Dockerfile 搓镜像的小技巧

Dockerfile 最佳实践

关于 Dockerfile 最佳实践的博客,网上已经有很多很多啦,咱在这里就不赘述啦。在这里分享几个搓镜像的小技巧,尤其是针对于咱大陆的用户😂。

几个搓镜像的小技巧

构建上下文

执行 docker build 命令时,当前的工作目录被称为构建上下文。默认情况下,Dockerfile 就位于该路径下。也可以通过 -f 参数来指定 dockerfile ,但 docker 客户端会将当前工作目录下的所有文件发送到 docker 守护进程进行构建。所以来说,当执行 docker build 进行构建镜像时,当前目录一定要 干净 ,切记不要在家里录下创建一个 Dockerfile 紧接着 docker build 一把梭 😂。

正确做法是为项目建立一个文件夹,把构建镜像时所需要的资源放在这个文件夹下。比如这样:

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mkdir project
cd !$
vi Dockerfile
# 编写 Dockerfile

tips:也可以通过 .dockerignore 文件来忽略不需要的文件发送到 docker 守护进程

基础镜像

使用体积较小的基础镜像,比如 alpine 或者 debian:buster-slim,像 openjdk 可以选用openjdk:xxx-slim ,由于 openjdk 是基于 debian 的基础镜像构建的,所以向 debian 基础镜像一样,后面带个 slim 就是基于 debian:xxx-slim 镜像构建的。

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REPOSITORY                  TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
debian buster-slim e1af56d072b8 4 days ago 69.2MB
alpine latest cc0abc535e36 8 days ago 5.59MB

不过需要注意的是,alpine 的 c 库是 musl libc ,而不是正统的 glibc ,另外对于一些依赖 glibc 的大型项目,像 openjdk 、tomcat、rabbitmq 等都不建议使用 alpine 基础镜像,因为 musl libc 可能会导致 jvm 一些奇怪的问题。这也是为什么 tomcat 官方没有给出基础镜像是 alpine 的 Dockerfile 的原因。

国内软件源

使用默认的软件源安装构建时所需的依赖,对于绝大多数基础镜像来说,在国内网络环境构建时的速度较慢,可以通过修改软件源的方式更换为国内的软件源镜像站。目前国内稳定可靠的镜像站主要有,华为云、阿里云、腾讯云、163等。对于咱的网络环境,华为云的镜像站速度最快,平均 10MB/s,峰值可达到 20MB/s,极大的能加快构建镜像的速度。可以参考我曾经写过的一篇 国内软件源镜像站伪评测

  • 对于 alpine 基础镜像修改软件源
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echo "http://mirrors.huaweicloud.com/alpine/latest-stable/main/" > /etc/apk/repositories ;\
echo "http://mirrors.huaweicloud.com/alpine/latest-stable/community/" >> /etc/apk/repositories ;\
apk update ;\
  • debian 基础镜像修改默认原件源码
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sed -i 's/deb.debian.org/mirrors.huaweicloud.com/g' /etc/apt/sources.list ;\
sed -i 's|security.debian.org/debian-security|mirrors.huaweicloud.com/debian-security|g' /etc/apt/sources.list ;\
apt update ;\
  • Ubuntu 基础镜像修改默认原件源码
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sed -i 's/archive.ubuntu.com/mirrors.huaweicloud.com/g' /etc/apt/sources.list
apt update ;\
  • 对于 CentOS ??? 大哥,你确定要用 220MB 大小的基础镜像?
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REPOSITORY                  TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
centos latest 0f3e07c0138f 3 months ago 220MB

