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Docker中Dockerfile多From指令存在的意義是什么

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老版本Docker中為什么不支持多個(gè) FROM 指令

在17.05版本之前的Docker,只允許Dockerfile中出現(xiàn)一個(gè)FROM指令,這得從鏡像的本質(zhì)說起。

在《Docker概念簡介》 中我們提到,你可以簡單理解Docker的鏡像是一個(gè)壓縮文件,其中包含了你需要的程序和一個(gè)文件系統(tǒng)。其實(shí)這樣說是不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?,Docker鏡像并非只是一個(gè)文件,而是由一堆文件組成,最主要的文件是

Dockerfile 中,大多數(shù)指令會(huì)生成一個(gè)層,比如下方的兩個(gè)例子:

# 示例一,foo 鏡像的Dockerfile
# 基礎(chǔ)鏡像中已經(jīng)存在若干個(gè)層了
FROM ubuntu:16.04

# RUN指令會(huì)增加一層,在這一層中,安裝了 git 軟件
RUN apt-get update \
  && apt-get install -y --no-install-recommends git \
  && apt-get clean \
  && rm -rf /var/lib/apt/lists/*
# 示例二,bar 鏡像的Dockerfile
FROM foo

# RUN指令會(huì)增加一層,在這一層中,安裝了 nginx
RUN apt-get update \
  && apt-get install -y --no-install-recommends nginx \
  && apt-get clean \
  && rm -rf /var/lib/apt/lists/*

假設(shè)基礎(chǔ)鏡像 ubuntu:16.04 已經(jīng)存在5層,使用第一個(gè)Dockerfile打包成鏡像 foo,則foo有6層,又使用第二個(gè)Dockerfile打包成鏡像bar,則bar中有7層。

如果 ubuntu:16.04 等其他鏡像不算,如果系統(tǒng)中只存在 foo 和 bar 兩個(gè)鏡像,那么系統(tǒng)中一共保存了多少層呢?

是7層,并非13層,這是因?yàn)?,foo和bar共享了6層。層的共享機(jī)制可以節(jié)約大量的磁盤空間和傳輸帶寬,比如你本地已經(jīng)有了foo鏡像,又從鏡像倉庫中拉取bar鏡像時(shí),只拉取本地所沒有的最后一層就可以了,不需要把整個(gè)bar鏡像連根拉一遍。但是層共享是怎樣實(shí)現(xiàn)的呢?

原來,Docker鏡像的每一層只記錄文件變更,在容器啟動(dòng)時(shí),Docker會(huì)將鏡像的各個(gè)層進(jìn)行計(jì)算,最后生成一個(gè)文件系統(tǒng),這個(gè)被稱為 聯(lián)合掛載。對(duì)此感興趣的話可以進(jìn)入了解一下 AUFS

Docker的各個(gè)層是有相關(guān)性的,在聯(lián)合掛載的過程中,系統(tǒng)需要知道在什么樣的基礎(chǔ)上再增加新的文件。那么這就要求一個(gè)Docker鏡像只能有一個(gè)起始層,只能有一個(gè)根。所以,Dockerfile中,就只允許一個(gè) FROM指令。因?yàn)槎鄠€(gè) FROM 指令會(huì)造成多根,則是無法實(shí)現(xiàn)的。但為什么 Docker 17.05 版本以后允許 Dockerfile支持多個(gè) FROM 指令了呢,莫非已經(jīng)支持了多根?

多個(gè) FROM 指令的意義

多個(gè) FROM 指令并不是為了生成多根的層關(guān)系,最后生成的鏡像,仍以最后一條 FROM 為準(zhǔn),之前的 FROM 會(huì)被拋棄,那么之前的FROM 又有什么意義呢?

每一條 FROM 指令都是一個(gè)構(gòu)建階段,多條 FROM 就是多階段構(gòu)建,雖然最后生成的鏡像只能是最后一個(gè)階段的結(jié)果,但是,能夠?qū)⑶爸秒A段中的文件拷貝到后邊的階段中,這就是多階段構(gòu)建的最大意義。

最大的使用場景是將編譯環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境分離,比如,之前我們需要構(gòu)建一個(gè)Go語言程序,那么就需要用到go命令等編譯環(huán)境,我們的Dockerfile可能是這樣的:

