关于docker:牛逼下一代-Docker-镜像构建神器

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Docker 通过读取 Dockerfile 中的指令主动构建镜像，Dockerfile 是一个文本文件，其中顺次蕴含构建给定镜像所需的所有命令。

下面的解释摘自 Docker 的官网文档并总结了 Dockerfile 的用处。Dockerfile 的应用十分重要，因为它是咱们的蓝图，是咱们增加到 Docker 镜像中的层的记录。

本文，咱们将学习如何利用 BuildKit 性能，这是 Docker v18.09 上引入的一组加强性能。集成 BuildKit 将为咱们提供更好的性能，存储管理和安全性。

Docker 概念常识
已装置 Docker（以后应用 v19.03）
一个 Java 应用程序（在本文中，我应用了一个 Jenkins Maven 示例应用程序）

让咱们开始吧！

以下是一个蕴含 Java 应用程序的未优化 Dockerfile 的示例。咱们将逐渐进行一些优化。

FROM debian
COPY . /app
RUN apt-get update
RUN apt-get -y install openjdk-11-jdk ssh emacs
CMD [“java”,“-jar”,“/app/target/my-app-1.0-SNAPSHOT.jar”]

在这里，咱们可能会问本人：构建须要多长时间？为了答复这个问题，让咱们在本地开发环境上创立该 Dockerfile，并让 Docker 构建镜像。

# enter your Java app folder
cd simple-java-maven-app-master
# create a Dockerfile
vim Dockerfile
# write content, save and exit
docker pull debian:latest # pull the source image
time docker build --no-cache -t docker-class . # overwrite previous layers
# notice the build time
0,21s user 0,23s system 0% cpu 1:55,17 total

此时，咱们的构建须要 1m55s。

如果咱们仅启用 BuildKit 而没有其余更改，会有什么不同吗？

BuildKit 能够通过两种办法启用：

在调用 Docker build 命令时设置 DOCKER_BUILDKIT = 1 环境变量，例如：

time DOCKER_BUILDKIT=1 docker build --no-cache -t docker-class

将 Docker BuildKit 设置为默认开启，须要在 /etc/docker/daemon.json 进行如下设置，而后重启：

{"features": { "buildkit": true} }

DOCKER_BUILDKIT=1 docker build --no-cache -t docker-class .
0,54s user 0,93s system 1% cpu 1:43,00 total

此时，咱们的构建须要 1m43s。在雷同的硬件上，构建破费的工夫比以前少了约 12 秒。这意味着构建简直无需费劲即可节约 10%左右的工夫。

当初让咱们看看是否能够采取一些额定的步骤来进一步改善。

因为程序对于缓存很重要，所以咱们将 COPY 命令移到更凑近 Dockerfile 开端的地位。

FROM debian
RUN apt-get update
RUN apt-get -y install openjdk-11-jdk ssh emacs
RUN COPY . /app
CMD [“java”,“-jar”,“/app/target/my-app-1.0-SNAPSHOT.jar”]

抉择更具体的 COPY 参数，以防止缓存中断。仅复制所需内容。

FROM debian
RUN apt-get update
RUN apt-get -y install openjdk-11-jdk ssh vim
COPY target/my-app-1.0-SNAPSHOT.jar /app
CMD [“java”,“-jar”,“/app/my-app-1.0-SNAPSHOT.jar”]

这样能够避免应用过期的程序包缓存。

FROM debian
RUN apt-get update && \
    apt-get -y install openjdk-11-jdk ssh vim
COPY target/my-app-1.0-SNAPSHOT.jar /app
CMD [“java”,“-jar”,“/app/my-app-1.0-SNAPSHOT.jar”]

在开始时，不要装置调试和编辑工具，当前能够在须要时装置它们。

FROM debian
RUN apt-get update && \
    apt-get -y install --no-install-recommends \
    openjdk-11-jdk
COPY target/my-app-1.0-SNAPSHOT.jar /app
CMD [“java”,“-jar”,“/app/my-app-1.0-SNAPSHOT.jar”]

你的镜像不须要此缓存数据。借此机会开释一些空间。

FROM debian
RUN apt-get update && \
    apt-get -y install --no-install-recommends \
    openjdk-11-jdk && \
    rm -rf /var/lib/apt/lists/*
COPY target/my-app-1.0-SNAPSHOT.jar /app
CMD [“java”,“-jar”,“/app/my-app-1.0-SNAPSHOT.jar”]

