深入解析Multi-stage构建多阶段镜像

RXSLR • 2025-03-12 18:48 • 编程

一、Multi-stage概述

Multi-stage是Docker自17.05版本引入的新特性。它允许在一个Dockerfile中定义多个镜像构建阶段，并针对当前阶段选择不同的基础镜像，从而减小镜像大小，提高构建效率。

Multi-stage的实现依赖于Docker buildkit，可以通过设置DOCKER_BUILDKIT环境变量来启用。另外需要注意的是，Multi-stage对镜像的命名并无强制要求，可以根据需求任意命名。

二、基础用法

Multi-stage最基础的用法就是使用多个FROM语句定义多个阶段，比如以下例子：

FROM golang:1.15 AS builder
WORKDIR /app
COPY . .
RUN CGO_ENABLED=0 GOOS=linux go build -a -installsuffix cgo -o app .

FROM alpine
COPY --from=builder /app/app .
CMD ["./app"]

这个Dockerfile定义了两个阶段，第一个阶段使用golang:1.15镜像作为基础镜像，将当前目录下的所有文件复制到/app目录下，然后使用go build构建应用程序。第二个阶段使用alpine镜像作为基础镜像，只包含Glibc运行库和基础命令，将第一个阶段构建的应用程序复制到当前目录，并设置启动命令为”./app”。

三、多阶段链式调用

Multi-stage还可以链式调用，将一个阶段的输出作为下一个阶段的输入，从而实现更复杂的构建过程。下面是一个简单的例子：

FROM golang:1.15 AS builder
WORKDIR /app
COPY . .
RUN CGO_ENABLED=0 GOOS=linux go build -a -installsuffix cgo -o app .

FROM scratch
COPY --from=builder /app/app .
ENTRYPOINT ["/app"]

这个Dockerfile定义了两个阶段，第一个阶段与之前的例子相同，第二个阶段使用scratch空镜像作为基础镜像，意味着只包含一个空白文件系统。将第一个阶段构建的应用程序复制到当前目录下，设置启动命令为”/app”。

四、减少镜像大小

Multi-stage可以帮助我们减小镜像大小，在构建应用程序的时候只保留必要的文件和运行时依赖库，避免不必要的文件和依赖导致镜像体积过大。

以Node.js应用为例，我们可以只保留应用程序和运行所需的依赖库，而不包含npm包管理器和应用的开发依赖库。下面是一个示例Dockerfile：

FROM node:14.16 AS build-stage
WORKDIR /app
COPY package*.json ./
RUN npm install
COPY . .
RUN npm run build

FROM node:14.16-alpine
WORKDIR /app
COPY --from=build-stage /app/dist ./dist
COPY package*.json ./
RUN npm install --production
CMD ["npm", "run", "start"]

这个Dockerfile定义了两个阶段，第一个阶段使用node:14.16镜像作为基础镜像，安装应用程序的开发依赖库，构建应用程序。第二个阶段使用node:14.16-alpine镜像作为基础镜像，只包含Node.js运行时依赖库和基础命令，将第一个阶段构建的应用程序复制到当前目录下的dist目录，并安装生产依赖库，设置启动命令为”npm run start”。

五、交叉编译

Multi-stage还可以用于交叉编译应用程序，比如将应用程序编译为不同平台的二进制文件。下面是一个简单的例子：

FROM golang:1.15 AS builder
WORKDIR /app
COPY . .
RUN GOOS=linux GOARCH=amd64 go build -o app-linux-amd64 .
RUN GOOS=windows GOARCH=amd64 go build -o app-windows-amd64.exe .

FROM scratch
COPY --from=builder /app/app-linux-amd64 .
ENTRYPOINT ["/app-linux-amd64"]

这个Dockerfile定义了两个阶段，第一个阶段使用golang:1.15镜像作为基础镜像，将当前目录下的所有文件复制到/app目录下，分别使用GOOS和GOARCH环境变量交叉编译应用程序为Linux和Windows平台，输出两个二进制文件。

六、小结

Multi-stage是Docker非常实用的一个特性，可以帮助我们优化Docker镜像构建过程、减小镜像大小、提高构建效率。通过本文介绍的几个例子，相信大家已经掌握了Multi-stage的基础用法及更多高级用法，希望可以对大家的Docker实践有所帮助。

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