面试问 Dockerfile 的优化， 千万不要只会说减少层数
在面试的时候， 我通常都会问「如果优化 Dockerfile」？
面试的朋友大部分都会说
- 使用更小的基础镜像， 比如
alpine. - 减少镜像层数， 使用
&& 符号将命令链接起来。
好一点的面试者
- 我会给基础镜像打上 安全补丁。
但这些都没说到点上。 优化 Dockerfile 的核心是 合理分层。
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
- 是否层数少的镜像, 就是一个好镜像？
- 在企业应用中, 要怎么去规划和建设
CI中的镜像和构建 ? - 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
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| # v1
FROM nginx:1.15-alpine
RUN echo "hello"
RUN echo "demo best practise"
ENTRYPOINT [ "/bin/sh" ]
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| # v2
FROM nginx:1.15-alpine
RUN echo "hello"
RUN echo "demo best practise 02"
ENTRYPOINT [ "/bin/sh" ]
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1st build
全新构建
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| # docker build -t demo:0.0.1 .
Sending build context to Docker daemon 2.048kB
Step 1/4 : FROM nginx:1.15-alpine
---> 9a2868cac230
Step 2/4 : RUN echo "hello"
---> Running in d301b4b3ed55
hello
Removing intermediate container d301b4b3ed55
---> 6dd2a7773bbc
Step 3/4 : RUN echo "demo best practise"
---> Running in e3084037668e
demo best practise
Removing intermediate container e3084037668e
---> 4588ecf9837a
Step 4/4 : ENTRYPOINT [ "/bin/sh" ]
---> Running in d63f460347ff
Removing intermediate container d63f460347ff
---> 77b52d828f21
Successfully built 77b52d828f21
Successfully tagged demo:0.0.1
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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
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| # docker build -t demo:0.0.2 .
Sending build context to Docker daemon 4.096kB
Step 1/4 : FROM nginx:1.15-alpine
---> 9a2868cac230
Step 2/4 : RUN echo "hello"
---> Using cache
---> 6dd2a7773bbc
Step 3/4 : RUN echo "demo best practise"
---> Using cache
---> 4588ecf9837a
Step 4/4 : ENTRYPOINT [ "/bin/sh" ]
---> Using cache
---> 77b52d828f21
Successfully built 77b52d828f21
Successfully tagged demo:0.0.2
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可以看到，
- 每层 layer 都使用 cache (
---> Using cache) ，并未重新构建。 - 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"
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| docker build -t demo:0.0.3 .
Sending build context to Docker daemon 4.608kB
Step 1/4 : FROM nginx:1.15-alpine
---> 9a2868cac230
Step 2/4 : RUN echo "hello"
---> Using cache
---> 6dd2a7773bbc
Step 3/4 : RUN echo "demo best practise 02"
---> Running in c55f94e217bd
demo best practise 02
Removing intermediate container c55f94e217bd
---> 46992ea04f49
Step 4/4 : ENTRYPOINT [ "/bin/sh" ]
---> Running in f176830cf445
Removing intermediate container f176830cf445
---> 2e2043b7f3cb
Successfully built 2e2043b7f3cb
Successfully tagged demo:0.0.3
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可以看到 ，
- 第二层仍然使用
cache - 但是第三层已经生成了新的 hash 了
- 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 。
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| # docker build -t demo:0.0.4 --no-cache .
Sending build context to Docker daemon 5.632kB
Step 1/4 : FROM nginx:1.15-alpine
---> 9a2868cac230
Step 2/4 : RUN echo "hello"
---> Running in 7ecbed95c4cd
hello
Removing intermediate container 7ecbed95c4cd
---> a1c998781f2e
Step 3/4 : RUN echo "demo best practise 02"
---> Running in e90dae9440c2
demo best practise 02
Removing intermediate container e90dae9440c2
---> 09bf3b4238b8
Step 4/4 : ENTRYPOINT [ "/bin/sh" ]
---> Running in 2ec19670cb14
Removing intermediate container 2ec19670cb14
---> 9a552fa08f73
Successfully built 9a552fa08f73
Successfully tagged demo:0.0.4
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可以看到，
- 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。 - 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。
结论
1. 以不变应万变： 一动不如一静
- 一个相对固定的
build 环境 - 善用
cache - 构建
自己的基础镜像： 其中就包括了- 安全补丁
- 权限限制
- 基础库依赖安装
- 等…
2. 精简为美： 一屋不扫何以扫天下
- 使用
.dockerignore 保持 context 干净 - 容器镜像环境清理
- 缓存清理
multi stage build
你需要的了解的参考资料
