7.17 多阶段构建

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：

7.17.1 全部放入一个 Dockerfile

一种方式是将所有的构建过程包含在一个 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:alpine

RUN apk --no-cache add git ca-certificates

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

COPY app.go .

RUN go mod init helloworld \
  && go get 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 .

7.17.2 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:alpine

RUN apk --no-cache add git

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

COPY app.go .

RUN go mod init helloworld \
  && go get 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:3

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

7.17.3 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:alpine AS builder

RUN apk --no-cache add git

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

RUN go mod init helloworld \
  && go get github.com/go-sql-driver/mysql

COPY app.go .

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

FROM alpine:3 AS prod

RUN apk --no-cache add ca-certificates

WORKDIR /root/

COPY --from=builder /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。

Go Modules 最佳实践：上述示例为简化演示在 Dockerfile 中临时执行 go mod init。在实际项目中，通常已在代码仓库中维护好 go.mod 和 go.sum 文件。推荐的 Dockerfile 写法是先拷贝这两个文件并执行 go mod download 以利用 Docker 层缓存，再拷贝源码并构建：

COPY go.mod go.sum ./
RUN go mod download
COPY . .
RUN go build -o app .

7.17.4 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（关键字大小写要与 FROM 一致，否则 docker buildx build --check 的 FromAsCasing 会报 'as' and 'FROM' keywords' casing do not match），例如

FROM golang: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 .

7.17.5 构建时从其他镜像复制文件

上面例子中我们使用 COPY --from=builder /go/src/github.com/go/helloworld/app . 通过已命名阶段（as builder）从上一阶段的镜像中复制文件（命名引用比 --from=0 这种位置索引更易读，也是当前官方推荐的最佳实践）；我们也可以复制任意镜像中的文件。

COPY --from=nginx:1.28-alpine /etc/nginx/nginx.conf /nginx.conf