Docker最佳实践：5个方法精简镜像

精简Docker镜像的好处不少，不只能够节省存储空间和带宽，还能减小安全隐患。优化镜像大小的手段多种多样，因服务所使用的基础开发语言不一样而有差别。本文将介绍精简Docker镜像的几种通用方法。 精简Docker镜像大小的必要性 Docker镜像由不少镜像层（Layers）组成（最多127层），镜像层依赖于一系列的底层技术，好比文件系统(filesystems)、写时复制(copy-on-write)、联合挂载(union mounts)等技术，你能够查看Docker社区文档以了解更多有关Docker存储驱动的内容，这里就再也不赘述技术细节。总的来讲，Dockerfile中的每条指令都会建立一个镜像层，继而会增长总体镜像的尺寸。

下面是精简Docker镜像尺寸的好处：

一、减小构建时间

二、减小磁盘使用量

三、减小下载时间

四、由于包含文件少，攻击面减少，提升了安全性

五、提升部署速度

五点建议减少Docker镜像尺寸 0 1 优化基础镜像 优化基础镜像的方法就是选用合适的更小的基础镜像，经常使用的 Linux 系统镜像通常有 Ubuntu、CentOs、Alpine，其中Alpine更推荐使用。大小对好比下： lynzabo@ubuntu ~/s> docker images REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE ubuntu latest 74f8760a2a8b 8 days ago 82.4MB alpine latest 11cd0b38bc3c 2 weeks ago 4.41MB centos 7 49f7960eb7e4 7 weeks ago 200MB debian latest 3bbb526d2608 8 days ago 101MB lynzabo@ubuntu ~/s>

Alpine是一个高度精简又包含了基本工具的轻量级Linux发行版，基础镜像只有4.41M，各开发语言和框架都有基于Alpine制做的基础镜像，强烈推荐使用它。

查看上面的镜像尺寸对比结果，你会发现最小的镜像也有4.41M，那么有办法构建更小的镜像吗？答案是确定的，例如 gcr.io/google_containers/pause-amd64:3.1 镜像仅有742KB。为何这个镜像能这么小？在为你们解密以前，再推荐两个基础镜像：

scratch镜像

scratch是一个空镜像，只能用于构建其余镜像，好比你要运行一个包含全部依赖的二进制文件，如Golang程序，能够直接使用scratch做为基础镜像。如今给你们展现一下上文提到的Google pause镜像Dockerfile：

FROM scratch ARG ARCH ADD bin/pause-${ARCH} /pause ENTRYPOINT ["/pause"]

Google pause镜像使用了scratch做为基础镜像，这个镜像自己是不占空间的，使用它构建的镜像大小几乎和二进制文件自己同样大，因此镜像很是小。固然在咱们的Golang程序中也会使用。对于一些Golang/C程序，可能会依赖一些动态库，你可使用自动提取动态库工具，好比ldd、linuxdeployqt等提取全部动态库，而后将二进制文件和依赖动态库一块儿打包到镜像中。

busybox镜像

scratch是个空镜像，若是但愿镜像里能够包含一些经常使用的Linux工具，busybox镜像是个不错选择，镜像自己只有1.16M，很是便于构建小镜像。

0 2 串联 Dockerfile 指令 你们在定义Dockerfile时，若是太多的使用RUN指令，常常会致使镜像有特别多的层，镜像很臃肿，并且甚至会碰到超出最大层数（127层）限制的问题，遵循 Dockerfile 最佳实践，咱们应该把多个命令串联合并为一个 RUN（经过运算符&&和/ 来实现），每个 RUN 要精心设计，确保安装构建最后进行清理，这样才能够下降镜像体积，以及最大化的利用构建缓存。 下面是一个优化前Dockerfile：

FROM ubuntu

ENV VER 3.0.0
ENV TARBALL download.redis.io/releases/re…

==> Install curl and helper tools...

RUN apt-get update
RUN apt-get install -y curl make gcc

==> Download, compile, and install...

RUN curl -L VER
RUN make
RUN make install
#...