建议这些命令就放在 RUN 指令的第一条,update 以下软件源,之后再 install 相应的依赖。

时区设置

由于绝大多数基础镜像都是默认采用 UTC 的时区,与北京时间相差 8 个小时,这将会导致容器内的时间与北京时间不一致,因而会对一些应用造成一些影响,还会影响容器内日志和监控的数据。因此对于东八区的用户,最好在构建镜像的时候设定一下容器内的时区,一以免以后因为时区遇到一些 bug😂。可以通过环境变量设置容器内的时区。在启动的时候可以通过设置环境变量-e TZ=Asia/Shanghai 来设定容器内的时区。

alpine
  • 但对于 alpine 基础镜像无法通过 TZ 环境变量的方式设定时区,需要安装 tzdata 来配置时区。
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[email protected]:~/docke/alpine# docker run --rm -it -e TZ=Asia/Shanghai alpine date
Thu Jan 2 03:37:44 UTC 2020
  • 对于 alpine 基础镜像,可以在 RUN 指令后面追加上以下命令
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apk add --no-cache tzdata ;\
cp /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime ;\
echo "Asia/Shanghai" > /etc/timezone ;\
apk del tzdata ;\
  • 通过 tzdate 设定时区
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[email protected]:~/docke/alpine# docker build -t alpine:tz2 .
Sending build context to Docker daemon 2.048kB
Step 1/2 : FROM alpine
---> cc0abc535e36
Step 2/2 : RUN set -xue ; echo "http://mirrors.huaweicloud.com/alpine/latest-stable/main/" > /etc/apk/repositories ; echo "http://mirrors.huaweicloud.com/alpine/latest-stable/community/" >> /etc/apk/repositories ; apk update ; apk add --no-cache tzdata ; cp /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime ; echo "Asia/Shanghai" > /etc/timezone ; apk del tzdata
---> Running in 982041a34dbf
+ echo http://mirrors.huaweicloud.com/alpine/latest-stable/main/
+ echo http://mirrors.huaweicloud.com/alpine/latest-stable/community/
+ apk update
fetch http://mirrors.huaweicloud.com/alpine/latest-stable/main/x86_64/APKINDEX.tar.gz
fetch http://mirrors.huaweicloud.com/alpine/latest-stable/community/x86_64/APKINDEX.tar.gz
v3.11.2-11-gd5cdcefa20 [http://mirrors.huaweicloud.com/alpine/latest-stable/main/]
v3.11.2-14-g973431591e [http://mirrors.huaweicloud.com/alpine/latest-stable/community/]
OK: 11261 distinct packages available
+ apk add --no-cache tzdata
fetch http://mirrors.huaweicloud.com/alpine/latest-stable/main/x86_64/APKINDEX.tar.gz
fetch http://mirrors.huaweicloud.com/alpine/latest-stable/community/x86_64/APKINDEX.tar.gz
(1/1) Installing tzdata (2019c-r0)
Executing busybox-1.31.1-r8.trigger
OK: 9 MiB in 15 packages
+ cp /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime
+ echo Asia/Shanghai
+ apk del tzdata
(1/1) Purging tzdata (2019c-r0)
Executing busybox-1.31.1-r8.trigger
OK: 6 MiB in 14 packages
Removing intermediate container 982041a34dbf
---> 3ec89f3e824d
Successfully built 3ec89f3e824d
Successfully tagged alpine:tz2
[email protected]:~/docke/alpine# docker run --rm -it alpine:tz2 date
Thu Jan 2 11:12:23 CST 2020
debian
  • 通过启动时设定环境变量指定时区
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[email protected]:~/docke/alpine# docker run --rm -it -e TZ=Asia/Shanghai debian date
Thu Jan 2 11:38:56 CST 2020
  • 也可以再构建镜像的时候复制时区文件设定容器内时区
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cp /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime ;\
echo "Asia/shanghai" > /etc/timezone ;\
ubuntu
  • 通过启动时设定环境变量指定时区,发射失败😂,只能通过时区文件来设定时区了。
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[email protected]:~/docke/alpine# docker run --rm -it -e TZ=Asia/Shanghai debian date
Thu Jan 2 11:38:56 CST 2020

[email protected]:~/docke/alpine# ^debian^ubuntu
docker run --rm -it -e TZ=Asia/Shanghai ubuntu date
Thu Jan 2 03:44:13 Asia 2020

在这里有个命令执行的小技巧,通过脱字符 ^ 来替换上一条命令中的 debian 为 ubuntu 然后执行相同的命令😂

  • 通过时区文件来设定时区
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apt update ;\
apt install tzdata -y ;\
cp /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime ;\
echo "Asia/shanghai" > /etc/timezone ;\

