我如何将Docker镜像大小缩减90%：精简容器的最佳实践-原创手记-慕课网

缩减 Docker 镜像的体积对于简化开发流程、加速构建速度和缩短部署时间至关重要，同时还能节省宝贵的存储空间。基于我的实际经验，我发现了一些既优化 Docker 镜像，又能提升性能和效率的有效策略。以下是我推荐并经常使用的最佳实践，以保持精简高效的 Docker 镜像。

1. 使用最小的镜像

选择最小的基础镜像是最有效的方法之一。最小的基础镜像，如alpine、scratch或debian-slim，要小得多，因为它们只包含必要的内容。

Python 示例代码

看看基于 ubuntu 的 Python 镜像和基于 alpine 的那个之间的大小差异

使用 Ubuntu 作为基础镜像:

FROM python:3.11-slim
# 从Python 3.11-slim镜像开始

图像大小：大约 60 MB，基于 Python 3.11 和 Ubuntu 的基础镜像

使用 Alpine 作为基础镜像，就像...

FROM python:3.11-alpine # 使用Python 3.11-alpine基础镜像

图像大小：大约 23 MB，基于 Alpine 基础镜像的 Python 3.11

基于 Alpine 的镜像大约是基于 Ubuntu 的镜像的三分之一大小。这种显著的大小减少是因为 Alpine Linux 是一个特别设计用于 Docker 环境的最小化发行版。使用最小基础镜像不仅能减少镜像的大小，还能减小攻击面，还能增强安全性。

2. 多阶段构建流程

多阶段构建允许你将构建环境与运行时环境隔离开，确保最终镜像仅包含必要文件。这有助于排除运行时不需要的构建工具和依赖等，从而减小最终 Docker 镜像的体积。

使用 Python 的例子

考虑一个使用 Python 开发的应用程序，你希望采用多阶段构建技术来让最终镜像保持精简：

用于多阶段构建的Dockerfile:

     # 构建阶段：  
    FROM python:3.11-slim AS builder  
    WORKDIR /app  

    # 安装构建所需的依赖项  
    COPY requirements.txt .  
    RUN pip install --user -r requirements.txt  

    # 复制应用代码：  
    COPY . .  

    # 最终阶段：  
    FROM python:3.11-slim  
    WORKDIR /app  

    # 安装运行时所需的依赖项  
    COPY --from=builder /root/.local /root/.local  
    COPY . .  

    # 设置环境变量以包含用户安装的包路径  
    ENV PATH=/root/.local/bin:$PATH  

    CMD ["python", "app.py"]

大小对比

如果没有使用多阶段构建：如果你使用单阶段Dockerfile，最终生成的镜像将同时包含构建依赖和应用代码：

## 使用 Python 3.11 版本的 slim 镜像  
FROM python:3.11-slim  
## 设置工作目录为 /app  
WORKDIR /app  
## 复制 requirements.txt 文件到当前目录  
COPY requirements.txt .  
## 安装 requirements.txt 文件中列出的依赖包  
RUN pip install -r requirements.txt  
## 复制当前目录下的所有文件到容器中  
COPY . .  
## 设置容器启动时运行的命令  
CMD ["python", "app.py"]

图像大小：约 150 MB（包含构建和运行所需依赖项）。

使用多阶段构建法：通过使用提供的多阶段构建示例来，最终镜像更小。

图片大小：大约 60 MB，（仅包含运行时所需的依赖和应用程序代码）。

3. 删掉不必要的文件

清理无用的文件，比如缓存、临时文件和构建依赖项，是减小Docker镜像大小的重要一步。这一做法确保你的镜像只包含运行应用所需的必要组件，同时最小化镜像的体积并减少潜在的攻击面。

Python 示例代码

这里是一个如何在Python应用的Dockerfile中移除不必要的文件的例子。

清理前的状况。

     FROM python:3.11-slim  

    WORKDIR /app  

    # 安装构建所需的依赖  
    COPY requirements.txt .  
    RUN pip install -r requirements.txt  

    # 复制应用的代码  
    COPY . .  

    CMD ["python", "app.py"]

清理模式：

FROM python:3.11-slim  

WORKDIR /app  

# 安装构建依赖项  
COPY requirements.txt .  
RUN pip install -r requirements.txt \  
  # 清理临时文件和缓存数据  
  && rm -rf /root/.cache/pip  

# 复制应用程序代码  
COPY . .  

CMD ["python", "app.py"]

未进行清理：在一个没有清理的Dockerfile中，因为未清理的缓存和临时文件，镜像可能会变得更大。

图片大小约为150MB（包括构建缓存和其他不需要的文件）。

使用清理命令，比如：使用清理命令，如 rm -rf /root/.cache/pip 来清除缓存和临时文件可以减小最终镜像的大小：

图片大小： 在清理了缓存和临时文件之后，大约 120 MB 左右。

4. 使用 .dockerignore 文件配置

.dockerignore 文件类似于 .gitignore 文件，但用于 Docker 构建。它指定了哪些文件和目录不应该被包含在 Docker 构建上下文内容中。这有助于缩小构建上下文内容的大小，从而加快构建速度，生成更小的 Docker 镜像文件。

