我通常使用docker運行我的 golang 程序，在這里分享一下我構建 docker 鏡像的經驗。我構建 docker 鏡像不僅優化構建后的體積，還要優化構建速度。
示例應用
首先貼出代碼例子，我們假設要構建一個 http 服務
package main
import (
"fmt"
"net/http"
"time"
"github.com/gin-gonic/gin"
)
func main() {
fmt.Println("Server Ready")
router := gin.Default()
router.GET("/", func(c *gin.Context) {
c.String(200, "hello world, this time is: "+time.Now().Format(time.RFC1123Z))
})
router.GET("/github", func(c *gin.Context) {
_, err := http.Get("https://api.github.com/")
if err != nil {
c.String(500, err.Error())
return
}
c.String(200, "access github api ok")
})
if err := router.Run(":9900"); err != nil {
panic(err)
}
}
說明：
- 這里選擇 Gin 作為例子，是為了演示我們有第三方包條件下要優化構建速度
- main函數第一行打印了一行字，為了演示后面啟動時遇到的一個坑
- 跟路由打印了時間，為了演示后面遇到的關于時區的坑
- 路由 github 嘗試訪問 https://api.github.com，為了演示后面遇到的證書坑
這里我們可以先試一試構建后包的體積
$ go build -o server
$ ls -alh | grep server
-rwxrwxrwx 1 eyas eyas 14.6M May 29 10:26 server
14.6MB，這是一個http服務的 hello world，當然這是因為使用了 gin ，所以有些大，如果用標準包 net/http 寫的 hello world，體積大概是接近 7 MB
Dockerfile 的進化
版本一，初步優化
先看看第一個版本
FROM golang:1.14-alpine as builder
WORKDIR /usr/src/app
ENV GOPROXY=https://goproxy.cn
COPY ./go.mod ./
COPY ./go.sum ./
RUN go mod download
COPY . .
RUN go build -ldflags "-s -w" -o server
FROM scratch as runner
COPY --from=builder /usr/src/app/server /opt/app/
CMD ["/opt/app/server"]
說明：
- 選擇 golang:1.14-alpine 作為編譯環境，是因為這是體積最小的golang編譯環境
- 設置 GOPROXY 是為了提升構建速度
- 先復制 go.mod 和 go.sum ，然后 go mod download，是為了防止每次構建都會重新下載依賴包，利用docker構建緩存提升構建速度
- go build 時加上 -ldflags "-s -w" 去除構建包的調試信息，減小go構建后程序體積，大概能減小 1/4 吧
- 使用了多階段構建，也就是 FROM XXX as xxx ，在構建程序包的時候，使用帶編譯環境的鏡像去構建，運行的時候其實完全不需要go的編譯環境，所以在運行階段使用docker的空鏡像 scratch 去運行。這部是減小鏡像體積最有效的方法了。
好了，下面開始構建鏡像
$ docker build -t server .
...
Successfully built 8d3b91210721
Successfully tagged server:latest
到了這一步，構建成功，看看鏡像大小
$ docker images
server latest 8d3b91210721 1 minutes ago 11MB
11MB，還行，現在運行一下
$ docker run -p 9900:9900 server
standard_init_linux.go:211: exec user process caused "no such file or directory"
發現啟動報錯了，而且main函數的第一行打印語句都沒有出現，所以整個程序完全沒有運行。錯誤原因是缺少庫依賴文件。這其實是構建的 go 程序還依賴底層的 so 庫文件，不信可以在物理機編譯后看看它的依賴
$ go build -o server
$ ldd server
linux-vdso.so.1 (0x00007ffcfb775000)
libpthread.so.0 => /lib/x86_64-linux-gnu/libpthread.so.0 (0x00007f9a8dc47000)
libc.so.6 => /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6 (0x00007f9a8d856000)
/lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00007f9a8de66000)
這是不是跟我們的認知有點出入呢，說好無依賴的呢，結果還是有幾個依賴庫文件呢，雖然這幾個依賴都是最底層的，一般操作系統都會有，可誰叫我們選了 scratch，這個鏡像里面除了linux內核以外真的什么都沒了。
這是因為go build 是默認啟用 CGO 的，不信你可以試試這個命令 go env CGO_ENABLED，在 CGO 開啟情況下，無論代碼有沒有用CGO，都會有庫依賴文件，解決方法也很簡單，手動指定關閉CGO就行，而且包體積并不會增加哦，還會減少呢
$ CGO_ENABLED=0 go build -o server
$ ldd server
not a dynamic executable
版本二，解決運行時報錯
FROM golang:1.14-alpine as builder
WORKDIR /usr/src/app
ENV GOPROXY=https://goproxy.cn
COPY ./go.mod ./
COPY ./go.sum ./
RUN go mod download
COPY . .