尽量使用 URL 添加源码

如果不采用分阶段构建,对于一些需要在容器内进行编译的项目,最好通过 git 或者 wegt 的方式将源码打入到镜像内,而非采用 ADD 或者 COPY ,因为源码编译完成之后,源码就不需要可以删掉了,而通过 ADD 或者 COPY 添加进去的源码已经用在下一层镜像中了,是删不掉滴啦。也就是说 git & wget source 然后 build ,最后 rm -rf source/ 这三部放在一条 RUN 指令中,这样就能避免源码添加到镜像中而增大镜像体积啦。

下面以 FastDFS 的 Dockerfile 为例

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# centos 7
FROM centos:7
# 添加配置文件
# add profiles
ADD conf/client.conf /etc/fdfs/
ADD conf/http.conf /etc/fdfs/
ADD conf/mime.types /etc/fdfs/
ADD conf/storage.conf /etc/fdfs/
ADD conf/tracker.conf /etc/fdfs/
ADD fastdfs.sh /home
ADD conf/nginx.conf /etc/fdfs/
ADD conf/mod_fastdfs.conf /etc/fdfs

# 添加源文件
# add source code
ADD source/libfastcommon.tar.gz /usr/local/src/
ADD source/fastdfs.tar.gz /usr/local/src/
ADD source/fastdfs-nginx-module.tar.gz /usr/local/src/
ADD source/nginx-1.15.4.tar.gz /usr/local/src/

# Run
RUN yum install git gcc gcc-c++ make automake autoconf libtool pcre pcre-devel zlib zlib-devel openssl-devel wget vim -y \
&& mkdir /home/dfs \
&& cd /usr/local/src/ \
&& cd libfastcommon/ \
&& ./make.sh && ./make.sh install \
&& cd ../ \
&& cd fastdfs/ \
&& ./make.sh && ./make.sh install \
&& cd ../ \
&& cd nginx-1.15.4/ \
&& ./configure --add-module=/usr/local/src/fastdfs-nginx-module/src/ \
&& make && make install \
&& chmod +x /home/fastdfs.sh
# export config
VOLUME /etc/fdfs

EXPOSE 22122 23000 8888 80
ENTRYPOINT ["/home/fastdfs.sh"]
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FROM alpine:3.10

RUN set -x \
&& echo "http://mirrors.huaweicloud.com/alpine/latest-stable/main/" > /etc/apk/repositories \
&& echo "http://mirrors.huaweicloud.com/alpine/latest-stable/community/" >> /etc/apk/repositories \
&& apk update \
&& apk add --no-cache --virtual .build-deps gcc libc-dev make perl-dev openssl-dev pcre-dev zlib-dev git \
&& mkdir -p /usr/local/src \
&& cd /usr/local/src \
&& git clone https://github.com/happyfish100/libfastcommon.git --depth 1 \
&& git clone https://github.com/happyfish100/fastdfs.git --depth 1 \
&& git clone https://github.com/happyfish100/fastdfs-nginx-module.git --depth 1 \
&& wget http://nginx.org/download/nginx-1.15.4.tar.gz \
&& tar -xf nginx-1.15.4.tar.gz \
&& cd /usr/local/src/libfastcommon \
&& ./make.sh \
&& ./make.sh install \
&& cd /usr/local/src/fastdfs/ \
&& ./make.sh \
&& ./make.sh install \
&& cd /usr/local/src/nginx-1.15.4/ \
&& ./configure --add-module=/usr/local/src/fastdfs-nginx-module/src/ \
&& make && make install \
&& apk del .build-deps \
&& apk add --no-cache pcre-dev bash \
&& mkdir -p /home/dfs \
&& mv /usr/local/src/fastdfs/docker/dockerfile_network/fastdfs.sh /home \
&& mv /usr/local/src/fastdfs/docker/dockerfile_network/conf/* /etc/fdfs \
&& chmod +x /home/fastdfs.sh \
&& rm -rf /usr/local/src*
VOLUME /home/dfs
EXPOSE 22122 23000 8888 8080
CMD ["/home/fastdfs.sh"]
  • 构建之后的对比

