如何打造更小巧的容器镜像

五种优化 Linux 容器大小和构建更小的镜像的方法。

Docker 近几年的爆炸性发展让大家逐渐了解到容器和容器镜像的概念。尽管 Linux 容器技术在很早之前就已经出现，但这项技术近来的蓬勃发展却还是要归功于 Docker 对用户友好的命令行界面以及使用 Dockerfile 格式轻松构建镜像的方式。纵然 Docker 大大降低了入门容器技术的难度，但构建一个兼具功能强大、体积小巧的容器镜像的过程中，有很多技巧需要了解。

第一步：清理不必要的文件

这一步和在普通服务器上清理文件没有太大的区别，而且要清理得更加仔细。一个小体积的容器镜像在传输方面有很大的优势，同时，在磁盘上存储不必要的数据的多个副本也是对资源的一种浪费。因此，这些技术对于容器来说应该比有大量专用内存的服务器更加需要。

清理容器镜像中的缓存文件可以有效缩小镜像体积。下面的对比是使用 dnf 安装 Nginx 构建的镜像，分别是清理和没有清理 yum 缓存文件的结果：

# Dockerfile with cache
FROM fedora:28
LABEL maintainer Chris Collins <collins.christopher@gmail.com>
 
RUN dnf install -y nginx
 
-----
 
# Dockerfile w/o cache
FROM fedora:28
LABEL maintainer Chris Collins <collins.christopher@gmail.com>
 
RUN dnf install -y nginx 
        && dnf clean all 
        && rm -rf /var/cache/yum
 
-----
 
[chris@krang] $ docker build -t cache -f Dockerfile .  
[chris@krang] $ docker images --format "{{.Repository}}: {{.Size}}" 
| head -n 1
cache: 464 MB
 
[chris@krang] $ docker build -t no-cache -f Dockerfile-wo-cache .
[chris@krang] $ docker images --format "{{.Repository}}: {{.Size}}"  | head -n 1
no-cache: 271 MB

从上面的结果来看，清理缓存文件的效果相当显著。和清除了元数据和缓存文件的容器镜像相比，不清除的镜像体积接近前者的两倍。除此以外，包管理器缓存文件、Ruby gem 的临时文件、nodejs 缓存文件，甚至是下载的源码 tarball 最好都全部清理掉。

层：一个潜在的隐患

很不幸（当你往下读，你会发现这是不幸中的万幸），根据容器中的层的概念，不能简单地向 Dockerfile 中写一句 RUN rm -rf /var/cache/yum 就完事儿了。因为 Dockerfile 的每一条命令都以一个层的形式存储，并一层层地叠加。所以，如果你是这样写的：

RUN dnf install -y nginx
RUN dnf clean all
RUN rm -rf /var/cache/yum

你的容器镜像就会包含三层，而 RUN dnf install -y nginx 这一层仍然会保留着那些缓存文件，然后在另外两层中被移除。但缓存实际上仍然是存在的，当你把一个文件系统挂载在另外一个文件系统之上时，文件仍然在那里，只不过你见不到也访问不到它们而已。

在上一节的示例中，你会看到正确的做法是将几条命令链接起来，在产生缓存文件的同一条 Dockerfile 指令里把缓存文件清理掉：

RUN dnf install -y nginx 
        && dnf clean all 
        && rm -rf /var/cache/yum

这样就把几条命令连成了一条命令，在最终的镜像中只占用一个层。这样只会浪费一点缓存的好处，稍微多耗费一点点构建容器镜像的时间，但被清理掉的缓存文件就不会留存在最终的镜像中了。作为一个折衷方法，只需要把一些相关的命令（例如 yum install 和 yum clean all、下载文件、解压文件、移除 tarball 等等）连接成一个命令，就可以在最终的容器镜像中节省出大量体积，你也能够利用 Docker 的缓存加快开发速度。

层还有一个更隐蔽的特性。每一层都记录了文件的更改，这里的更改并不仅仅已有的文件累加起来，而是包括文件属性在内的所有更改。因此即使是对文件使用了 chmod 操作也会被在新的层创建文件的副本。

下面是一次 docker images 命令的输出内容。其中容器镜像 layer_test_1 是在 CentOS 基础镜像中增加了一个 1GB 大小的文件后构建出来的镜像，而容器镜像 layer_test_2 是使用了 FROM layer_test_1 语句创建出来的，除了执行一条 chmod u+x 命令没有做任何改变。

layer_test_2        latest       e11b5e58e2fc           7 seconds ago           2.35 GB
layer_test_1        latest       6eca792a4ebe           2 minutes ago           1.27 GB

（编辑：源码网）

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