抛砖引玉

先说结论

1. 以不变应万变

• 一个相对固定的 build 环境
• 善用 cache
• 构建 自己的基础镜像

2 . 精简为美

• 缓存清理
• multi stage build
• 使用 .dockerignore 保持 context 干净
• 容器镜像环境清理

你需要的了解的参考资料

• docker storage driver: https://docs.docker.com/storage/storagedriver/
• dockerfile best practices: https://docs.docker.com/develop/develop-images/dockerfile_best-practices/
• multi-stage: https://docs.docker.com/develop/develop-images/multistage-build/

为什么要优化镜像

• 一个小镜像有什么好处: 分发更快，存储更少，加载更快。
• 镜像臃肿带来了什么问题: 存储过多，分发更慢且浪费带宽更多。

镜像的构成

• 俯瞰镜像: 就是一个删减版的操作系统。
• 侧看镜像: 由一层层的 layer 堆叠而成

那么问题来了

1. 是否层数少的镜像, 就是一个好镜像？
2. 在企业应用中, 要怎么去规划和建设 CI中的镜像和构建 ?
3. 带集群足够大, 节点足够多的时候, 要怎么快速分发这些镜像 ?

举个例子 docker build

• Dockerfile v1

  v1

  FROM nginx:1.15-alpine

  RUN echo "hello"

  RUN echo "demo best practise"

  ENTRYPOINT [ "/bin/sh" ]

• Dockerfile v2

  v2

  FROM nginx:1.15-alpine

  RUN echo "hello"

  RUN echo "demo best practise 02"

  ENTRYPOINT [ "/bin/sh" ]

• 1st build

全新构建

1# docker build -t demo:0.0.1 .                          Sending build context to Docker daemon  2.048kB
2Step 1/4 : FROM nginx:1.15-alpine
3 ---> 9a2868cac230
4Step 2/4 : RUN echo "hello"
5 ---> Running in d301b4b3ed55
6hello
7Removing intermediate container d301b4b3ed55
8 ---> 6dd2a7773bbc
9Step 3/4 : RUN echo "demo best practise"
10 ---> Running in e3084037668e
11demo best practise
12Removing intermediate container e3084037668e
13 ---> 4588ecf9837a
14Step 4/4 : ENTRYPOINT [ "/bin/sh" ]
15 ---> Running in d63f460347ff
16Removing intermediate container d63f460347ff
17 ---> 77b52d828f21
18Successfully built 77b52d828f21
19Successfully tagged demo:0.0.1

• 2nd build

Dockerfile 与 1st build 完全一致， 命令仅修改 build tag , 从 0.0.1 到 0.0.2

1# docker build -t demo:0.0.2 .Sending build context to Docker daemon  4.096kB
2Step 1/4 : FROM nginx:1.15-alpine
3 ---> 9a2868cac230
4Step 2/4 : RUN echo "hello"
5 ---> Using cache
6 ---> 6dd2a7773bbc
7Step 3/4 : RUN echo "demo best practise"
8 ---> Using cache
9 ---> 4588ecf9837a
10Step 4/4 : ENTRYPOINT [ "/bin/sh" ]
11 ---> Using cache
12 ---> 77b52d828f21
13Successfully built 77b52d828f21
14Successfully tagged demo:0.0.2

可以看到，

1. 每层 layer 都使用 cache (---> Using cache) ，并未重新构建。
2. 我们可以通过 docker image ls |grep demo 看到， demo:0.0.1 与 demo:0.0.2 的 layer hash 是相同。
   所以从根本上来说， 这两个镜像就是同一个镜像，虽然都是 build 出来的。

3rd build

这次， 我们将第三层 RUN echo "demo best practise" 变更为 RUN echo "demo best practise 02"

1docker build -t demo:0.0.3 .
2Sending build context to Docker daemon  4.608kB
3Step 1/4 : FROM nginx:1.15-alpine
4 ---> 9a2868cac230
5Step 2/4 : RUN echo "hello"
6 ---> Using cache
7 ---> 6dd2a7773bbc
8Step 3/4 : RUN echo "demo best practise 02"
9 ---> Running in c55f94e217bd
10demo best practise 02Removing intermediate container c55f94e217bd
11 ---> 46992ea04f49
12Step 4/4 : ENTRYPOINT [ "/bin/sh" ]
13 ---> Running in f176830cf445
14Removing intermediate container f176830cf445
15 ---> 2e2043b7f3cb
16Successfully built 2e2043b7f3cb
17Successfully tagged demo:0.0.3

可以看到 ，

1. 第二层仍然使用 cache

2. 但是第三层已经生成了新的 hash 了

3. 虽然第四层的操作没有变更，但是由于上层的镜像已经变化了，所以第四层本身也发生了变化。

   注意: 每层在 build 的时候都是依赖于上册 ---> Running in f176830cf445。

4th build

第四次构建， 这次使用 --no-cache 不使用缓存， 模拟在另一台电脑上进行 build 。

1# docker build -t demo:0.0.4 --no-cache .  Sending build context to Docker daemon  5.632kB
2Step 1/4 : FROM nginx:1.15-alpine
3 ---> 9a2868cac230
4Step 2/4 : RUN echo "hello"
5 ---> Running in 7ecbed95c4cdhello
6Removing intermediate container 7ecbed95c4cd
7 ---> a1c998781f2e
8Step 3/4 : RUN echo "demo best practise 02"
9 ---> Running in e90dae9440c2
10demo best practise 02Removing intermediate container e90dae9440c2
11 ---> 09bf3b4238b8
12Step 4/4 : ENTRYPOINT [ "/bin/sh" ]
13 ---> Running in 2ec19670cb14
14Removing intermediate container 2ec19670cb14
15 ---> 9a552fa08f73
16Successfully built 9a552fa08f73
17Successfully tagged demo:0.0.4

可以看到，

1. 虽然和 3rd build 使用的 Dockerfile 相同， 但由于没有缓存，每一层都是重新 build 的。
2. 虽然 demo:0.0.3 和 demo:0.0.4 在功能上是一致的。
   但是 他们的 layer 不同， 从根本上来说，他们是不同的镜像。

总结

Dockerfile 以外的功夫

1. 尽量不变的构建环境，保障 Dockerfile 在任意时间构建的时候，可以复用已生成的 缓存层
2. 更好的组织架构规划，同一组或同一技术栈的同事可以用相同的 FROM 基础层， 以复用在生产场景中的基础镜像。

Dockerfile 以内的事项

1. 需要保证， 在 Dockerfile 中，越上层的语句越稳定，越不容易变化。
2. 在执行 ADD 和 COPY 时， 尽量不要以 文件夹 作为对象，因为文件夹中变化因子更多。尽可能的将变化频发的文件放在最下层。
3. 使用 .dockerignore 忽略不需要的文件，以保证 context 的简洁。