映像檔建立最佳實務

映像檔分層

使用 docker image history 指令,您可以查看用於建立映像檔中每個層的指令。

  1. 使用 docker image history 指令來查看您建立的 getting-started 映像檔中的層。

    $ docker image history getting-started
    

    您應該會看到類似以下的輸出:

    IMAGE               CREATED             CREATED BY                                      SIZE                COMMENT
    a78a40cbf866        18 seconds ago      /bin/sh -c #(nop)  CMD ["node" "src/index.j…    0B                  
    f1d1808565d6        19 seconds ago      /bin/sh -c yarn install --production            85.4MB              
    a2c054d14948        36 seconds ago      /bin/sh -c #(nop) COPY dir:5dc710ad87c789593…   198kB               
    9577ae713121        37 seconds ago      /bin/sh -c #(nop) WORKDIR /app                  0B                  
    b95baba1cfdb        13 days ago         /bin/sh -c #(nop)  CMD ["node"]                 0B                  
    <missing>           13 days ago         /bin/sh -c #(nop)  ENTRYPOINT ["docker-entry…   0B                  
    <missing>           13 days ago         /bin/sh -c #(nop) COPY file:238737301d473041…   116B                
    <missing>           13 days ago         /bin/sh -c apk add --no-cache --virtual .bui…   5.35MB              
    <missing>           13 days ago         /bin/sh -c #(nop)  ENV YARN_VERSION=1.21.1      0B                  
    <missing>           13 days ago         /bin/sh -c addgroup -g 1000 node     && addu…   74.3MB              
    <missing>           13 days ago         /bin/sh -c #(nop)  ENV NODE_VERSION=12.14.1     0B                  
    <missing>           13 days ago         /bin/sh -c #(nop)  CMD ["/bin/sh"]              0B                  
    <missing>           13 days ago         /bin/sh -c #(nop) ADD file:e69d441d729412d24…   5.59MB   

    每一行代表映像檔中的一個層。此處的顯示畫面將基礎顯示在底部,最新的層顯示在頂部。利用這個方法,您也可以快速查看每個層的大小,以協助診斷大型映像檔。

  2. 您會注意到有幾行被截斷。如果您加上 --no-trunc 旗標,您將會看到完整的輸出。

    $ docker image history --no-trunc getting-started
    

層快取

現在您已經看到分層的實際運作方式,有一個重要的課程可以學習,以協助減少容器映像檔的建置時間。一旦某個層發生變更,所有下游的層也必須重新建立。

看看您為 getting started 應用程式建立的 Dockerfile。

# syntax=docker/dockerfile:1
FROM node:lts-alpine
WORKDIR /app
COPY . .
RUN yarn install --production
CMD ["node", "src/index.js"]

回到映像檔歷程記錄輸出,您會看到 Dockerfile 中的每個指令都會成為映像檔中的一個新層。您可能記得,當您對映像檔進行變更時,必須重新安裝 yarn dependencies。每次建置時都傳送相同的 dependencies 並沒有什麼意義。

要解決這個問題,您需要重新調整 Dockerfile 的結構,以協助支援 dependencies 的快取。對於基於 Node 的應用程式,這些 dependencies 定義在 package.json 檔案中。您可以先只複製該檔案,安裝 dependencies,然後再複製其他所有東西。如此一來,只有在 package.json 發生變更時,才會重新建立 yarn dependencies。

  1. 更新 Dockerfile,先複製 package.json,安裝 dependencies,然後再複製其他所有東西。

    # syntax=docker/dockerfile:1
    FROM node:lts-alpine
    WORKDIR /app
    COPY package.json yarn.lock ./
    RUN yarn install --production
    COPY . .
    CMD ["node", "src/index.js"]
  2. 使用 docker build 建置新的映像檔。

    $ docker build -t getting-started .
    