-RUN go build -ldflags "-s -w" -o server
+RUN CGO_ENABLED=0 go build -ldflags "-s -w" -o server
FROM scratch as runner
COPY --from=builder /usr/src/app/server /opt/app/
CMD ["/opt/app/server"]
改動點: go build 前加了 CGO_ENABLED=0
$ docker build -t server .
...
Successfully built a81385160e25
Successfully tagged server:latest
$ docker run -p 9900:9900 server
[GIN-debug] GET / --> main.main.func1 (3 handlers)
[GIN-debug] GET /github --> main.main.func2 (3 handlers)
[GIN-debug] Listening and serving HTTP on :9900
正常啟動了，我們訪問一下試試，訪問之前看看當前時間
$ date
Fri May 29 13:11:28 CST 2020
$ curl http://localhost:9900
hello world, this time is: Fri, 29 May 2020 05:18:28 +0000
$ curl http://localhost:9900/github
Get "https://api.github.com/": x509: certificate signed by unknown authority
發現有問題
- 當前系統時間是 13:11:28 ，但是根據由顯示的時間是 05:11:53，其實是docker 容器內的時區不對，默認是 0 時區，可是我們國家是 東8區
- 嘗試訪問 https://api.github.com/ 這是 https 站點，報證書錯誤
解決問題
版本三，解決運行環境時區與證書問題
FROM golang:1.14-alpine as builder
WORKDIR /usr/src/app
ENV GOPROXY=https://goproxy.cn
+RUN sed -i 's/dl-cdn.alpinelinux.org/mirrors.aliyun.com/g' /etc/apk/repositories \
+ apk add --no-cache ca-certificates tzdata
COPY ./go.mod ./
COPY ./go.sum ./
RUN go mod download
COPY . .
RUN CGO_ENABLED=0 go build -ldflags "-s -w" -o server
FROM scratch as runner
+COPY --from=builder /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime
+COPY --from=builder /etc/ssl/certs/ca-certificates.crt /etc/ssl/certs/
COPY --from=builder /usr/src/app/server /opt/app/
CMD ["/opt/app/server"]
在 builder 階段，安裝了 ca-certificates tzdata 兩個庫，在runner階段，將時區配置和根證書復制了一份
$ docker build -t server .
...
Successfully built e0825838043d
Successfully tagged server:latest
$ docker run -p 9900:9900 server
[GIN-debug] GET / --> main.main.func1 (3 handlers)
[GIN-debug] GET /github --> main.main.func2 (3 handlers)
[GIN-debug] Listening and serving HTTP on :9900
訪問一下試試
$ date
Fri May 29 13:27:16 CST 2020
$ curl http://localhost:9900
hello world, this time is: Fri, 29 May 2020 13:27:16 +0800
$ curl http://localhost:9900/github
access github api ok
一切正常了，看看當前鏡像大小
$ docker images
server latest e0825838043d 9 minutes ago 11.3MB
才 11.3MB，已經很小了，但是，還可以更小，就是把構建后的包再壓縮一次
版本四，進一步減小體積
FROM golang:1.14-alpine as builder
WORKDIR /usr/src/app
ENV GOPROXY=https://goproxy.cn
RUN sed -i 's/dl-cdn.alpinelinux.org/mirrors.aliyun.com/g' /etc/apk/repositories \
- apk add --no-cache ca-certificates tzdata
+ apk add --no-cache upx ca-certificates tzdata
COPY ./go.mod ./
COPY ./go.sum ./
RUN go mod download
COPY . .
