多阶段构建Golang程序Docker镜像

### Docker简介 Docker是基于Linux容器技术（LXC），使用Go语言实现的开源项目，诞生于2013年，遵循Apache2.0协议。Docker自开源后，受到广泛的关注和讨论。 ##### Docker在开发和运维中的优势 * 更快的交付和部署 使用Docker，开发人员可以使用镜像来快速构建一套标准的开发环境，开发完后，测试和运维人员可以直接使用完全相同的环境来部署代码，实现了生产环境的无缝运行。 * 更高效的资源利用 Docker容器的运行不需要额外的虚拟化管理程序支持，它是内核级的虚拟化 ，可以实现更高的性能，同时对资源的额外需求很低。 * 更轻松的迁移和扩展 Docker容器几乎可以在任意的平台上运行，支持主流的操作系统发行版本。这种兼容性让用户可以在不同平台之间轻松地迁移应用。 * 更简单的更新管理 使用Dockerfile，只需要修改一点点配置，就可以替代以往大量的更新工作。并且所有的修改都以增量的方式被分布和更新，从而实现自动化且高效的容器管理。 ##### 首先需要知道以下几个概念 * `Docker镜像` Docker镜像类似于虚拟机镜像，可以将它理解为一个只读的模板。镜像是创建Docker容器的基础。通过版本管理和增量的文件系统，Docker提供了一套十分简单的机制和创建和更新现有的镜像，用户可以直接从网上下载一个已经做好的应用镜像，并直接使用。 * `Docker容器` Docker容器类似于一个轻量级的沙箱，Docker利用容器来运行和隔离应用。容器是从镜像创建的应用运行实例。可以将其启动、开始、停止、删除，而这些容器都是彼此相互隔离的，互不可见的。 可以把容器看做一个简易版的Linux系统环境（包括root用户权限、进程空间、用户空间和网络空间）以及运行在其中的应用程序打包而成的盒子。 * `Docker仓库` Docker仓库类似于代码仓库，它是Docker集中存放镜像文件的场所。它的设计理念与Git类似。Docker镜像库分公开仓库和私有仓库。最大的公开仓库是官方提供的Docker Hub。当然，如果不想公开镜像，可以搭建自己的私有仓库。 * `Dockerfile` 一般介绍完以上三个概念就结束了，但我在这里要介绍下Dockerfile，因为镜像的好坏很大程度取决于Dockerfile。Dockerfile是一个文本格式的配置文件，用户可以使用Dockerfile来快速创建自定义的镜像。 ### 多阶段构建Golang应用Docker镜像 一般Golang的Dockerfile文件会像这样： ``` # Go语言环境基础镜像 FROM golang:latest # 将源码拷贝到镜像中 COPY server.go /go/release/ # 指定工作目录 WORKDIR /go/release # 编译镜像时，运行 go build 编译生成 app 可执行的二进制文件 RUN CGO_ENABLED=0 GOOS=linux GOARCH=amd64 GOARM=6 go build -ldflags '-w -s' -o app server.go # 指定容器运行时入口程序 app ENTRYPOINT ["/go/release/app"] ``` 这种方式构建的Docker镜像体积非常大，构建时间长，占用磁盘空间，部署速度慢。 本篇将使用`多阶段构建（multi-stage builds）`的方式来减少生成的Docker镜像的体积。 > 在`多阶段构建`的过程中，我们在Dockerfile使用多个`FROM`指令，每个`FROM`指令使用不同的基础镜像构成了不同阶段。你可以选择从上一个阶段的产物（一般指生成的文件）复制到下一个阶段，从而确保不会把不需要的东西带到下一阶段。这种方法可以有效减小Docker镜像的大小。[参考官网](https://docs.docker.com/develop/develop-images/multistage-build/) 以[开源项目---gin+vue前后端分离项目](https://github.com/Bingjian-Zhu/gin-vue-admin)为例，介绍Golang应用如何使用`多阶段构建`Docker镜像。 项目结构图  直接上`Dockerfile` ``` # 构建：使用golang:1.13版本 FROM golang:1.13 as build # 容器环境变量添加，会覆盖默认的变量值 ENV GO111MODULE=on ENV GOPROXY=https://goproxy.cn,direct # 设置工作区 WORKDIR /go/release # 把全部文件添加到/go/release目录 ADD . . # 编译：把cmd/main.go编译成可执行的二进制文件，命名为app RUN GOOS=linux CGO_ENABLED=0 GOARCH=amd64 go build -ldflags="-s -w" -installsuffix cgo -o app cmd/main.go # 运行：使用scratch作为基础镜像 FROM scratch as prod # 在build阶段复制时区到 COPY --from=build /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime # 在build阶段复制可执行的go二进制文件app COPY --from=build /go/release/app / # 在build阶段复制配置文件 COPY --from=build /go/release/config ./config # 启动服务 CMD ["/app"] ``` > Dockerfile各指令详细介绍：https://docs.docker.com/engine/reference/builder/#usage 构建阶段，以golang:1.13为基础镜像，把项目编译成Linux x64位系统可执行的二进制文件（命名为app）。