    您應該會看到類似以下的輸出:

    [+] Building 16.1s (10/10) FINISHED
    => [internal] load build definition from Dockerfile
    => => transferring dockerfile: 175B
    => [internal] load .dockerignore
    => => transferring context: 2B
    => [internal] load metadata for docker.io/library/node:lts-alpine
    => [internal] load build context
    => => transferring context: 53.37MB
    => [1/5] FROM docker.io/library/node:lts-alpine
    => CACHED [2/5] WORKDIR /app
    => [3/5] COPY package.json yarn.lock ./
    => [4/5] RUN yarn install --production
    => [5/5] COPY . .
    => exporting to image
    => => exporting layers
    => => writing image     sha256:d6f819013566c54c50124ed94d5e66c452325327217f4f04399b45f94e37d25
    => => naming to docker.io/library/getting-started
  3. 現在,對 src/static/index.html 檔案進行變更。例如,將 <title> 改為「超棒的 Todo 應用程式」。

  4. 現在再次使用 docker build -t getting-started . 建置 Docker 映像檔。這一次,您的輸出應該會有點不同。

    [+] Building 1.2s (10/10) FINISHED
    => [internal] load build definition from Dockerfile
    => => transferring dockerfile: 37B
    => [internal] load .dockerignore
    => => transferring context: 2B
    => [internal] load metadata for docker.io/library/node:lts-alpine
    => [internal] load build context
    => => transferring context: 450.43kB
    => [1/5] FROM docker.io/library/node:lts-alpine
    => CACHED [2/5] WORKDIR /app
    => CACHED [3/5] COPY package.json yarn.lock ./
    => CACHED [4/5] RUN yarn install --production
    => [5/5] COPY . .
    => exporting to image
    => => exporting layers
    => => writing image     sha256:91790c87bcb096a83c2bd4eb512bc8b134c757cda0bdee4038187f98148e2eda
    => => naming to docker.io/library/getting-started

    首先,您應該會注意到建置速度快了很多。而且,您會看到有幾個步驟正在使用先前快取的層。推送和提取這個映像檔以及它的更新也會快很多。

多階段建置

多階段建置是一個非常強大的工具,可以協助使用多個階段來建立映像檔。它有幾個優點:

  • 將建置時期 dependencies 與執行時期 dependencies 分開
  • 藉由只傳送應用程式需要執行的東西來減少整體映像檔大小

Maven/Tomcat 範例

在建置基於 Java 的應用程式時,您需要一個 JDK 來將程式碼編譯成 Java 位元組碼。但是,在正式作業環境中並不需要該 JDK。此外,您可能正在使用 Maven 或 Gradle 等工具來協助建置應用程式。在您的最終映像檔中也不需要這些工具。多階段建置可以協助您。

# syntax=docker/dockerfile:1
FROM maven AS build
WORKDIR /app
COPY . .
RUN mvn package

FROM tomcat
COPY --from=build /app/target/file.war /usr/local/tomcat/webapps 

在此範例中,您使用一個階段(稱為 build)使用 Maven 執行實際的 Java 建置。在第二個階段(從 FROM tomcat 開始),您從 build 階段複製檔案。最終映像檔只是建立的最後一個階段,可以使用 --target 旗標覆寫。

React 範例

在建置 React 應用程式時,您需要一個 Node 環境來將 JS 程式碼(通常是 JSX)、SASS 樣式表等等編譯成靜態 HTML、JS 和 CSS。如果您沒有進行伺服器端轉譯,您的正式作業環境甚至不需要 Node 環境。您可以將靜態資源傳送到靜態 nginx 容器中。

# syntax=docker/dockerfile:1
FROM node:lts AS build
WORKDIR /app
COPY package* yarn.lock ./
RUN yarn install
COPY public ./public
COPY src ./src
RUN yarn run build

FROM nginx:alpine
COPY --from=build /app/build /usr/share/nginx/html

在前一個 Dockerfile 範例中,它使用 node:lts 映像檔來執行建置(最大化層快取),然後將輸出複製到 nginx 容器中。

摘要

在本節中,您學習了一些映像檔建置的最佳實務,包括層快取和多階段建置。

相關資訊

後續步驟

在下一節中,您將會學習您可以使用的其他資源,以繼續學習容器。