docker 多阶段构建

多阶段构建

之前的做法

在 Docker 17.05 版本之前，我们构建 Docker 镜像时，通常会采用两种方式：

全部放入一个 Dockerfile

一种方式是将所有的构建过程编包含在一个 Dockerfile 中，包括项目及其依赖库的编译、测试、打包等流程，这里可能会带来的一些问题：

• 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

例如，编写 app.go 文件，该程序输出 Hello World!

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

编写 Dockerfile.one 文件

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"]

构建镜像

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

分散到多个 Dockerfile

另一种方式，就是我们事先在一个 Dockerfile 将项目及其依赖库编译测试打包好后，再将其拷贝到运行环境中，这种方式需要我们编写两个 Dockerfile 和一些编译脚本才能将其两个阶段自动整合起来，这种方式虽然可以很好地规避第一种方式存在的风险，但明显部署过程较复杂。

例如，编写 Dockerfile.build 文件

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 .

编写 Dockerfile.copy 文件

FROM alpine:latest

RUN apk --no-cache add ca-certificates

WORKDIR /root/

COPY app .

CMD ["./app"]

新建 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

现在运行脚本即可构建镜像

$ chmod +x build.sh

$ ./build.sh

对比两种方式生成的镜像大小

$ 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

使用多阶段构建

为解决以上问题，Docker v17.05 开始支持多阶段构建 (multistage builds)。使用多阶段构建我们就可以很容易解决前面提到的问题，并且只需要编写一个 Dockerfile：

例如，编写 Dockerfile 文件

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"]

构建镜像

$ docker build -t go/helloworld:3 .

对比三个镜像大小

$ docker image ls

REPOSITORY        TAG   IMAGE ID         CREATED            SIZE
go/helloworld     3     d6911ed9c846     7 seconds ago      6.47MB
go/helloworld     2     f7cf3465432c     22 seconds ago     6.47MB
go/helloworld     1     f55d3e16affc     2 minutes ago      295MB

很明显使用多阶段构建的镜像体积小，同时也完美解决了上边提到的问题。

只构建某一阶段的镜像

我们可以使用 as 来为某一阶段命名，例如

FROM golang:1.9-alpine as builder

例如当我们只想构建 builder 阶段的镜像时，增加 --target=builder 参数即可

$ docker build --target builder -t username/imagename:tag .

构建时从其他镜像复制文件

上面例子中我们使用 COPY --from=0 /go/src/github.com/go/helloworld/app . 从上一阶段的镜像中复制文件，我们也可以复制任意镜像中的文件。

$ COPY --from=nginx:latest /etc/nginx/nginx.conf /nginx.conf

实战多阶段构建 Laravel 镜像

本节适用于 PHP 开发者阅读。

准备

新建一个 Laravel 项目或在已有的 Laravel 项目根目录下新建 Dockerfile .dockerignore laravel.conf 文件。

在 .dockerignore 文件中写入以下内容。

.idea/
.git/
vendor/
node_modules/
public/js/
public/css/
yarn-error.log

bootstrap/cache/*
storage/

# 自行添加其他需要排除的文件，例如 .env.* 文件

在 laravel.conf 文件中写入 nginx 配置。

server {
  listen 80 default_server;
  root /app/laravel/public;
  index index.php index.html;

  location / {
      try_files $uri $uri/ /index.php?$query_string;
  }

  location ~ .*.php(/.*)*$ {
    fastcgi_pass   laravel:9000;
    include        fastcgi.conf;

    # fastcgi_connect_timeout 300;
    # fastcgi_send_timeout 300;
    # fastcgi_read_timeout 300;
  }
}

前端构建

第一阶段进行前端构建。

FROM node:alpine as frontend

COPY package.json /app/

RUN cd /app 
      && npm install --registry=https://registry.npm.taobao.org

COPY webpack.mix.js /app/
COPY resources/assets/ /app/resources/assets/

RUN cd /app 
      && npm run production

安装 Composer 依赖

第二阶段安装 Composer 依赖。

FROM composer as composer

COPY database/ /app/database/
COPY composer.json composer.lock /app/

RUN cd /app 
      && composer config -g repo.packagist composer https://mirrors.aliyun.com/composer/ 
      && composer install 
           --ignore-platform-reqs 
           --no-interaction 
           --no-plugins 
           --no-scripts 
           --prefer-dist

