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docker base ​

什么是 docker ​

  • Docker 是一种容器技术，它可以在操作系统上创建多个相互隔离的容器。容器内可以独立安装软件、运行服务。

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  • 但是，这个容器和宿主机还是有关联的，比如可以把宿主机的端口映射到容器内的端口、宿主机某个目录挂载到容器内的目录。

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  • 比如映射了 3444 端口，那容器内 3000 端口的服务，就可以在宿主机的 3444 端口访问了。

  • 比如挂载了 /aaa 到容器的 /bbb/ccc，那容器内读写 /bbb/ccc 目录的时候，改的就是宿主机的 /aaa 目录，反过来，改宿主机 /aaa 目录，容器内的 /bbb/ccc 也会改，这俩同一个。

  • 这分别叫做端口映射、数据卷 volume 挂载。

  • 这个容器是通过镜像起来的，通过 docker run image-name

sh
docker run -p 3444:3000 -v /aaa:/bbb/ccc --name xxx-container xxx-image

  • 通过 xxx-image 镜像跑起来一个叫做 xxx-container 的容器。

  • -p 指定端口映射，映射宿主机的 3444 到容器的 3000 端口。

  • -v 指定数据卷挂载，挂载宿主机的 /aaa 到容器的 /bbb/ccc 目录。

  • 这个镜像是通过 Dockerfile 经过 build 产生的。

流程示意图：

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镜像和容器怎么使用？

一般在项目里维护 Dockerfile ，然后执行 docker build 构建出镜像、push 到镜像仓库，部署的时候 pull 下来用 docker run 跑起来。

安装 docker ​

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  • 安装完成后，会在桌面上出现一个 Docker 图标，双击打开，会出现一个控制台。
  • 在控制台里，可以看到镜像、容器、网络、卷等信息。

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来个简单的例子 ​

  • 用 nest 新建一个项目，然后在项目根目录下新建一个 dockerfile 文件。
shell
FROM node:18

WORKDIR /app

COPY package.json .

COPY *.lock .

RUN npm config set registry https://registry.npmmirror.com/

RUN npm install

COPY . .

RUN npm run build

EXPOSE 3000

CMD [ "node", "./dist/main.js" ]

  • FROM node:18 是继承 node:18 基础镜像。

  • WORKDIR /app 是指定当前目录为 /app

  • COPY 复制宿主机的 package.json 和 lock 文件到容器的当前目录，也就是 /app 下

  • RUN 是执行命令，这里执行了 npm install。

  • 然后再复制其余的文件到容器内。

  • EXPOSE 指定容器需要暴露的端口是 3000

  • CMD 指定容器跑起来时执行的命令是 node ./dist/main.js

构建镜像命令 ​

  • 然后在项目根目录下执行 docker build 构建镜像。
shell
docker build -t dockerfile-test:first .

  • -t 是指定名字和标签，这里镜像名为 dockerfile-test 标签为 first

  • 最后面的 . 指的是构建路径为当前根目录，默认会在当前目录下找 dockerfile 文件，如果不是当前目录，可以指定 dockerfile 文件的路径。

  • 构建完成后，可以在 docker desktop 里看到刚刚构建的镜像。

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  • 现在这个镜像有点大，有 1.5G。

运行容器命令 ​

  • 先把刚刚构建的镜像跑起来看看。

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shell
docker run -d -p 2333:3000 --name jingjing dockerfile-test:first

  • -d 是后台运行。

  • -p 指定端口映射，映射宿主机的 2333 端口到容器的 3000 端口。

  • --name 指定容器名

  • 最后面的 dockerfile-test:first 是指定镜像名和标签。

  • 运行完成后，可以在 docker desktop 里看到刚刚运行的容器。

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  • 然后在浏览器里访问 localhost:2333 就可以看到 hello world 了。

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  • 这就是 Dockerfile 构建成镜像，然后通过容器跑起来的流程。

  • 现在这个镜像有点大，有 1.5G，怎么减小镜像体积呢？

技巧一：使用 alpine 镜像，而不是默认的 linux 镜像【减小体积】 ​

  • docker 容器内跑的是 linux 系统，各种镜像的 dockerfile 都会继承 linux 镜像作为基础镜像。

  • 比如我们刚刚创建的那个镜像，点开详情可以看到它的镜像继承关系：

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  • 可以看到最终还是继承了 debian 的 Linux 镜像，这是一个 linux 发行版。

