Docker：使用多阶段构建镜像

Question

多阶段构建是 Docker 17.05 及更高版本提供的新功能。这对致力于优化 Dockerfile 的人来说，使得 Dockerfile 易于阅读和维护。

致谢: 特别感谢 Alex Ellis 授权使用他的关于 Docker 多阶段构建的博客文章 Builder pattern vs. Multi-stage builds in Docker 作为以下示例的基础。

在多阶段构建之前

关于构建镜像最具挑战性的事情之一是保持镜像体积小巧。 Dockerfile 中的每条指令都会在镜像中增加一层，并且在移动到下一层之前，需要记住清除不需要的构件。要编写一个非常高效的 Dockerfile，你通常需要使用 shell 技巧和其它方式来尽可能地减少层数，并确保每一层都具有上一层所需的构件，而其它任何东西都不需要。

实际上最常见的是，有一个 Dockerfile 用于开发（其中包含构建应用程序所需的所有内容），而另一个裁剪过的用于生产环境，它只包含您的应用程序以及运行它所需的内容。这被称为 构建器模式。但是维护两个 Dockerfile 并不理想。

下面分别是一个 Dockerfile.build 和遵循上面的构建器模式的 Dockerfile 的例子：

Dockerfile.build ：

FROM golang:1.7.3
WORKDIR /go/src/github.com/alexellis/href-counter/
RUN go get -d -v golang.org/x/net/html
COPY app.go .
RUN go get -d -v golang.org/x/net/html \
  && CGO_ENABLED=0 GOOS=linux go build -a -installsuffix cgo -o app .

注意这个例子还使用 Bash 的 && 运算符人为地将两个 RUN 命令压缩在一起，以避免在镜像中创建额外的层。这很容易失败，难以维护。例如，插入另一个命令时，很容易忘记继续使用 \ 字符。

Dockerfile ：

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

build.sh ：

#!/bin/sh
echo Building alexellis2/href-counter:build

docker build --build-arg https_proxy=$https_proxy --build-arg http_proxy=$http_proxy \
    -t alexellis2/href-counter:build . -f Dockerfile.build

docker create --name extract alexellis2/href-counter:build
docker cp extract:/go/src/github.com/alexellis/href-counter/app ./app
docker rm -f extract

echo Building alexellis2/href-counter:latest

docker build --no-cache -t alexellis2/href-counter:latest .
rm ./app

当您运行 build.sh 脚本时，它会构建第一个镜像，从中创建一个容器，以便将该构件复制出来，然后构建第二个镜像。 这两个镜像会占用您的系统的空间，而你仍然会一个 app 构件存放在你的本地磁盘上。

多阶段构建大大简化了这种情况！

使用多阶段构建

在多阶段构建中，您需要在 Dockerfile 中多次使用 FROM 声明。每次 FROM 指令可以使用不同的基础镜像，并且每次 FROM 指令都会开始新阶段的构建。您可以选择将构件从一个阶段复制到另一个阶段，在最终镜像中，不会留下您不需要的所有内容。为了演示这是如何工作的，让我们调整前一节中的 Dockerfile 以使用多阶段构建。

Dockerfile ：

FROM golang:1.7.3
WORKDIR /go/src/github.com/alexellis/href-counter/
RUN go get -d -v golang.org/x/net/html
COPY app.go .
RUN CGO_ENABLED=0 GOOS=linux go build -a -installsuffix cgo -o app .

FROM alpine:latest
RUN apk --no-cache add ca-certificates
WORKDIR /root/
COPY --from=0 /go/src/github.com/alexellis/href-counter/app .
CMD ["./app"]

您只需要单一个 Dockerfile。 不需要另外的构建脚本。只需运行 docker build 即可。

$ docker build -t alexellis2/href-counter:latest .

最终的结果是和以前体积一样小的生产镜像，复杂性显著降低。您不需要创建任何中间镜像，也不需要将任何构件提取到本地系统。

它是如何工作的呢？第二条 FROM 指令以 alpine:latest 镜像作为基础开始新的建造阶段。 COPY --from=0 这一行将刚才前一个阶段产生的构件复制到这个新阶段。Go SDK 和任何中间构件都被留在那里，而不会保存到最终的镜像中。

命名您的构建阶段

默认情况下，这些阶段没有命名，您可以通过它们的整数来引用它们，从第一个 FROM 指令的 0 开始。但是，你可以通过在 FROM 指令中使用 as <NAME> 来为阶段命名。以下示例通过命名阶段并在 COPY 指令中使用名称来改进前一个示例。这意味着，即使您的 Dockerfile 中的指令稍后重新排序， COPY 也不会出问题。

FROM golang:1.7.3 as builder
WORKDIR /go/src/github.com/alexellis/href-counter/
RUN go get -d -v golang.org/x/net/html
COPY app.go    .
RUN CGO_ENABLED=0 GOOS=linux go build -a -installsuffix cgo -o app .

FROM alpine:latest
RUN apk --no-cache add ca-certificates
WORKDIR /root/
COPY --from=builder /go/src/github.com/alexellis/href-counter/app .
CMD ["./app"]