Dockerfile 最佳實踐

dockerFile 最佳實踐

一 減少構(gòu)建時間

1.1 構(gòu)建順序影響緩存利用率

把不需要經(jīng)常更改的行放到最前面，更改最頻繁的行放到最后面

鏡像的構(gòu)建順序很重要，當你向 dockerFile 中添加文件，或者修改其中的某一行時，那一部分的緩存就會失效，該緩存的后續(xù)步驟都會中斷，需要重新構(gòu)建。

1.2 只拷貝需要文件，防止緩存溢出

當拷貝文件到鏡像中時，盡量只拷貝需要的文件，切忌使用 COPY . 指令拷貝整個目錄。如果被拷貝的文件內(nèi)容發(fā)生了更改，緩存就會被破壞。在上面的示例中，鏡像中只需要構(gòu)建好的 jar 包，因此只需要拷貝這個文件就行了，這樣即使其他不相關(guān)的文件發(fā)生了更改也不會影響緩存。

1.3 最小化可緩存的執(zhí)行層

每一個RUN指令都會被看作可緩存的執(zhí)行單元，太多的RUN指令會增加鏡像的層數(shù)，增大鏡像的體積，而將所有的指令都放在一個RUN指令又會破壞緩存，從而延緩開放周期，一般都會先更新軟件索引信息，然后再安裝軟件。推薦將更新索引和安裝軟件放在同一個 RUN 指令中，這樣可以形成一個可緩存的執(zhí)行單元，否則你可能會安裝舊的軟件包。

1.4 刪除比必要的依賴

刪除不必要的依賴，不要安裝調(diào)試工具。如果實在需要調(diào)試工具，可以在容器運行之后再安裝。某些包管理工具（如 apt）除了安裝用戶指定的包之外，還會安裝推薦的包，這會無緣無故增加鏡像的體積。apt 可以通過添加參數(shù) -–no-install-recommends 來確保不會安裝不需要的依賴項。如果確實需要某些依賴項，請在后面手動添加。

1.5 刪除管理工具的緩存

包管理工具會維護自己的緩存，這些緩存會保留在鏡像文件中，推薦的處理方法是在每一個 RUN 指令的末尾刪除緩存。如果你在下一條指令中刪除緩存，不會減小鏡像的體積。

二 可維護性

2.1 盡可能使用官方鏡像

使用官方鏡像可以節(jié)省大量的維護時間，因為官方鏡像的所有安裝步驟都使用了最佳實踐。如果你有多個項目，可以共享這些鏡像層，因為他們都可以使用相同的基礎(chǔ)鏡像。

2.2 使用更具體的標簽

基礎(chǔ)鏡像盡量不要使用 latest 標簽。雖然這很方便，但隨著時間的推移，latest 鏡像可能會發(fā)生重大變化。因此在 Dockerfile 中最好指定基礎(chǔ)鏡像的具體標簽。我們使用 openjdk 作為示例，指定標簽為 8。其他更多標簽請查看官方倉庫。

2.3 使用體積更小的基礎(chǔ)鏡像

基礎(chǔ)鏡像的標簽風格不同，鏡像體積就會不同。slim 風格的鏡像是基于 Debian 發(fā)行版制作的，而 alpine 風格的鏡像是基于體積更小的 Alpine Linux 發(fā)行版制作的。其中一個明顯的區(qū)別是：Debian 使用的是 GNU 項目所實現(xiàn)的 C 語言標準庫，而 Alpine 使用的是 Musl C 標準庫，它被設計用來替代 GNU C 標準庫（glibc）的替代品，用于嵌入式操作系統(tǒng)和移動設備。因此使用 Alpine 在某些情況下會遇到兼容性問題。以 openjdk 為例，jre 風格的鏡像只包含 Java 運行時，不包含 SDK，這么做也可以大大減少鏡像體積。

2.4 給鏡像設置合適的LABEL

在 Dockerfile 中可以使用 Label 命令來為鏡像增加 Label，示例如下：

我們可以查看到 Label 及使用 Label 進行篩選:

三 重復利用

3.1 在一致的環(huán)境中從源碼構(gòu)建

首先應該確定構(gòu)建應用所需的所有依賴，本文的示例 Java 應用很簡單，只需要 Maven 和 JDK，所以基礎(chǔ)鏡像應該選擇官方的體積最小的 maven 鏡像，該鏡像也包含了 JDK。如果你需要安裝更多依賴，可以在 RUN 指令中添加。pom.xml 文件和 src 文件夾需要被復制到鏡像中，因為最后執(zhí)行 mvn package 命令（-e 參數(shù)用來顯示錯誤，-B 參數(shù)表示以非交互式的“批處理”模式運行）打包的時候會用到這些依賴文件。

雖然現(xiàn)在我們解決了環(huán)境不一致的問題，但還有另外一個問題：每次代碼更改之后，都要重新獲取一遍 pom.xml 中描述的所有依賴項。下面我們來解決這個問題。

3.2 在單獨的步驟中獲取依賴項目

結(jié)合前面提到的緩存機制，我們可以讓獲取依賴項這一步變成可緩存單元，只要 pom.xml 文件的內(nèi)容沒有變化，無論代碼如何更改，都不會破壞這一層的緩存。上圖中兩個 COPY 指令中間的 RUN 指令用來告訴 Maven 只獲取依賴項。

現(xiàn)在又遇到了一個新問題：跟之前直接拷貝 jar 包相比，鏡像體積變得更大了，因為它包含了很多運行應用時不需要的構(gòu)建依賴項。

3.3 使用多階段構(gòu)建來刪除構(gòu)建時的依賴

多階段構(gòu)建可以由多個 FROM 指令識別，每一個 FROM 語句表示一個新的構(gòu)建階段，階段名稱可以用 AS 參數(shù)指定。本例中指定第一階段的名稱為 builder，它可以被第二階段直接引用。兩個階段環(huán)境一致，并且第一階段包含所有構(gòu)建依賴項。

第二階段是構(gòu)建最終鏡像的最后階段，它將包括應用運行時的所有必要條件，本例是基于 Alpine 的最小 JRE 鏡像。上一個構(gòu)建階段雖然會有大量的緩存，但不會出現(xiàn)在第二階段中。為了將構(gòu)建好的 jar 包添加到最終的鏡像中，可以使用 COPY --from=STAGE_NAME 指令，其中 STAGE_NAME 是上一構(gòu)建階段的名稱。

四 構(gòu)建

4.1 分階段構(gòu)建

構(gòu)建鏡像最大的挑戰(zhàn)莫過于防止鏡像過大，造成實際運行時由于并發(fā)而導致拉取性能問題。為了應對這個挑戰(zhàn)，很多轉(zhuǎn)型到容器的團隊采用兩個 Dockerfile，一個負責開發(fā)環(huán)境的鏡像構(gòu)建，一個負責生產(chǎn)環(huán)境的鏡像構(gòu)建。開發(fā)鏡像包含了代碼構(gòu)建所需要的環(huán)境，鏡像大小自然比較大，生產(chǎn)鏡像僅包含應用運行所需要的內(nèi)容，是很精簡的體積很小的鏡像。

Docker 分階段構(gòu)建就可以很好地解決這個問題，使用如下的 Dockerfile 即可：

整個 Dockerfile 流程很清晰，也不在需要額外的 shell 腳本來支持整個流程，并且我們可以指定執(zhí)行的 stage，具體命令如下：

Docker

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