精简Docker镜像的方法有哪些

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这篇文章主要为大家展示了“精简 Docker 镜像的方法有哪些”，内容简而易懂，条理清晰，希望能够帮助大家解决疑惑，下面让丸趣 TV 小编带领大家一起研究并学习一下“精简 Docker 镜像的方法有哪些”这篇文章吧。

精简 Docker 镜像大小的必要性

Docker 镜像由很多镜像层（Layers）组成（最多 127 层），镜像层依赖于一系列的底层技术，比如文件系统 (filesystems)、写时复制(copy-on-write)、联合挂载(union mounts) 等技术，你可以查看 Docker 社区文档以了解更多有关 Docker 存储驱动的内容，这里就不再赘述技术细节。总的来说，Dockerfile 中的每条指令都会创建一个镜像层，继而会增加整体镜像的尺寸。

下面是精简 Docker 镜像尺寸的好处：

1、减少构建时间

2、减少磁盘使用量

3、减少下载时间

4、因为包含文件少，攻击面减小，提高了安全性

5、提高部署速度

五点建议减小 Docker 镜像尺寸

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，常用的 Linux 系统镜像一般有 Ubuntu、CentOs、Alpine，其中 Alpine 更推荐使用。大小对比如下：

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 制作的基础镜像，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？答案是肯定的，例如 gcr.io/google_containers/pause-amd64:3.1 镜像仅有 742KB。为什么这个镜像能这么小？在为大家解密之前，再推荐两个基础镜像：

scratch 镜像

scratch 是一个空镜像，只能用于构建其他镜像，比如你要运行一个包含所有依赖的二进制文件，如 Golang 程序，可以直接使用 scratch 作为基础镜像。现在给大家展示一下上文提到的 Google pause 镜像 Dockerfile：

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

Google pause 镜像使用了 scratch 作为基础镜像，这个镜像本身是不占空间的，使用它构建的镜像大小几乎和二进制文件本身一样大，所以镜像非常小。当然在我们的 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，你可以使用自动提取动态库工具，比如 ldd、linuxdeployqt 等提取所有动态库，然后将二进制文件和依赖动态库一起打包到镜像中。

busybox 镜像

scratch 是个空镜像，如果希望镜像里可以包含一些常用的 Linux 工具，busybox 镜像是个不错选择，镜像本身只有 1.16M，非常便于构建小镜像。

串联 Dockerfile 指令

大家在定义 Dockerfile 时，如果太多的使用 RUN 指令，经常会导致镜像有特别多的层，镜像很臃肿，而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，我们应该把多个命令串联合并为一个 RUN（通过运算符和 / 来实现），每一个 RUN 要精心设计，确保安装构建最后进行清理，这样才可以降低镜像体积，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 http://download.redis.io/releases/redis-$VER.tar.gz # == Install curl and helper tools... RUN apt-get update RUN apt-get install -y curl make gcc # == Download, compile, and install... RUN curl -L $TARBALL | tar zxv WORKDIR redis-$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。

我们对 Dockerfile 做优化，优化后 Dockerfile：

FROM ubuntu ENV VER 3.0.0 ENV TARBALL http://download.redis.io/releases/redis-$VER.tar.gz RUN echo == Install curl and helper tools... \ apt-get update \ apt-get install -y curl make gcc \ echo == Download, compile, and install... \ curl -L $TARBALL | tar zxv \ cd redis-$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#

可以看到，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 版本以后，提供了一个压扁镜像功能，即将 Dockerfile 中所有的操作压缩为一层。这个特性还处于实验阶段，Docker 默认没有开启，如果要开启，需要在启动 Docker 时添加 -experimental 选项，并在 Docker build 构建镜像时候添加 –squash。我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。

使用多阶段构建

Dockerfile 中每条指令都会为镜像增加一个镜像层，并且你需要在移动到下一个镜像层之前清理不需要的组件。实际上，有一个 Dockerfile 用于开发（其中包含构建应用程序所需的所有内容）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 版本以后支持多阶段构建。使用多阶段构建，你可以在 Dockerfile 中使用多个 FROM 语句，每条 FROM 指令可以使用不同的基础镜像，这样您可以选择性地将服务组件从一个阶段 COPY 到另一个阶段，在最终镜像中只保留需要的内容。

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。这样在以前使用两个 Dockerfile（一个 Dockerfile 用于开发和一个用于生产的瘦客户端），现在使用多阶段构建就可以搞定。

构建业务服务镜像技巧

Docker 在 build 镜像的时候，如果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可以注意下面两点：

1、不变或者变化很少的体积较大的依赖库和经常修改的自有代码分开；

2、因为 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，用来说明如何分层。其他类型的应用，比如 Java WAR 包，Nodejs 的 npm 模块等，可以采取类似的方式。

1、在 Dockerfile 所在目录，解压缩 maven 生成的 jar 包

$ unzip  path-to-app-jar .jar -d app

2、Dockerfile 我们把应用的内容分成 4 个部分 COPY 到镜像里面：其中前面 3 个基本不变，第 4 个是经常变化的自有代码。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高构建速度。

其他优化办法

当然，除了以上 4 类办法外，还有其他优化办法可以精简镜像；

1. RUN 命令中执行 apt、apk 或者 yum 类工具技巧

如果在 RUN 命令中执行 apt、apk 或者 yum 类工具，可以借助这些工具提供的一些小技巧来减少镜像层数量及镜像大小。举几个例子：

（1）在执行 apt-get install -y 时增加选项— no-install-recommends ，可以不用安装建议性（非必须）的依赖，也可以在执行 apk add 时添加选项 –no-cache 达到同样效果；

（2）执行 yum install -y 时候，可以同时安装多个工具，比如 yum install -y gcc gcc-c++ make …。将所有 yum install 任务放在一条 RUN 命令上执行，从而减少镜像层的数量；

（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/* ，因为 Dockerfile 的每条指令都会产生一个文件层，如果将 apk add … 和 rm -rf … 命令分开，清理无法减小 apk 命令产生的文件层的大小。Ubuntu 或 Debian 可以使用 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，比如 export 和 import

$ docker run -d test/test:0.2
$ docker export 747dc0e72d13 | docker import - test/test:0.3

使用这种方式需要先将容器运行起来，而且这个过程中会丢失镜像原有的一些信息，比如：导出端口，环境变量，默认指令。

查看这两个镜像 history 信息，如下，可以看到 test/test:0.3 丢失了所有的镜像层信息：

root@k8s-master:/tmp/iops# docker history test/test:0.3
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6fb3f00b7a72        15 seconds ago                          84.7MB              Imported from -
root@k8s-master:/tmp/iops# docker history test/test:0.2
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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      
 missing           8 days ago          /bin/sh -c mkdir -p /run/systemd echo do…   7B
 missing           8 days ago          /bin/sh -c sed -i s/^#\s*\(deb.*universe\)$…   2.76kB
 missing           8 days ago          /bin/sh -c rm -rf /var/lib/apt/lists/*          0B
 missing           8 days ago          /bin/sh -c set -xe   echo #!/bin/sh /…   745B    
 missing           8 days ago          /bin/sh -c #(nop) ADD file:5fabb77ea8d61e02d…   82.4MB  
root@k8s-master:/tmp/iops#

以上是“精简 Docker 镜像的方法有哪些”这篇文章的所有内容，感谢各位的阅读！相信大家都有了一定的了解，希望分享的内容对大家有所帮助，如果还想学习更多知识，欢迎关注丸趣 TV 行业资讯频道！

正文完