Docker鏡像優化：從1.16GB到22.4MB
Docker 是一個供軟件開發人員和系統管理員使用容器構建、運行和與分享應用程序的平臺。容器是在獨立環境中運行的進程，它運行在自己的文件系統上，該文件系統是使用 docker 鏡像構建的。鏡像中包含運行應用程序所需的一切（編譯后的代碼、依賴項、庫等等）。鏡像使用 Dockerfile 文件定義。
術語 dockerization 或 containerization 通常用于定義創建 Docker 容器的過程。
因為容器具備如下優點，所以很受歡迎：
- 靈活性：即使是最復雜的應用程序也可以容器化。
- 輕量化：容器共享主機內核，使得它們遠比虛擬機高效。
- 便攜性：可以做到本地編譯，到處運行。
- 松耦合：容器自我封裝，一個容器被替換或升級不會打斷別的容器。
- 安全性：容器對進程進行了嚴格的限制和隔離，而無需用戶進行任何配置。
在這篇文章中，我將重點討論如何優化 Docker 鏡像以使其輕量化。
讓我們從一個示例開始，在該示例中，我們構建了一個 React 應用程序并將其容器化。運行 npx 命令并創建 Dockerfile 之后，我們得到了如圖 1 所示的文件結構。
- npx create-react-app app --template typescript
圖 1：文件結構
如果我們構建一個基礎的 Dockerfile（如下所示），我們最終會得到一個 1.16 GB 的鏡像：
- FROM node:10
- WORKDIR /app
- COPY app /app
- RUN npm install -g webserver.local
- RUN npm install && npm run build
- EXPOSE 3000
- CMD webserver.local -d ./build
圖 2：鏡像的初始大小為 1.16GB
第一步優化：使用輕量化基礎鏡像
在 Docker Hub（公共 Docker 倉庫）中，有一些鏡像可供下載，每個鏡像都有不同的特征和大小。
通常，相較于基于其他 Linux 發行版（例如 Ubuntu）的鏡像，基于 Alpine 或 BusyBox 的鏡像非常小。這是因為 Alpine 鏡像和類似的其他鏡像都經過了優化，其中僅包含最少的必須的軟件包。在下面的圖片中，你可以看到 Ubuntu、Alpine、Node 和基于 Alpine 的 Node 鏡像之間的大小比較。
圖 3：基礎鏡像的不同大小
通過修改 Dockerfile 并使用 Alpine 作為基礎鏡像，我們的鏡像最終大小為 330MB：
- FROM node:10-alpine
- WORKDIR /app
- COPY app /app
- RUN npm install -g webserver.local
- RUN npm install && npm run build
- EXPOSE 3000
- CMD webserver.local -d ./build
圖 4：經過第一步優化后鏡像大小為 330MB
第二步優化：多階段構建
通過多階段構建，我們可以在 Dockerfile 中使用多個基礎鏡像，并將編譯成品、配置文件等從一個階段復制到另一個階段，這樣我們就可以丟棄不需要的東西。
在本例中，我們部署 React 應用程序需要的是編譯后的代碼，我們不需要源文件，也不需要 node_modules 目錄和 package.json 文件等。
通過將 Dockerfile 修改為如下內容，我們最終得到的鏡像大小為 91.5MB。請記住，來自第一階段（第 1-4 行）的鏡像不會被自動刪除，Docker 將它保存在 cache 中，如果我們在另一個構建鏡像過程中執行了相同的階段，就可以使鏡像構建更快。所以你必須手動刪除第一階段鏡像。
- FROM node:10-alpine AS build
- WORKDIR /app
- COPY app /app
- RUN npm install && npm run build
- FROM node:10-alpine
- WORKDIR /app
- RUN npm install -g webserver.local
- COPY --from=build /app/build ./build
- EXPOSE 3000
- CMD webserver.local -d ./build
圖 5：第二步優化后的鏡像大小為 91.5MB
現在我們有了一個 Dockerfile，它有兩個階段：在第一個階段中，我們編譯項目，在第二個階段中，我們在 web 服務器上部署應用程序。然而，Node 容器并不是提供網頁（HTML、CSS 和 JavaScript 文件、圖片等）服務的最佳選擇，最好的選擇是使用像 Nginx 或 Apache 這樣的服務。在本例中，我將使用 Nginx。
通過將 Dockerfile 修改為如下內容，我們的鏡像最終大小是 22.4MB，如果我們運行這個容器，我們可以看到網頁可以正常工作，沒有任何問題（圖 7）。
- FROM node:10-alpine AS build
- WORKDIR /app
- COPY app /app
- RUN npm install && npm run build
- FROM nginx:stable-alpine
- COPY --from=build /app/build /usr/share/nginx/html
- EXPOSE 80
- CMD ["nginx", "-g", "daemon off;"]
圖 6：第三步優化后的鏡像大小為 22.4MB
圖 7：最終容器的運行結果