==> Clean up...

WORKDIR /
RUN apt-get remove -y --auto-remove curl make gcc
RUN apt-get clean
RUN rm -rf /var/lib/apt/lists/* /redis-$VER
#... CMD ["redis-server"]

构建镜像，名称叫 test/test:0.1。

咱们对Dockerfile作优化，优化后Dockerfile：

FROM ubuntu

ENV VER 3.0.0
ENV TARBALL download.redis.io/releases/re…

RUN echo "==> Install curl and helper tools..." && \
apt-get update &&
apt-get install -y curl make gcc &&
echo "==> Download, compile, and install..." &&
curl -L VER &&
make &&
make install &&
echo "==> Clean up..." &&
apt-get remove -y --auto-remove curl make gcc &&
apt-get clean &&
rm -rf /var/lib/apt/lists/* /redis-$VER #... CMD ["redis-server"]

构建镜像，名称叫 test/test:0.2。

对比两个镜像大小：

root@k8s-master:/tmp/iops# docker images REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE test/test 0.2 58468c0222ed 2 minutes ago 98.1MB test/test 0.1 e496cf7243f2 6 minutes ago 307MB root@k8s-master:/tmp/iops#

能够看到，将多条RUN命令串联起来构建的镜像大小是每条命令分别RUN的三分之一。

提示：为了应对镜像中存在太多镜像层，Docker 1.13版本之后，提供了一个压扁镜像功能，即将 Dockerfile 中全部的操做压缩为一层。这个特性还处于实验阶段，Docker默认没有开启，若是要开启，须要在启动Docker时添加-experimental 选项，并在Docker build 构建镜像时候添加 --squash 。咱们不推荐使用这个办法，请在撰写 Dockerfile 时遵循最佳实践编写，不要试图用这种办法去压缩镜像。

0 3 使用多阶段构建 Dockerfile中每条指令都会为镜像增长一个镜像层，而且你须要在移动到下一个镜像层以前清理不须要的组件。实际上，有一个Dockerfile用于开发（其中包含构建应用程序所需的全部内容）以及一个用于生产的瘦客户端，它只包含你的应用程序以及运行它所需的内容。这被称为“建造者模式”。Docker 17.05.0-ce版本之后支持多阶段构建。使用多阶段构建，你能够在Dockerfile中使用多个FROM语句，每条FROM指令可使用不一样的基础镜像，这样您能够选择性地将服务组件从一个阶段COPY到另外一个阶段，在最终镜像中只保留须要的内容。 下面是一个使用COPY --from 和 FROM ... AS ... 的Dockerfile：

Compile

FROM golang:1.9.0 AS builder WORKDIR /go/src/v9.git...com/.../k8s-monitor COPY . . WORKDIR /go/src/v9.git...com/.../k8s-monitor RUN make build RUN mv k8s-monitor /root

Package

Use scratch image

FROM scratch WORKDIR /root/ COPY --from=builder /root . EXPOSE 8080 CMD ["/root/k8s-monitor"]

构建镜像，你会发现生成的镜像只有上面COPY 指令指定的内容，镜像大小只有2M。这样在之前使用两个Dockerfile（一个Dockerfile用于开发和一个用于生产的瘦客户端），如今使用多阶段构建就能够搞定。

0 4 构建业务服务镜像技巧 Docker在build镜像的时候，若是某个命令相关的内容没有变化，会使用上一次缓存（cache）的文件层，在构建业务镜像的时候能够注意下面两点：

一、不变或者变化不多的体积较大的依赖库和常常修改的自有代码分开；

二、由于cache缓存在运行Docker build命令的本地机器上，建议固定使用某台机器来进行Docker build，以便利用cache。

下面是构建Spring Boot应用镜像的例子，用来讲明如何分层。其余类型的应用，好比Java WAR包，Nodejs的npm 模块等，能够采起相似的方式。

一、在Dockerfile所在目录，解压缩maven生成的jar包

$ unzip .jar -d app

二、Dockerfile 咱们把应用的内容分红4个部分COPY到镜像里面：其中前面3个基本不变，第4个是常常变化的自有代码。最后一行是解压缩后，启动spring boot应用的方式。