了解使用 .dockerignore 的优点

减少构建上下文大小：通过排除不必要的文件，你可以减少发送给Docker守护程序的数据量，从而加快构建速度。
更小的Docker镜像：在最终镜像中排除不需要的文件可以防止它们被包含，从而有助于减小镜像的大小。
提高构建效率：较小的构建上下文意味着Docker可以更有效地缓存层，从而加快重新构建的过程。

下面是一个 .dockerignore 文件的例子

这里有一个简单的 .dockerignore 文件例子：

    .git  
    node_modules  
    *.log  
    .DS_Store

请注意，以上文件路径和模式不需要翻译，它们保持原样。

如果没有.dockerignore文件：

当不必要的文件被包含在 Docker 构建上下文中时，这些文件会被发送给 Docker 守护进程，并最终成为 Docker 镜像的一部分，即使它们在最终镜像中并没有被使用。
例如，包含 .git 目录或 node_modules 文件夹可能会显著增加构建上下文的大小。.git 目录可能包含几百兆字节的版本历史，而 node_modules 可能会增加另外几百兆字节的依赖文件，这些依赖文件在生产镜像中不需要。
对构建上下文大小的影响：排除最终镜像不需要的文件和目录，有助于减小构建上下文的大小，否则，构建上下文的大小可能会增加到几个 GB，具体取决于被排除的文件的数量和大小。如果构建上下文包含一个大型的 .git 目录、node_modules 文件夹以及其他不需要的文件，其大小可能达到 1 GB 左右。

使用**.dockerignore**:

通过使用 .dockerignore 文件排除不必要的文件，你可以将构建范围限制为仅包含应用程序所需的文件。
排除 .git、node_modules 和其他大型目录后，构建范围的大小可以从几个吉字节缩小到仅几兆字节。
对镜像大小的影响是：虽然 .dockerignore 文件本身并不会直接减小最终 Docker 镜像的大小，但它可以防止不必要的文件被添加到构建范围内。这使得构建过程更加高效，并有助于通过确保仅包含相关文件来创建更精简的最终镜像。在排除这些不必要的文件后，构建上下文可能减少到 50 MB 左右，这可以显著减少构建时间，使最终 Docker 镜像更加高效。

5. 减少层次

在 Docker 中，每个 RUN、COPY 和 ADD 指令都会在生成的镜像中创建一个新的层。这些层会增大 Docker 镜像的大小并影响构建的速度。将多个命令合并成一个 RUN 指令有助于减少层数，从而生成更高效和更紧凑的 Docker 镜像。

无层次简化:

每个单独的指令（如 RUN、COPY 等）都会在 Docker 镜像中创建一个新的层。这些层层层叠加会导致镜像大小变大，因为中间文件、临时数据和额外的元数据都会被包含在内。
例如，使用单独的 RUN 指令会产生多个层，每个层都会有自己的元数据和开销，这可能会导致最终镜像大小变大。
这将影响镜像的大小：如果你使用多个 RUN 指令，比如：

RUN 更新软件包列表  
RUN 安装 curl -y  
RUN 清理软件包缓存

使用多个 RUN 指令会导致镜像大小大约为 150 MB，每一层都会增加一些额外的大小。因此尽量减少使用多个 RUN 指令。

最小化层次:

将多个命令合并到一个 RUN 指令中可以减少层数，并有助于将更改合并到较少的、更精简的层中。
例如，将命令合并到一个 RUN 指令中，比如这样：
RUN command1 && command2 && command3

    RUN apt-get update && apt-get install -y curl && apt-get clean
# 更新包列表并安装curl，然后清理缓存

将命令组合成一个 RUN 指令可以将镜像的大小减少到大约 130 MB。这样做的方法是将更改合并到更少的层中，并尽量减少多余的中间数据。

6. 使用特定的复制命令：

而不是复制整个目录到你的Docker镜像，使用具体的COPY命令，只包含你需要的文件。这种方法避免了传输不必要的文件，减少了镜像的大小。

例子：比如说

复制 package.json 到当前目录  
复制 src/ 目录到当前目录

大小影响：通过仅复制特定的文件和目录，您可以避免包含不必要的文件，这些文件可能会使镜像文件变大。比如说，排除开发文件或构建工件，从而减少镜像文件的大小数兆字节。

7. 使用多种架构的镜像

创建多架构的Docker镜像确保了与各种环境（如ARM和x86）的兼容性。这种方法可以更好地适应各种硬件平台。

例子

大小影响：多架构镜像针对特定架构进行了优化，这会减少在不同平台上使用的镜像的大小。这有助于避免那些臃肿的镜像，这些镜像包含了不必要的多架构支持，实际上只需要支持一个架构。

结论部分

这些最佳实践可以让Docker镜像更加高效、安全和快速，从而帮助您更高效地管理和部署容器。