

  2. 编写 Dockerfile.copy（运行阶段）：

    FROM alpine:latest
RUN apk --no-cache add ca-certificates
WORKDIR /root/
COPY app .
CMD ["./app"]

  3. 创建构建脚本 build.sh：

    #!/bin/sh
echo Building go/helloworld:build

docker build -t go/helloworld:build . -f Dockerfile.build

docker create --name extract go/helloworld:build
docker cp extract:/go/src/github.com/go/helloworld/app ./app
docker rm -f extract

echo Building go/helloworld:2

docker build --no-cache -t go/helloworld:2 . -f Dockerfile.copy
rm ./app

  4. 执行构建：

    chmod +x build.sh

./build.sh

镜像大小对比：

$ docker image ls

REPOSITORY      TAG    IMAGE ID        CREATED         SIZE
go/helloworld   2      f7cf3465432c    22 seconds ago  6.47MB
go/helloworld   1      f55d3e16affc    2 minutes ago   295MB

注意： 虽然第二种方式可以得到更小的镜像，但构建过程较为复杂。

2. 多阶段构建

2.1 基本用法

使用多阶段构建，只需要一个 Dockerfile 就可以实现上述功能：

FROM golang:1.9-alpine as builder

RUN apk --no-cache add git

WORKDIR /go/src/github.com/go/helloworld/

RUN go get -d -v github.com/go-sql-driver/mysql

COPY app.go .

RUN CGO_ENABLED=0 GOOS=linux go build -a -installsuffix cgo -o app .

FROM alpine:latest as prod

RUN apk --no-cache add ca-certificates

WORKDIR /root/

COPY --from=0 /go/src/github.com/go/helloworld/app .

CMD ["./app"]

2.2 构建镜像

docker build -t go/helloworld:3 .

2.3 高级特性

构建特定阶段

使用 --target 参数可以指定构建到某个阶段：

# 只构建 builder 阶段
docker build --target builder -t username/imagename:tag .

从其他镜像复制文件

COPY 指令支持从其他阶段或外部镜像复制文件：

# 从上一阶段复制
COPY --from=builder /go/src/app .

# 从指定镜像复制
COPY --from=nginx:latest /etc/nginx/nginx.conf /nginx.conf

3. 最佳实践

  • 将构建阶段放在前面，运行阶段放在后面
  • 使用 as 为每个阶段命名，提高可读性
  • 只复制必要的文件，减少镜像体积
  • 合理使用缓存，提高构建效率
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