应用官网镜像有很多理由，例如缩小镜像保护工夫和减小镜像尺寸，以及事后配置镜像以供容器应用。

FROM openjdk
COPY target/my-app-1.0-SNAPSHOT.jar /app
CMD [“java”,“-jar”,“/app/my-app-1.0-SNAPSHOT.jar”]

请勿应用 latest 标签。

FROM openjdk:8
COPY target/my-app-1.0-SNAPSHOT.jar /app
CMD [“java”,“-jar”,“/app/my-app-1.0-SNAPSHOT.jar”]

以下是 openjdk 镜像列表。抉择最适宜本人的最轻的那个镜像。

REPOSITORY TAG 标签 SIZE 大小
openjdk 8 634MB
openjdk 8-jre 443MB
openjdk 8-jre-slim 204MB
openjdk 8-jre-alpine 83MB

如果你不须要整个 JDK，则能够应用 Maven Docker 镜像作为构建根底。

FROM maven:3.6-jdk-8-alpine
WORKDIR /app
COPY pom.xml .
COPY src ./src
RUN mvn -e -B package
CMD [“java”,“-jar”,“/app/my-app-1.0-SNAPSHOT.jar”]

能够缓存–用于获取依赖项的 Dockerfile 命令。缓存此步骤将放慢构建速度。

FROM maven:3.6-jdk-8-alpine
WORKDIR /app
COPY pom.xml .
RUN mvn -e -B dependency:resolve
COPY src ./src
RUN mvn -e -B package
CMD [“java”,“-jar”,“/app/my-app-1.0-SNAPSHOT.jar”]

为什么要应用多阶段构建？

将构建与运行时环境离开
DRY 形式
- 具备开发，测试等环境的不同详细信息
线性化依赖关系

具备特定于平台的阶段

FROM maven:3.6-jdk-8-alpine AS builder
WORKDIR /app
COPY pom.xml .
RUN mvn -e -B dependency:resolve
COPY src ./src
RUN mvn -e -B package

FROM openjdk:8-jre-alpine
COPY --from=builder /app/target/my-app-1.0-SNAPSHOT.jar /
CMD [“java”,“-jar”,“/my-app-1.0-SNAPSHOT.jar”]

如果你此时构建咱们的应用程序，

time DOCKER_BUILDKIT=1 docker build --no-cache -t docker-class .
0,41s user 0,54s system 2% cpu 35,656 total

你会留神到咱们的应用程序构建须要大概 35.66 秒的工夫。这是一个令人欢快的提高。

上面，咱们将介绍其余场景的性能。

上面的 Dockerfile 显示了基于 Debian 和基于 Alpine 的镜像的不同阶段。

FROM maven:3.6-jdk-8-alpine AS builder
…
FROM openjdk:8-jre-jessie AS release-jessie
COPY --from=builder /app/target/my-app-1.0-SNAPSHOT.jar /
CMD [“java”,“-jar”,“/my-app-1.0-SNAPSHOT.jar”]

FROM openjdk:8-jre-alpine AS release-alpine
COPY --from=builder /app/target/my-app-1.0-SNAPSHOT.jar /
CMD [“java”,“-jar”,“/my-app-1.0-SNAPSHOT.jar”]

要构建特定的镜像，咱们能够应用–target 参数：

time docker build --no-cache --target release-jessie .

不同的镜像格调（DRY / 全局 ARG）

ARG flavor=alpine
FROM maven:3.6-jdk-8-alpine AS builder
…
FROM openjdk:8-jre-$flavor AS release
COPY --from=builder /app/target/my-app-1.0-SNAPSHOT.jar /
CMD [“java”,“-jar”,“/my-app-1.0-SNAPSHOT.jar”]

ARG 命令能够指定要构建的镜像。在下面的例子中，咱们指定 alpine 为默认的镜像，但咱们也能够在 docker build 命令中，通过–build-arg flavor= 参数指定镜像。

time docker build --no-cache --target release --build-arg flavor=jessie .