# Go語言環(huán)境基礎(chǔ)鏡像
FROM golang:1.10.3

# 將源碼拷貝到鏡像中
COPY server.go /build/

# 指定工作目錄
WORKDIR /build

# 編譯鏡像時(shí),運(yùn)行 go build 編譯生成 server 程序
RUN CGO_ENABLED=0 GOOS=linux GOARCH=amd64 GOARM=6 go build -ldflags '-w -s' -o server

# 指定容器運(yùn)行時(shí)入口程序 server
ENTRYPOINT ["/build/server"]

基礎(chǔ)鏡像 golang:1.10.3 是非常龐大的,因?yàn)槠渲邪怂械腉o語言編譯工具和庫,而運(yùn)行時(shí)候我們僅僅需要編譯后的 server 程序就行了,不需要編譯時(shí)的編譯工具,最后生成的大體積鏡像就是一種浪費(fèi)。

使用脈沖云的解決辦法是將程序編譯和鏡像打包分開,使用脈沖云的編譯構(gòu)建服務(wù),選擇增加構(gòu)Go語言構(gòu)建工具,然后在構(gòu)建步驟中編譯。

Docker中Dockerfile多From指令存在的意義是什么

最后將編譯接口拷貝到鏡像中就行了,那么Dockerfile的基礎(chǔ)鏡像并不需要包含Go編譯環(huán)境:

# 不需要Go語言編譯環(huán)境
FROM scratch

# 將編譯結(jié)果拷貝到容器中
COPY server /server

# 指定容器運(yùn)行時(shí)入口程序 server
ENTRYPOINT ["/server"]

提示: scratch 是內(nèi)置關(guān)鍵詞,并不是一個(gè)真實(shí)存在的鏡像。 FROM scratch 會(huì)使用一個(gè)完全干凈的文件系統(tǒng),不包含任何文件。 因?yàn)镚o語言編譯后不需要運(yùn)行時(shí),也就不需要安裝任何的運(yùn)行庫。 FROM scratch 可以使得最后生成的鏡像最小化,其中只包含了 server 程序。

在 Docker 17.05版本以后,就有了新的解決方案,直接一個(gè)Dockerfile就可以解決:

# 編譯階段
FROM golang:1.10.3

COPY server.go /build/

WORKDIR /build

RUN CGO_ENABLED=0 GOOS=linux GOARCH=amd64 GOARM=6 go build -ldflags '-w -s' -o server

# 運(yùn)行階段
FROM scratch

# 從編譯階段的中拷貝編譯結(jié)果到當(dāng)前鏡像中
COPY --from=0 /build/server /

ENTRYPOINT ["/server"]

這個(gè) Dockerfile 的玄妙之處就在于 COPY 指令的 --from=0 參數(shù),從前邊的階段中拷貝文件到當(dāng)前階段中,多個(gè)FROM語句時(shí),0代表第一個(gè)階段。除了使用數(shù)字,我們還可以給階段命名,比如:

# 編譯階段 命名為 builder
FROM golang:1.10.3 as builder

# ... 省略

# 運(yùn)行階段
FROM scratch

# 從編譯階段的中拷貝編譯結(jié)果到當(dāng)前鏡像中
COPY --from=builder /build/server /

更為強(qiáng)大的是,COPY --from 不但可以從前置階段中拷貝,還可以直接從一個(gè)已經(jīng)存在的鏡像中拷貝。比如,

FROM ubuntu:16.04

COPY --from=quay.io/coreos/etcd:v3.3.9 /usr/local/bin/etcd /usr/local/bin/

我們直接將etcd鏡像中的程序拷貝到了我們的鏡像中,這樣,在生成我們的程序鏡像時(shí),就不需要源碼編譯etcd了,直接將官方編譯好的程序文件拿過來就行了。

有些程序要么沒有apt源,要么apt源中的版本太老,要么干脆只提供源碼需要自己編譯,使用這些程序時(shí),我們可以方便地使用已經(jīng)存在的Docker鏡像作為我們的基礎(chǔ)鏡像。但是我們的軟件有時(shí)候可能需要依賴多個(gè)這種文件,我們并不能同時(shí)將 nginx 和 etcd 的鏡像同時(shí)作為我們的基礎(chǔ)鏡像(不支持多根),這種情況下,使用 COPY --from 就非常方便實(shí)用了。

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網(wǎng)站題目:Docker中Dockerfile多From指令存在的意義是什么
本文來源:http://aaarwkj.com/article44/jegiee.html

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