  • 但其实这个 linux 镜像可以换成更小的版本，也就是 alpine。

  • 它裁剪了很多不必要的 linux 功能，使得镜像体积大幅减小了。

  • 修改一下上述 dockerfile 内容, 使用 alpine 的镜像：

shell
FROM node:18   改成   FROM node:18-alpine3.14

  • node:18-alpine3.14 是使用 18 版本的 node 镜像，它底层使用 alpine 3.14 的基础镜像。

  • 重新 build 一下镜像【换个名字】

shell
docker build -t dockerfile-test:second .
  • 可以打开 docker desktop 看到 second 这个镜像会比 first 这个镜像体积减少大约 900M

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  • 可以点开 second 这个镜像的继承关系，可以看到它最终继承的是 alpine 的 linux 镜像。

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  • 虽然 alpine 镜像体积小，但是它的 linux 功能比较少，所以在使用的时候，可能会遇到一些问题。
  • 但是一般来说，如果不是特别复杂的项目，使用 alpine 镜像是没有问题的。
  • 这里可以重新运行一下 second 这个镜像，看看效果。
shell
docker run -d -p 2334:3000 --name jingjing dockerfile-test:second

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  • 然后在浏览器里访问 localhost:2334 就可以看到 hello world 了。

技巧二：docker 的缓存机制【加快构建速度】 ​

sh
FROM node:18-alpine3.14

WORKDIR /app

COPY package.json .

COPY *.lock .

RUN npm config set registry https://registry.npmmirror.com/

RUN npm install

COPY . .

RUN npm run build

EXPOSE 3000

CMD [ "node", "./dist/main.js" ]

  • 观察这个 dockerfile ，发现里面有两次 copy 文件的操作。

  • 为什么先复制 package.json 进去，安装依赖之后再复制其他文件，直接全部复制进去不就行了？

  • 不是的，这两种写法的效果不同。 docker 是分层存储的，dockerfile 里的每一行指令是一层，会做缓存。

  • 每次 docker build 的时候，只会从变化的层开始重新构建，没变的层会直接复用。

  • 也就说现在这种写法，如果 package.json 没变，那么就不会执行 npm install，直接复用之前的。

  • 那如果一开始就把所有文件复制进去呢？

  • 那不管 package.json 变没变，任何一个文件变了，都会重新 npm install，这样没法充分利用缓存，性能不好。

  • 我们来实际试试看就知道了，现在重新跑 docker build，不管跑多少次，速度都很快，因为文件没变，直接用了镜像缓存。

shell
docker build -t dockerfile-test:second .

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  • 现在我们改下 README.md ，然后重新跑一下 docker build，看看效果。

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  • 现在花了 9.5s，其实是没有重新 npm install 的。

  • 然后改下 package.json，然后重新跑一下 docker build，看看效果。

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  • 现在花了 80s ，时间明显多了很多，过程中你可以看到在 npm install 那层停留了很长时间。

技巧三：使用多阶段构建【减小体积】 ​

  • 还有一个问题就是源码和很多构建的依赖是不需要的，但是现在都保存在了镜像里。

  • 实际上我们只需要构建出来的 ./dist 目录下的文件还有运行时的依赖。

  • 这时可以采用多阶段构建：

多阶段构建

多阶段构建是一种用于减小 Docker 镜像大小的技术。 它通过将构建过程分成多个阶段来实现，每个阶段都可以使用不同的基础镜像和构建步骤， 最终只将必要的文件和依赖包复制到最终镜像中，从而减小镜像的体积。

  • 我们来看看如何使用多阶段构建，先把 dockerfile 改成下面这样：
sh
FROM node:18-alpine3.14 as build-stage

WORKDIR /app

COPY package.json .

RUN npm config set registry https://registry.npmmirror.com/

RUN npm install

COPY . .

RUN npm run build

# production stage

FROM node:18-alpine3.14 as production-stage

COPY --from=build-stage /app/dist /app
COPY --from=build-stage /app/package.json /app/package.json

WORKDIR /app

RUN npm config set registry https://registry.npmmirror.com/

RUN npm install --production

EXPOSE 3000

CMD [ "node", "/app/main.js" ]

  • FROM 后面添加一个 as 来指定当前构建阶段的名字。

  • 通过 COPY --from=xxx 可以从上个阶段复制文件过来。

  • 然后 npm install 的时候添加 --production，这样只会安装 dependencies 的依赖。

  • docker build 之后，只会留下最后一个阶段的镜像。

  • 也就是说，最终构建出来的镜像里是没有源码的，有的只是 dist 的文件和运行时依赖。这样镜像就会小很多。

  • 现在重新跑一下 docker build，看看效果。

shell
docker build -t dockerfile-test:third -f jing.Dockerfile .
  • 标签为 third ， -f 是指定 Dockerfile 的名字，这里采用了 jing.Dockerfile。

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  • 从图上能看到，镜像体积比没有用多阶段构建的时候小了 250 M。

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