整合以上阶段所生成的文件

第三阶段对以上阶段生成的文件进行整合。

FROM php:7.2-fpm-alpine as laravel

ARG LARAVEL_PATH=/app/laravel

COPY --from=composer /app/vendor/ ${LARAVEL_PATH}/vendor/
COPY . ${LARAVEL_PATH}
COPY --from=frontend /app/public/js/ ${LARAVEL_PATH}/public/js/
COPY --from=frontend /app/public/css/ ${LARAVEL_PATH}/public/css/
COPY --from=frontend /app/mix-manifest.json ${LARAVEL_PATH}/mix-manifest.json

RUN cd ${LARAVEL_PATH} 
      && php artisan package:discover 
      && mkdir -p storage 
      && mkdir -p storage/framework/cache 
      && mkdir -p storage/framework/sessions 
      && mkdir -p storage/framework/testing 
      && mkdir -p storage/framework/views 
      && mkdir -p storage/logs 
      && chmod -R 777 storage

最后一个阶段构建 NGINX 镜像

FROM nginx:alpine as nginx

ARG LARAVEL_PATH=/app/laravel

COPY laravel.conf /etc/nginx/conf.d/
COPY --from=laravel ${LARAVEL_PATH}/public ${LARAVEL_PATH}/public

构建 Laravel 及 Nginx 镜像

使用 docker build 命令构建镜像。

$ docker build -t my/laravel --target=laravel .

$ docker build -t my/nginx --target=nginx .

启动容器并测试

新建 Docker 网络

$ docker network create laravel

启动 laravel 容器， --name=laravel 参数设定的名字必须与 nginx 配置文件中的 fastcgi_pass laravel:9000; 一致

$ docker run -it --rm --name=laravel --network=laravel my/laravel

启动 nginx 容器

$ docker run -it --rm --network=laravel -p 8080:80 my/nginx

浏览器访问 127.0.0.1:8080 可以看到 Laravel 项目首页。

也许 Laravel 项目依赖其他外部服务，例如 redis、MySQL，请自行启动这些服务之后再进行测试，本小节不再赘述。

生产环境优化

本小节内容为了方便测试，将配置文件直接放到了镜像中，实际在使用时 建议 将配置文件作为 config 或 secret 挂载到容器中，请读者自行学习 Swarm mode 或 Kubernetes 的相关内容。

附录

完整的 Dockerfile 文件如下。

FROM node:alpine as frontend

COPY package.json /app/

RUN cd /app 
      && npm install --registry=https://registry.npm.taobao.org

COPY webpack.mix.js /app/
COPY resources/assets/ /app/resources/assets/

RUN cd /app 
      && npm run production

FROM composer as composer

COPY database/ /app/database/
COPY composer.json /app/

RUN cd /app 
      && composer config -g repo.packagist composer https://mirrors.aliyun.com/composer/ 
      && composer install 
           --ignore-platform-reqs 
           --no-interaction 
           --no-plugins 
           --no-scripts 
           --prefer-dist

FROM php:7.2-fpm-alpine as laravel

ARG LARAVEL_PATH=/app/laravel

COPY --from=composer /app/vendor/ ${LARAVEL_PATH}/vendor/
COPY . ${LARAVEL_PATH}
COPY --from=frontend /app/public/js/ ${LARAVEL_PATH}/public/js/
COPY --from=frontend /app/public/css/ ${LARAVEL_PATH}/public/css/
COPY --from=frontend /app/mix-manifest.json ${LARAVEL_PATH}/mix-manifest.json

RUN cd ${LARAVEL_PATH} 
      && php artisan package:discover 
      && mkdir -p storage 
      && mkdir -p storage/framework/cache 
      && mkdir -p storage/framework/sessions 
      && mkdir -p storage/framework/testing 
      && mkdir -p storage/framework/views 
      && mkdir -p storage/logs 
      && chmod -R 777 storage

FROM nginx:alpine as nginx

ARG LARAVEL_PATH=/app/laravel

COPY laravel.conf /etc/nginx/conf.d/
COPY --from=laravel ${LARAVEL_PATH}/public ${LARAVEL_PATH}/public