（一）Dockerfile 多階段構建

1、之前的做法

在 Docker 17.05 版本之前，我們構建 Docker 映象時，通常會採用兩種方式：

全部放入一個 Dockerfile

一種方式是將所有的構建過程編包含在一個Dockerfile中，包括專案及其依賴庫的編譯、測試、打包等流程，這裡可能會帶來的一些問題：

• Dockerfile特別長，可維護性降低
• 映象層次多，映象體積較大，部署時間變長
• 原始碼存在洩露的風險

例如

編寫app.go檔案，該程式輸出Hello World!

    package main  
    
    import "fmt"  
    
    func main(){  
        fmt.Printf("Hello World!");
    }
 

編寫Dockerfile.one檔案

    FROM golang:1.9-alpine
    
    RUN apk --no-cache add git ca-certificates
    
    WORKDIR /go/src/github.com/go/helloworld/
    
    COPY app.go .
    
    RUN go get -d -v 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"]
 

構建映象

    $ docker build -t go/helloworld:1 -f Dockerfile.one .

分散到多個 Dockerfile

另一種方式，就是我們事先在一個Dockerfile將專案及其依賴庫編譯測試打包好後，再將其拷貝到執行環境中，這種方式需要我們編寫兩個Dockerfile和一些編譯指令碼才能將其兩個階段自動整合起來，這種方式雖然可以很好地規避第一種方式存在的風險，但明顯部署過程較複雜。

例如

編寫Dockerfile.build檔案

    FROM golang:1.9-alpine
    
    RUN apk --no-cache add git
    
    WORKDIR /go/src/github.com/go/helloworld
    
    COPY app.go .
    
    RUN go get -d -v github.com/go-sql-driver/mysql \
      && CGO_ENABLED=0 GOOS=linux go build -a -installsuffix cgo -o app .
 

編寫Dockerfile.copy檔案

    FROM alpine:latest
    
    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

現在執行指令碼即可構建映象

    $ chmod +x build.sh
    
    $ ./build.sh

對比兩種方式生成的映象大小

    $ 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

2、使用多階段構建

為解決以上問題，Docker v17.05 開始支援多階段構建 (multistage builds)。使用多階段構建我們就可以很容易解決前面提到的問題，並且只需要編寫一個Dockerfile：

例如

編寫Dockerfile檔案

    FROM golang:1.9-alpine as builder
    
    RUN apk --no-cache add git
    
    WORKDIR /go/src/github.com/go/helloworld/
    
    RUN go get -d -v github.com/go-sql-driver/mysql
    
    COPY app.go .
    
    RUN CGO_ENABLED=0 GOOS=linux go build -a -installsuffix cgo -o app .
    
    FROM alpine:latest as prod
    
    RUN apk --no-cache add ca-certificates
    
    WORKDIR /root/
    
    COPY --from=0 /go/src/github.com/go/helloworld/app .
    
    CMD ["./app"]  

構建映象

    $ docker build -t go/helloworld:3 .

對比三個映象大小

    $ 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

很明顯使用多階段構建的映象體積小，同時也完美解決了上邊提到的問題。

只構建某一階段的映象

我們可以使用as來為某一階段命名，例如

    FROM golang:1.9-alpine as builder

例如當我們只想構建builder階段的映象時，我們可以在使用docker build命令時加上--target引數即可

    $ docker build --target builder -t username/imagename:tag .

構建時從其他映象複製檔案

上面例子中我們使用COPY --from=0 /go/src/github.com/go/helloworld/app .從上一階段的映象中複製檔案，我們也可以複製任意映象中的檔案。

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

（二）其它製作映象的方式

除了標準的使用Dockerfile生成映象的方法外，由於各種特殊需求和歷史原因，還提供了一些其它方法用以生成映象。

1、從 rootfs 壓縮包匯入

格式：docker import [選項] <檔案>|<URL>|- [<倉庫名>[:<標籤>]]

壓縮包可以是本地檔案、遠端 Web 檔案，甚至是從標準輸入中得到。壓縮包將會在映象/目錄展開，並直接作為映象第一層提交。

比如我們想要建立一個OpenVZ(opens new window)的 Ubuntu 14.04模板(opens new window)的映象：

    $ docker import \
        http://download.openvz.org/template/precreated/ubuntu-14.04-x86_64-minimal.tar.gz \
        openvz/ubuntu:14.04
    Downloading from http://download.openvz.org/template/precreated/ubuntu-14.04-x86_64-minimal.tar.gz
    sha256:f477a6e18e989839d25223f301ef738b69621c4877600ae6467c4e5289822a79B/78.42 MB

這條命令自動下載了ubuntu-14.04-x86_64-minimal.tar.gz檔案，並且作為根檔案系統展開匯入，並儲存為映象openvz/ubuntu:14.04。

匯入成功後，我們可以用docker image ls看到這個匯入的映象：

    $ docker image ls openvz/ubuntu
    REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
    openvz/ubuntu       14.04               f477a6e18e98        55 seconds ago      214.9 MB

如果我們檢視其歷史的話，會看到描述中有匯入的檔案連結：

    $ docker history openvz/ubuntu:14.04
    IMAGE               CREATED              CREATED BY          SIZE                COMMENT
    f477a6e18e98        About a minute ago                       214.9 MB            Imported from http://download.openvz.org/template/precreated/ubuntu-14.04-x86_64-minimal.tar.gz

2、docker save和docker load

Docker 還提供了docker load和docker save命令，用以將映象儲存為一個tar檔案，然後傳輸到另一個位置上，再載入進來。這是在沒有 Docker Registry 時的做法，現在已經不推薦，映象遷移應該直接使用 Docker Registry，無論是直接使用 Docker Hub 還是使用內網私有 Registry 都可以。

儲存映象

使用docker save命令可以將映象儲存為歸檔檔案。

比如我們希望儲存這個alpine映象。

    $ docker image ls alpine
    REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
    alpine              latest              baa5d63471ea        5 weeks ago         4.803 MB

儲存映象的命令為：

    $ docker save alpine | gzip > alpine-latest.tar.gz

然後我們將alpine-latest.tar.gz檔案複製到了到了另一個機器上，可以用下面這個命令載入映象：

    $ docker load -i alpine-latest.tar.gz
    Loaded image: alpine:latest

如果我們結合這兩個命令以及ssh甚至pv的話，利用 Linux 強大的管道，我們可以寫一個命令完成從一個機器將映象遷移到另一個機器，並且帶進度條的功能：

    docker save <映象名> | bzip2 | pv | ssh <使用者名稱>@<主機名> 'cat | docker load'

（三）映象的實現原理

Docker 映象是怎麼實現增量的修改和維護的？

每個映象都由很多層次構成，Docker 使用Union FS(opens new window)將這些不同的層結合到一個映象中去。

通常 Union FS 有兩個用途, 一方面可以實現不借助 LVM、RAID 將多個 disk 掛到同一個目錄下,另一個更常用的就是將一個只讀的分支和一個可寫的分支聯合在一起，Live CD 正是基於此方法可以允許在映象不變的基礎上允許使用者在其上進行一些寫操作。

Docker 在 AUFS 上構建的容器也是利用了類似的原理。

轉自：有夢想的鹹魚