并发在构建 Docker 镜像时很重要，因为它会充分利用可用的 CPU 线程。在线性 Dockerfile 中，所有阶段均按程序执行。通过多阶段构建，咱们能够让较小的依赖阶段准备就绪，以供主阶段应用它们。

BuildKit 甚至带来了另一个性能上的益处。如果在当前的构建中不应用该阶段，则在完结时将间接跳过这些阶段，而不是对其进行解决和抛弃。

上面是一个示例 Dockerfile，其中网站的资产是在一个 assets 阶段中构建的：

FROM maven:3.6-jdk-8-alpine AS builder
…
FROM tiborvass/whalesay AS assets
RUN whalesay“Hello DockerCon!”> out/assets.html

FROM openjdk:8-jre-alpine AS release
COPY --from=builder /app/my-app-1.0-SNAPSHOT.jar /
COPY --from=assets /out /assets
CMD [“java”,“-jar”,“/my-app-1.0-SNAPSHOT.jar”]

这是另一个 Dockerfile，其中别离编译了 C 和 C ++ 库，并在 builder 当前应用该阶段。

FROM maven:3.6-jdk-8-alpine AS builder-base
…

FROM gcc:8-alpine AS builder-someClib
…
RUN git clone … ./configure --prefix=/out && make && make install

FROM g++:8-alpine AS builder-some CPPlib
…
RUN git clone … && cmake …

FROM builder-base AS builder
COPY --from=builder-someClib /out /
COPY --from=builder-someCpplib /out /

BuildKit 具备程序包管理器缓存的非凡性能。以下是一些缓存文件夹地位的示例：

包管理器门路

apt /var/lib/apt/lists
go ~/.cache/go-build
go-modules $GOPATH/pkg/mod
npm ~/.npm
pip ~/.cache/pip

咱们能够将此 Dockerfile 与下面介绍的在统一的环境中从源代码构建中介绍的 Dockerfile 进行比拟。这个较早的 Dockerfile 没有非凡的缓存解决。咱们能够应用–mount=type=cache 来做到这一点。

FROM maven:3.6-jdk-8-alpine AS builder
WORKDIR /app
RUN --mount=target=. --mount=type=cache,target /root/.m2 \
    && mvn package -DoutputDirectory=/

FROM openjdk:8-jre-alpine
COPY --from=builder /app/target/my-app-1.0-SNAPSHOT.jar /
CMD [“java”,“-jar”,“/my-app-1.0-SNAPSHOT.jar”]

BuildKit 具备平安性能，上面的示例中，咱们应用了–mount=type=secret 暗藏了一些机密文件，例如~/.aws/credentials。

FROM <baseimage>
RUN …
RUN --mount=type=secret,id=aws,target=/root/.aws/credentials,required \
./fetch-assets-from-s3.sh
RUN ./build-scripts.sh

要构建此 Dockerfile，须要应用–secret 参数：

docker build --secret id=aws,src=~/.aws/credentials

还有为了进步安全性，防止应用诸如 COPY ./keys/private.pem /root .ssh/private.pem 之类的命令，咱们能够应用 BuildKit 中的 ssh 解决此问题：

FROM alpine
RUN apk add --no-cache openssh-client
RUN mkdir -p -m 0700 ~/.ssh && ssh-keyscan github.com >> ~/.ssh/known_hosts
ARG REPO_REF=19ba7bcd9976ef8a9bd086187df19ba7bcd997f2
RUN --mount=type=ssh,required git clone git@github.com:org/repo /work && cd /work && git checkout -b $REPO_REF

要构建此 Dockerfile，你须要在 ssh-agent 中加载到你的 SSH 私钥。

eval $(ssh-agent)
ssh-add ~/.ssh/id_rsa # this is the SSH key default location
docker build --ssh=default .

本文，咱们介绍了应用 Docker BuildKit 优化 Dockerfile，并因而放慢了镜像构建工夫。这些速度的进步，能够帮忙咱们提高效率和节俭计算能力。

起源：https://os.51cto.com/art/2021…

正文完

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发表至： docker

2021-05-25

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先决条件

简略的 Dockerfile 示例

启用 BuildKit

BuildKit 最后的成果

从最小到最频繁变动的程序

防止应用“COPY .”

apt-get update 和 install 命令一起应用

删除不必要的依赖

删除程序包管理器缓存

尽可能应用官网镜像

应用特定标签

寻找最小的镜像

在统一的环境中从源构建

在独自的步骤中获取依赖项

多阶段构建：删除构建依赖项

多阶段构建：不同的镜像格调

并发

BuildKit 应用程序缓存

包管理器门路

BuildKit 的平安性能

论断

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