Docker
Docker 是一个供软件开发人员和系统管理员使用容器构建、运行和与分享应用程序的平台。容器是在独立环境中运行的进程,它运行在自己的文件系统上,该文件系统是使用 docker 镜像构建的。镜像中包含运行应用程序所需的一切(编译后的代码、依赖项、库等等)。镜像使用 Dockerfile 文件定义。
术语 dockerization 或 containerization 通常用于定义创建 Docker 容器的过程。
因为容器具备如下优点,所以很受欢迎:

  • 灵活性:即使是最复杂的应用程序也可以容器化。
  • 轻量化:容器共享主机内核,使得它们远比虚拟机高效。
  • 便携性:可以做到本地编译,到处运行。
  • 松耦合:容器自我封装,一个容器被替换或升级不会打断别的容器。
  • 安全性:容器对进程进行了严格的限制和隔离,而无需用户进行任何配置。

重点讨论如何优化 Docker 镜像以使其轻量化。
从一个示例开始,在该示例中,构建了一个 React 应用程序并将其容器化。运行 npx 命令并创建 Dockerfile 之后,得到了如图 1 所示的文件结构。

  1. npx create-react-app app --template typescript

Docker 镜像优化 - 图1
图 1:文件结构
如果构建一个基础的 Dockerfile(如下所示),最终会得到一个 1.16 GB 的镜像:

  1. FROM node:10
  2. WORKDIR /appCOPY app /appRUN npm install -g webserver.localRUN npm install && npm run build
  3. EXPOSE 3000CMD webserver.local -d ./build

Docker 镜像优化 - 图2
图 2:镜像的初始大小为 1.16GB

第一步优化:使用轻量化基础镜像

在 Docker Hub(公共 Docker 仓库)中,有一些镜像可供下载,每个镜像都有不同的特征和大小。
通常,相较于基于其他 Linux 发行版(例如 Ubuntu)的镜像,基于 Alpine 或 BusyBox 的镜像非常小。这是因为 Alpine 镜像和类似的其他镜像都经过了优化,其中仅包含最少的必须的软件包。在下面的图片中,可以看到 Ubuntu、Alpine、Node 和基于 Alpine 的 Node 镜像之间的大小比较。
Docker 镜像优化 - 图3
图 3:基础镜像的不同大小
通过修改 Dockerfile 并使用 Alpine 作为基础镜像,镜像最终大小为 330MB:

  1. FROM node:10-alpine
  2. WORKDIR /appCOPY app /appRUN npm install -g webserver.localRUN npm install && npm run build
  3. EXPOSE 3000CMD webserver.local -d ./build

Docker 镜像优化 - 图4
图 4:经过第一步优化后镜像大小为 330MB

第二步优化:多阶段构建

通过多阶段构建,可以在 Dockerfile 中使用多个基础镜像,并将编译成品、配置文件等从一个阶段复制到另一个阶段,这样就可以丢弃不需要的东西。
在本例中,部署 React 应用程序需要的是编译后的代码,不需要源文件,也不需要 node_modules 目录和 package.json 文件等。
通过将 Dockerfile 修改为如下内容,最终得到的镜像大小为 91.5MB。请记住,来自第一阶段(第 1-4 行)的镜像不会被自动删除,Docker 将它保存在 cache 中,如果在另一个构建镜像过程中执行了相同的阶段,就可以使镜像构建更快。所以必须手动删除第一阶段镜像。

  1. FROM node:10-alpine AS buildWORKDIR /appCOPY app /appRUN npm install && npm run build
  2. FROM node:10-alpineWORKDIR /appRUN npm install -g webserver.localCOPY --from=build /app/build ./buildEXPOSE 3000CMD webserver.local -d ./build

Docker 镜像优化 - 图5
图 5:第二步优化后的镜像大小为 91.5MB
现在有了一个 Dockerfile,它有两个阶段:在第一个阶段中,编译项目,在第二个阶段中,在 web 服务器上部署应用程序。然而,Node 容器并不是提供网页(HTML、CSS 和 JavaScript 文件、图片等)服务的最佳选择,最好的选择是使用像 Nginx 或 Apache 这样的服务。在本例中,将使用 Nginx。
通过将 Dockerfile 修改为如下内容,镜像最终大小是 22.4MB,如果运行这个容器,可以看到网页可以正常工作,没有任何问题(图 7)。

  1. FROM node:10-alpine AS buildWORKDIR /appCOPY app /appRUN npm install && npm run build
  2. FROM nginx:stable-alpineCOPY --from=build /app/build /usr/share/nginx/htmlEXPOSE 80CMD ["nginx", "-g", "daemon off;"]

Docker 镜像优化 - 图6
图 6:第三步优化后的镜像大小为 22.4MB
Docker 镜像优化 - 图7
图 7:最终容器的运行结果
参考链接:
https://docs.docker.com/get-started/
https://docs.docker.com/develop/develop-images/multistage-build/