运行阶段，把必要的配置文件和app复制到scratch镜像中运行。最后的镜像只包括运行阶段的文件，所以体积很小，只有10多M。 * golang编译知识 ``` GOOS=linux CGO_ENABLED=0 GOARCH=amd64 go build -ldflags="-s -w" -installsuffix cgo -o app cmd/main.go ``` `GOOS`：目标系统为`linux` `CGO_ENABLED`：默认为`1`，启用C语言版本的GO编译器，通过设置成`0`禁用它 `GOARCH`：32位系统为`386`，64位系统为`amd64` `-ldflags`：用于传递每个go工具链接调用的参数。 > * `-s`: 省略符号表和调试信息 > * `-w`: 省略DWARF符号表 `-installsuffix`：在软件包安装的目录中增加后缀标识，用于区分默认版本 `-o`：指定编译后的可执行文件名称 `cmd/main.go`：`main`函数所在路径 ##### 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。scratch本身是不占空间的，所以使用它构建的镜像大小几乎和二进制文件本身一样大，从而让Golang应用的Docker镜像体积非常小。 参考：https://mp.weixin.qq.com/s/S1Ib08SpQbf1SCbCutUoqQ ### 制作Golang程序Docker镜像 这里直接使用Linux服务器制作Docker镜像，也可以使用Docker for windows在windows上制作Docker镜像。 * 前提：Linux服务器安装`Docker`，`Golang` （1）拉取项目 `go get -x github.com/bingjian-zhu/gin-vue-admin/cmd` （2）修改配置文件 进入项目中`config/config.yml`，修改`database`配置，改成自己的MySQL数据库。`run-mode`运行模式改成`release`。  （3）生成Docker镜像 镜像名字为`zhubingjian/gin-vue-admin`，版本`1.0`，不要漏了最后面的`.`； `docker build -t zhubingjian/gin-vue-admin:1.0 .` 其中`zhubingjian`是我`Docker Hub`的账号，想要把镜像上传到自己的`Docker Hub`上，镜像名称需要以`Docker Hub账号`+`/`开头。已经生成的镜像可以通过`tag`修改名称。 运行指令：`docker images` 可以看到我们生成的Docker镜像只有14.3M，非常小。名称为`none`的镜像是多阶段生成过程留下的镜像，可以使用`docker rmi 镜像ID`把它删除掉。  （4）运行镜像 `docker run -d --name gin-vue-admin -p 8000:8000 zhubingjian/gin-vue-admin:1.0` * `-d`：容器以守护进程的方式运行 * `--name`：容器的名字，可以不指定名字 * `-p`：指定宿主机器与容器的端口对应关系, 格式为“宿主端口:容器端口”，如果不指定此项，将无法访问容器里的服务 运行指令：`docker ps -a` 可以看到所有容器，`STATUS`显示`Up 10 seconds`，表示两个意思：一是容器在运行；二是已经运行了10秒。如果显示`Exited 6 days`，则表示已经停止运行6天了。  目前为止，我们已经成功制作Docker镜像且运行了。接下来把前端的`VUE`项目也做成Docker镜像并运行。 ### 制作VUE程序Docker镜像 * 前提：服务器安装`Docker`,`nodejs`，`npm` （1）进入`vue-admin`目录，下载`npm`包 `npm install` （2）修改`vue-admin`目录下的`.env.production`文件，改成自己的后台接口地址  （3）发布项目，生成`dist`文件夹 `npm run build:prod` （4）生成Docker镜像 `docker build -t zhubingjian/vue-admin:1.0 .` （5）运行镜像 `docker run -p 80:80 -d --name vue-admin zhubingjian/vue-admin:1.0` > 参考：[Docker 部署 vue 项目](https://juejin.im/post/5cce4b1cf265da0373719819) 最后，在浏览器上打开：http://zbj-home.picp.io 就可以看到程序已经在服务器上跑了。 ### 把镜像推送到Docker Hub上 首先需要注册Docker Hub账号，我注册时候是有坑的，注册系统需要做人机检测，需要翻墙才能完成。官网地址：https://hub.docker.com/ （1）登录Docker Hub `docker login` 然后输入用户名和密码  （2）推送镜像 ``` docker push zhubingjian/gin-vue-admin:1.0 docker push zhubingjian/vue-admin:1.0 ``` ### 总结 本篇主要介绍如何使用多阶段构建Golang程序的Docker镜像，此方法可以精简Docker镜像。 源码地址：https://github.com/Bingjian-Zhu/gin-vue-admin 参考： * http://blog.haohtml.com/archives/19334 * https://blog.csdn.net/weixin_42852772/article/details/82013418 * https://www.jianshu.com/p/4b345a9e768e