使用项目默认的 Dockerfile 进行构建的话,镜像大小接近 500MB 😂,而经过一些的优化,将所有的 RUN 指令合并为一条,最终构建出来的镜像大小为 30MB 😂。

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REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
fastdfs alpine e855bd197dbe 10 seconds ago 29.3MB
fastdfs debian e05ca1616604 20 minutes ago 103MB
fastdfs centos c1488537c23c 30 minutes ago 483MB

使用虚拟编译环境

对于只在编译过程中使用到的依赖,我们可以将这些依赖安装在虚拟环境中,编译完成之后可以一并删除这些依赖,比如 alpine 中可以使用 apk add --no-cache --virtual .build-deps ,后面加上需要安装的相关依赖。

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apk add --no-cache --virtual .build-deps gcc libc-dev make perl-dev openssl-dev pcre-dev zlib-dev git

构建完成之后可以使用 apk del .build-deps 命令,一并将这些编译依赖全部删除。需要注意的是,.build-deps 后面接的是编译时以来的软件包,并不是所有的编译依赖都可以删除,不要把运行时的依赖包接在后面,最好单独 add 一下。

最小化层数

docker 在 1.10 以后,只有 RUN、COPY 和 ADD 指令会创建层,其他指令会创建临时的中间镜像,但是不会直接增加构建的镜像大小了。前文提到了建议使用 git 或者 wget 的方式来将文件打入到镜像当中,但如果我们必须要使用 COPY 或者 ADD 指令呢?

还是拿 FastDFS 为例:

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# centos 7
FROM centos:7
# 添加配置文件
# add profiles
ADD conf/client.conf /etc/fdfs/
ADD conf/http.conf /etc/fdfs/
ADD conf/mime.types /etc/fdfs/
ADD conf/storage.conf /etc/fdfs/
ADD conf/tracker.conf /etc/fdfs/
ADD fastdfs.sh /home
ADD conf/nginx.conf /etc/fdfs/
ADD conf/mod_fastdfs.conf /etc/fdfs

# 添加源文件
# add source code
ADD source/libfastcommon.tar.gz /usr/local/src/
ADD source/fastdfs.tar.gz /usr/local/src/
ADD source/fastdfs-nginx-module.tar.gz /usr/local/src/
ADD source/nginx-1.15.4.tar.gz /usr/local/src/

多个文件需要添加到容器中不同的路径,每个文件使用一条 ADD 指令的话就会增加一层镜像,这样戏曲就多了 12 层镜像😂。其实大可不必,我们可以将这些文件全部打包为一个文件为 src.tar.gz 然后通过 ADD 的方式把文件添加到当中去,然后在 RUN 指令后使用 mv 命令把文件移动到指定的位置。这样仅仅一条 ADD 和RUN 指令取代掉了 12 个 ADD 指令😂

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FROM alpine:3.10
COPY src.tar.gz /usr/local/src.tar.gz
RUN set -xe \
&& apk add --no-cache --virtual .build-deps gcc libc-dev make perl-dev openssl-dev pcre-dev zlib-dev tzdata \
&& cp /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime \
&& tar -xvf /usr/local/src.tar.gz -C /usr/local \
&& mv /usr/local/src/conf/fastdfs.sh /home/fastdfs/ \
&& mv /usr/local/src/conf/* /etc/fdfs \
&& chmod +x /home/fastdfs/fastdfs.sh \
&& rm -rf /usr/local/src/* /var/cache/apk/* /tmp/* /var/tmp/* $HOME/.cache
VOLUME /var/fdfs

其他最小化层数无非就是把构建项目的整个步骤弄成一条 RUN 指令,不过多条命令合并可以使用 && 或者 ; 这两者都可以,不过据我在 docker hub 上的所见所闻,使用 ; 的居多,尤其是官方的 Dockerfile

docker 镜像分析工具

推荐阅读 Docker 镜像分析工具 Dive(附视频) ,我就不赘述啦,其实是懒😂