07 Docker 镜像多阶段构建

背景

在 Docker 的早期版本中，对于编译型语言（如C、Java、Go）的镜像构建，我们只能将应用的编译和运行环境，全部放到一个 Dockerfile 中，导致了我们构建出来的镜像体积过大，从而增加了镜像的存储和分发成本。

以下是一个以 Go 语言开发的 HTTP 服务为例：使用 Docker.build 文件来编译应用程序，使用 Dockerfile 文件来构建应用的运行环境，然后通过额外引入的 build.sh 脚本文件实现镜像编译和运行环境的分离，但这使得整个构建过程复杂且不够透明。

### Docker.build：依赖 Go 语言编译环境，将代码编译成可执行的二进制文件
FROM golang:1.13
WORKDIR /go/src/github.com/wilhelmguo/multi-stage-demo/
COPY main.go .
RUN CGO_ENABLED=0 GOOS=linux go build -o http-server .

### Dockerfile：在临时运行环境下执行编译后的执行文件
FROM alpine:latest
WORKDIR /root/
COPY http-server .
CMD ["./http-server"]

### build.sh：该脚本将应用的编译和运行环境共同执行
#!/bin/bash
docker build -t http-server:build . -f Dockerfile.build
docker create --name builder http-server:build
docker cp builder:/go/src/github.com/wilhelmguo/multi-stage-demo/http-server ./http-server
docker rm -f builder 

docker build -t http-server:latest .
rm ./http-server

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多阶段构建

Docker 在 17.05 版本推出了多阶段构建（multistage-build）的解决方案，多阶段构建主要使用场景就是分离编译环境和运行环境。Docker 允许我们在 Dockerfile 中使用多个 FROM 语句，而每个 FROM 语句都可以使用不同基础镜像，最终生成的镜像，是以最后一条 FROM 为准，因此还节省了第一阶段所生成的编译镜像所占用的磁盘空间。

FROM golang:1.13
WORKDIR /go/src/github.com/wilhelmguo/multi-stage-demo/
COPY main.go .
RUN CGO_ENABLED=0 GOOS=linux go build -o http-server .

FROM alpine:latest  
WORKDIR /root/
# --from=0 表示从第一阶段构建结果中拷贝文件到当前构建阶段
COPY --from=0 /go/src/github.com/wilhelmguo/multi-stage-demo/http-server .
CMD ["./http-server"] 

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为构建阶段命名

默认情况下，每一个构建阶段都没有被命名，我们可以通过 FROM 指令出现的顺序来引用这些构建阶段，构建阶段的序号是从 0 开始的。然而，为了提高 Dockerfile 文件的可读性，我们也可以使用 AS 指令为某些构建阶段起一个名称，这样即便后面我们对 Dockerfile 中的内容进行重新排序或者添加了新的构建阶段，其他构建过程中的 COPY 指令也不需要修改。

FROM golang:1.13 AS builder
WORKDIR /go/src/github.com/wilhelmguo/multi-stage-demo/
COPY main.go .
RUN CGO_ENABLED=0 GOOS=linux go build -o http-server .

FROM alpine:latest  
WORKDIR /root/
# 将 --from=0 改成了 --from=builder
COPY --from=builder /go/src/github.com/wilhelmguo/multi-stage-demo/http-server .
CMD ["./http-server"]

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停止在特定的构建阶段

有时候，我们的构建阶段非常复杂，我们想在代码编译阶段进行调试，但是多阶段构建默认构建 Dockerfile 的所有阶段，为了减少每次调试的构建时间，我们可以使用 target 参数来指定构建停止的阶段。

$ docker build --target builder -t http-server:latest .

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使用现有镜像作为构建阶段

使用多阶段构建时，我们不仅可以从 Dockerfile 已经定义的阶段中拷贝文件，还可以使用 COPY --from 指令从一个指定的镜像中拷贝文件，指定的镜像可以是本地已经存在的镜像，也可以是远程镜像仓库上的镜像。

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