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Dockerfile之优化经验浅谈

【编者的话】本文主要讲述如何优化Dockerfile，来缩短docker镜像构建需要的时间，以及Dockerfile的一些编辑规范，推荐所有的Docker爱好者阅读，非常基础的文章，本文也许会给你一些启发和指导。

优化您的Dockerfiles

Docker镜像应该是小而快的。然而，假设你在BusyBox镜像中预编译GO二进制文件，他们就会变得又大又复杂。如果不能构建一个良好的Dockerfile来帮助你提高构建缓存命中率，那么你的镜像构建过程将会变得相当的缓慢。

比如一个用于软件安装的bash脚本，里面堆砌着大量的curl、wget等命令语句，大家在写Dockerfile的时候通常就会像写这个bash脚本一样，将一系列的Docker命令堆砌在其中，这种Dockerfile在构建镜像的时候是比较低效和缓慢的。

秩序

当你正在为一个应用程序构建一个新的Dockerfile，在决定需要引哪些包、运行什么命令的时候肯定会进行很多次尝试，也会遇到很多的问题。优化你的Dockerfile确保命中“构建缓存”的概率越来越大，这样之后的每一次构建中会比前一次要更快一些。

一般的规律是有频率的改变Dockerfile中命令的排序，观察分析运行命令所耗费的时间及与其他镜像共享资源的方式。

这就意味着像WORKDIR、CMD、ENV这些命令应该在底部，然而一个 RUN apt-get -y update 更新应该在上面，因为它需要更长时间来运行，也可以与你所有的镜像共享。

最后任何ADD（或其它缓存失效的命令）命令应该尽可能地在Dockerfile底部，在那里你有可能做出很多改变，然后后续命令缓存失效。

明智地选择你的基础镜像

在如Ubuntu这样的操作系统镜像和Python或Java7中一个特定的应用程序中，有很多基础镜像可供选择。常识告诉你使用Ruby2来运行基于Ruby应用程序并且使用Python3运行Python应用程序。但是现在你有两个几乎没有共同之处的基础镜像，所以你需要下载和构建。相反，如果你使用Ubuntu运行这两个程序，你只需要下载一次基础镜像。

将层作为你的优势

在一个Dockerfile中每个命令都会在原来的基础上生成一层镜像。你可以很快的在三十多层的时候就结束了，这未必是一个问题，但也可以通过组合RUN命令，并使用一行EXPOSE命令列出你所有的开放端口，这样可以有效减少镜像的层数。

通过将RUN命令分组，可以在容器间分享更多的层。当然如果你有一组命令可以多个容器通用，那么你应该创建一个独立的基础镜像，它包含你建立的所有镜像。

对于每一层来说你都可以跨多个镜像分享，这样可以节省大量的磁盘空间。

容器的体积

在创建容器并考虑到体积问题的时候，不要为了节省空间去使用体积小的镜像，尽量使用你将要提供数据的应用程序打成的镜像。如果你这样做了，并且提交了磁盘数据，你不仅在容器中储存了你的数据，而且对实际应用程序的调试也非常有用。

消耗

当你已经构建了一个镜像，在运行它的时候发现有一个package缺少了，把它添加到Dockerfile的底部，而不是添加到顶部的run apt-get命令那里。这意味着你能尽快的重新构建这个镜像了。一旦你的镜像可以正常工作，你可以再提交源码之前重新优化整理Dockerfile。

案例

如果一个Dockerfile是由类似于一个bash脚本写出来的，那么它可能会是这样的：

FROM ubuntu:trusty
 MAINTAINER Paul Czarkowski "paul@paulcz.net"
 
 RUN apt-get -yq update
 
 # Apache
 RUN /
 apt-get -yqq install /
 apache2 /
 apache2-utils /
 libapache2-mod-python /
 python-dev /
 python-pip /
 python-cairo /
 python-pysqlite2 /
 python-mysqldb /
 python-jinja2
 sqlite3 /
 curl / 
 wget /
 git /
 software-properties-common
 