-RUN CGO_ENABLED=0 go build -ldflags "-s -w" -o server
+RUN CGO_ENABLED=0 go build -ldflags "-s -w" -o server \
+ upx --best server -o _upx_server \
+ mv -f _upx_server server
FROM scratch as runner
COPY --from=builder /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime
COPY --from=builder /etc/ssl/certs/ca-certificates.crt /etc/ssl/certs/
COPY --from=builder /usr/src/app/server /opt/app/
CMD ["/opt/app/server"]
在 builder 階段，安裝了 upx ，并且go build 完成后，使用 upx 壓縮了一下，執行一下構建，你會發現這個構建時間變長了，這是因為我給 upx 設置的參數是 --best ，也就是最大壓縮級別，這樣壓縮出來的后會盡可能的小，如果嫌慢，可以降低壓縮級別從 -1 到 -9 ，數字越大壓縮級別越高，也越慢。我使用 --best 構建完成后看看鏡像體積。
$ docker build -t server .
...
Successfully built 80c3f3cde1f7
Successfully tagged server:latest
$ docker images
server latest 80c3f3cde1f7 1 minutes ago 4.26MB
這下子可小了，才 4.26MB，再去試試那兩個接口，一切正常。優化到此結束。
最終的Dockerfile
FROM golang:1.14-alpine as builder
WORKDIR /usr/src/app
ENV GOPROXY=https://goproxy.cn
RUN sed -i 's/dl-cdn.alpinelinux.org/mirrors.aliyun.com/g' /etc/apk/repositories \
apk add --no-cache upx ca-certificates tzdata
COPY ./go.mod ./
COPY ./go.sum ./
RUN go mod download
COPY . .
RUN CGO_ENABLED=0 go build -ldflags "-s -w" -o server \
upx --best server -o _upx_server \
mv -f _upx_server server
FROM scratch as runner
COPY --from=builder /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime
COPY --from=builder /etc/ssl/certs/ca-certificates.crt /etc/ssl/certs/
COPY --from=builder /usr/src/app/server /opt/app/
CMD ["/opt/app/server"]
總結
要減小鏡像體積，首先多階段構建這很重要，這樣就可以把編譯環境和運行環境分開。
另外，選擇 scratch 這個鏡像其實很不明智，它雖然很小，但是它太原始了，里面什么工具都沒有，程序啟動后，連容器都進不去，就算進去了什么都做不了。所以就算一昧的追求盡可能小的鏡像體積，也不建議選擇 scratch 作為運行環境，我暫時只踩到小部分的坑，后面還有更多坑沒踩，我也沒有興趣繼續踩 scratch 的坑。
建議選擇 alpine ，alpine 的鏡像大小是 5.61MB 這個大小其實還是鏡像解壓后的大小，實際上下載鏡像的時候，只需要下載 2.68 MB 。還有，上文所有我說的鏡像體積，全都是指解壓后的鏡像體積，和實際上傳下載時的體積是不一樣的，docker自己會壓縮一次再傳輸鏡像
還有個很小的鏡像是 busybox，它的體積是 1.22MB，下載 705.6 KB ，有大部分的linux命令可用，但是運行環境還是很原始，有興趣可以去嘗試
無論是 alpine 還是 busybox ，他們都會上述時區和證書問題，同樣按照上面方法就能解決，切換到 alpine 或者 busybox 也很簡單，只需要修改 runner 基礎鏡像就行
-FROM scratch as runner
+FROM alpine as runner
或者
-FROM scratch as runner
+FROM busybox as runne
到此這篇關于構建Golang應用最小Docker鏡像的實現的文章就介紹到這了,更多相關Golang構建最小Docker鏡像內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！
您可能感興趣的文章:- 基于Docker鏡像部署go項目的方法步驟
- Docker 部署Go的兩種基礎鏡像的實現
