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Docker镜像优化:从1.16GB到22.4MB

2021-01-08 13:30:00

作者 | The Agile Crafter

策划 | 田晓旭

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。

在这篇文章中,我将重点讨论如何优化 Docker 镜像以使其轻量化。

让我们从一个示例开始,在该示例中,我们构建了一个 React 应用程序并将其容器化。运行 npx 命令并创建 Dockerfile 之后,我们得到了如图 1 所示的文件结构。

npx create-react-app app --template typescript

图 1:文件结构

如果我们构建一个基础的 Dockerfile(如下所示),我们最终会得到一个 1.16 GB 的镜像:


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


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,你可以看到 Ubuntu、Alpine、Node 和基于 Alpine 的 Node 镜像之间的大小比较。

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,我们的镜像最终大小为 330MB


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


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,我们可以在 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,这样我们就可以丢弃不需要的东西。

在本例中,我们部署 React 应用程序需要的是编译后的代码,我们不需要源文件,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,我们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,如果我们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。所以你必须手动删除第一阶段镜像。


FROM node:10-alpine AS buildWORKDIR /appCOPY app /appRUN npm install && npm run build

FROM node:10-alpineWORKDIR /appRUN npm install -g webserver.localCOPY --from=build /app/build ./buildEXPOSE 3000CMD webserver.local -d ./build


图 5:第二步优化后的镜像大小为 91.5MB

现在我们有了一个 Dockerfile,它有两个阶段:在第一个阶段中,我们编译项目,在第二个阶段中,我们在 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,我将使用 Nginx。

通过将 Dockerfile 修改为如下内容,我们的镜像最终大小是 22.4MB,如果我们运行这个容器,我们可以看到网页可以正常工作,没有任何问题(图 7)。


FROM node:10-alpine AS buildWORKDIR /appCOPY app /appRUN npm install && npm run build

FROM nginx:stable-alpineCOPY --from=build /app/build /usr/share/nginx/htmlEXPOSE 80CMD ["nginx", "-g", "daemon off;"]

图 6:第三步优化后的镜像大小为 22.4MB

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/原文链接:https://medium.com/the-agile-crafter/docker-image-optimization-from-1-16gb-to-22-4mb-53fdb4c53311

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