FROM openjdk:8-jre-alpine

LABEL maintainer "opl-xws@xiaomi.com" COPY app/BOOT-INF/lib/ /app/BOOT-INF/lib/ COPY app/org /app/org COPY app/META-INF /app/META-INF COPY app/BOOT-INF/classes /app/BOOT-INF/classes EXPOSE 8080 CMD ["/usr/bin/java", "-cp", "/app", "org.springframework.boot.loader.JarLauncher"]

这样在构建镜像时候可大大提升构建速度。

0 5 其余优化办法 固然，除了以上4类办法外，还有其余优化办法能够精简镜像；

1. RUN命令中执行apt、apk或者yum类工具技巧 若是在RUN命令中执行apt、apk或者yum类工具，能够借助这些工具提供的一些小技巧来减小镜像层数量及镜像大小。举几个例子：

（1）在执行apt-get install -y 时增长选项— no-install-recommends ，能够不用安装建议性（非必须）的依赖，也能够在执行apk add 时添加选项--no-cache 达到一样效果；

（2）执行yum install -y 时候， 能够同时安装多个工具，好比yum install -y gcc gcc-c++ make ...。将全部yum install 任务放在一条RUN命令上执行，从而减小镜像层的数量；

（3）组件的安装和清理要串联在一条指令里面，如 apk --update add php7 && rm -rf /var/cache/apk/* ，由于Dockerfile的每条指令都会产生一个文件层，若是将apk add ...和 rm -rf ... 命令分开，清理没法减少apk命令产生的文件层的大小。Ubuntu或Debian可使用 rm -rf /var/lib/apt/lists/* 清理镜像中缓存文件；CentOS等系统使用yum clean all 命令清理。 2. 压缩镜像 Docker 自带的一些命令还能协助压缩镜像，好比 export 和 import

docker export 747dc0e72d13 | docker import - test/test:0.3

使用这种方式须要先将容器运行起来，并且这个过程当中会丢失镜像原有的一些信息，好比：导出端口，环境变量，默认指令。

查看这两个镜像history信息，以下，能够看到test/test:0.3 丢失了全部的镜像层信息：

root@k8s-master:/tmp/iops# docker history test/test:0.3 IMAGE CREATED CREATED BY SIZE COMMENT 6fb3f00b7a72 15 seconds ago 84.7MB Imported from - root@k8s-master:/tmp/iops# docker history test/test:0.2 IMAGE CREATED CREATED BY SIZE COMMENT 58468c0222ed 2 hours ago /bin/sh -c #(nop) CMD ["redis-server"] 0B
1af7ffe3d163 2 hours ago /bin/sh -c echo "==> Install curl and helper… 15.7MB
8bac6e733d54 2 hours ago /bin/sh -c #(nop) ENV TARBALL=http://downlo… 0B
793282f3ef7a 2 hours ago /bin/sh -c #(nop) ENV VER=3.0.0 0B
74f8760a2a8b 8 days ago /bin/sh -c #(nop) CMD ["/bin/bash"] 0B
8 days ago /bin/sh -c mkdir -p /run/systemd && echo 'do… 7B 8 days ago /bin/sh -c sed -i 's/^#\s*(deb.universe)$… 2.76kB 8 days ago /bin/sh -c rm -rf /var/lib/apt/lists/ 0B 8 days ago /bin/sh -c set -xe && echo '#!/bin/sh' > /… 745B
8 days ago /bin/sh -c #(nop) ADD file:5fabb77ea8d61e02d… 82.4MB
root@k8s-master:/tmp/iops#

社区里还有不少压缩工具，好比Docker-squash ，用起来更简单方便，而且不会丢失原有镜像的自带信息，你们有兴趣能够试试。

总结

Docker镜像的精简手段和精简效果值得深刻探讨和实践，但愿本文能为你们带来帮助。若是你有更好的方法和经验，欢迎交流~