 RUN /
 curl -sSL https://bootstrap.pypa.io/get-pip.py | python && /
 pip install whisper /
 carbon /
 graphite-web /
 'Twisted<12.0' /
 'django<1.6' /
 django-tagging
 
 # Add start scripts etc
 ADD . /app
 
 RUN mkdir -p /app/wsgi
 RUN useradd -d /app -c 'application' -s '/bin/false' graphite
 RUN chmod +x /app/bin/*
 RUN chown -R graphite:graphite /app
 RUN chown -R graphite:graphite /opt/graphite
 RUN rm -f /etc/apache2/sites-enabled/*
 
 ADD ./apache-graphite.conf /etc/apache2/sites-enabled/apache-graphite.conf
 
 # Expose ports.
 EXPOSE 80 
 EXPOSE 2003 
 EXPOSE 2004 
 EXPOSE 7002
 
 ENV APACHE_CONFDIR /etc/apache2
 ENV APACHE_ENVVARS $APACHE_CONFDIR/envvars
 ENV APACHE_RUN_USER www-data
 ENV APACHE_RUN_GROUP www-data
 ENV APACHE_RUN_DIR /var/run/apache2
 ENV APACHE_PID_FILE $APACHE_RUN_DIR/apache2.pid
 ENV APACHE_LOCK_DIR /var/lock/apache2
 ENV APACHE_LOG_DIR /var/log/apache2
 
 WORKDIR /app
 
 # Define default command.
 CMD ["/app/bin/start_graphite"]

然而这个Dockerfile的优化版本是基于之前所讨论的内容的，它看起来是这样的：

# 1 - Common Header / Packages
 FROM ubuntu:trusty
 MAINTAINER Paul Czarkowski "paul@paulcz.net"
 
 RUN apt-get -yq update /
 && apt-get -yqq install /
 wget /
 curl /
 git /
 software-properties-common
 
 # 2 - Python
 RUN /
 apt-get -yqq install /
 python-dev /
 python-pip /
 python-pysqlite2 /
 python-mysqldb
 
 # 3 - Apache
 RUN /
 apt-get -yqq install /
 apache2 /
 apache2-utils
 
 # 4 - Apache ENVs
 ENV APACHE_CONFDIR /etc/apache2
 ENV APACHE_ENVVARS $APACHE_CONFDIR/envvars
 ENV APACHE_RUN_USER www-data
 ENV APACHE_RUN_GROUP www-data
 ENV APACHE_RUN_DIR /var/run/apache2
 ENV APACHE_PID_FILE $APACHE_RUN_DIR/apache2.pid
 ENV APACHE_LOCK_DIR /var/lock/apache2
 ENV APACHE_LOG_DIR /var/log/apache2
 
 # 5 - Graphite and Deps
 RUN /
 apt-get -yqq install /
 libapache2-mod-python /
 python-cairo /
 python-jinja2 /
 sqlite3
 
 RUN /
 pip install whisper /
 carbon /
 graphite-web /
 'Twisted<12.0' /
 'django<1.6' /
 django-tagging
 
 # 6 - Other
 EXPOSE 80 2003 2004 7002
 
 WORKDIR /app
 
 VOLUME /opt/graphite/data
 
 # Define default command.
 CMD ["/app/bin/start_graphite"]
 
 # 7 - First use of ADD
 ADD . /app
 
 # 8 - Final setup
 RUN mkdir -p /app/wsgi /
 && useradd -d /app -c 'application' -s '/bin/false' graphite /
 && chmod +x /app/bin/* /
 && chown -R graphite:graphite /app /
 && chown -R graphite:graphite /opt/graphite /
 && rm -f /etc/apache2/sites-enabled/* /
 && mv /app/apache-graphite.conf /etc/apache2/sites-enabled/apache-graphite.conf