容器給我們的生活帶來了極大便利，人人都喜歡容器，然而容器也很耗空間，動輒幾百兆，上G的鏡像是普遍現象。本文我們就學習容器精簡的案例，通過一系列的騷操作，最終將鏡像的大小從943MB減小到了6.32k。

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概述

容器是實踐中用來解決與操作軟件版本和包依賴相關的所有問題的有效途徑。 人人都喜歡容器，但是用容器就得面對各式各樣龐大和雜亂的鏡像，如果空間有限，則很快就會被充滿，實際上可以通過一些有效的策略來減小鏡像大小。

基本步驟

一個Http應用容器，可以通過指定端口提供web服務。

不進行卷掛載。

原始方案

為了獲得基準鏡像大小，我們用node.js創建一個簡單只提供index.js訪問的簡單的服務器：

index.js代碼：

const fs = require("fs"); 
const http = require('http'); 
const server = http.createServer((req, res) => { 
res.writeHead(200, { 'content-type': 'text/html' }) 
fs.createReadStream('index.html').pipe(res) 
}) 
server.listen(port, hostname, () => { 
console.log(`Server: http://0.0.0.0:8080/`); 
}); 

然后，將該文件內置到一個鏡像中，鏡像基于Node官方基本鏡像。

FROM node:14 
COPY . . 
CMD ["node", "index.js"] 

編譯

docker build -t cchttp:01 ./ 

鏡像大小為943MB

精簡基礎鏡像

鏡像精簡最常用，最簡單，最明顯的策略之一就是使用較小的基礎圖像。Node鏡像中slim 變體(基于debian，但預安裝的依賴項較少)和基于Alpine Linux的alpine變體 。

這兩個基礎鏡像分別為node:14-slim 和 node:14-alpine ，其鏡像大小分別減少到167MB 和 116MB 分別。

Docker由于鏡像是分層疊加的，node.js需要依賴很多層的鏡像，除了精簡解決方案目前還沒有其他變小的方法。

更換語言

為了進一步優化，需要使用運行時依賴項更少的編譯語言。而這時候肯定會首先想到的是一個靜態編譯語言Golang，這是個常見而且不錯的選擇。在Golang中一個基本的Web服務代碼如下：

web.go：

package main 
import ( 
"fmt" 
"log" 
"net/http" 
) 
func main() { 
fileServer := http.FileServer(http.Dir("./")) 
http.Handle("/", fileServer) 
fmt.Printf("Starting server at port 8080\n") 
if err := http.ListenAndServe(":8080", nil); err != nil { 
log.Fatal(err) 
} 
} 

然后用golang官方基礎鏡像，將其打包到鏡像：

FROM golang:1.14 
COPY . . 
RUN go build -o server . 
CMD ["./server"] 

基于golang的解決方案，鏡像大小818MB，還是很大。

通過分析發現是由于golang基本鏡像中安裝了很多依賴包，這些依賴包在構建go軟件時很有用，但不是每個運行時都需要的，所以可以從這兒著手優化。

多階段構建

Docker支持多階段構建的機制，可以很輕松在具有所有必要依賴項的環境中構建代碼，然后將生成的可執行包直接打包到其他鏡像中使用。這樣就可以解決我們上一步遇到需要編譯時工具和包，但是運行時不需要包，這樣可以極大地減少鏡像大小。

注意：Docker多階段構建的機制是Docker 17.05引入的新特性,如果要使用該功能你需要將Docker版本升級到Docker 17.05及更高版本。

到多階段構建dockerfile：

###編譯### 
FROM golang:1.14-alpine AS builder 
COPY . . 
RUN go build -o server . 
###運行### 
FROM alpine:3.12 
COPY --from=builder /go/server ./server 
COPY index.html index.html 
CMD ["./server"] 

Docker images 

(⊙o⊙)哇，策略生效，這樣生成的鏡像只有13.2MB。

靜態編譯結合scratch基礎鏡像

13M的鏡像已經很不錯了，但是還有其他優化的技巧。在docker世界中還有幾個基礎鏡像scratch ，那就是一個From 0 開始的基礎鏡像，使用該鏡像沒有任何依賴，完全從0開始，所以大小也就從0開始。Linux 有個發行版LFS，其全稱是Linux From Scratch ，就是從零開始自己動手編譯出一個完整的OS。這個scratch基礎鏡像也是這個意思。

為了讓scratch基礎鏡像支持我們的web.go運行，我們需要在編譯鏡像中添加靜態編譯的標志，確保所有依賴都可以打包到運行鏡像中：

### 編譯### 
FROM golang:1.14 as builder 
COPY . . 
RUN go build -o server \ 
-ldflags "-linkmode external -extldflags -static" \ 
-a web.go 
###運行### 
FROM scratch 
COPY --from=builder /go/server ./server 
COPY index.html index.html 
CMD ["./server"] 

上面構建過程中，在代碼鏈接過程中模式設置為external，-static鏈接外部鏈接器。

優化后，鏡像大小為8.65MB。

最終大殺器——匯編語言

用Golang語言編寫的程序，起碼也有大概M級別的大小，10MB鏡像應該已經到了可以精簡的極限。但是還可以用其他技巧來大幅度精簡大小，但是需要使用要給終極大殺器，那就是匯編語言，最終解決方案是使用一個匯編編寫的全功能http服務器assmttpd，其源碼托管在GitHub(github/nemasu/asmttpd)。

我們還使用多階段編譯方法，在ubuntu基礎鏡像中先編譯其依賴項，然后在Scratch基礎鏡像中打包并運行。

###編譯### 
FROM ubuntu:18.04 as builder 
RUN apt update 
RUN apt install -y make yasm as31 nasm binutils 
COPY . . 
RUN make release 
###運行### 
FROM scratch 
COPY --from=builder /asmttpd /asmttpd 
COPY /web_root/index.html /web_root/index.html 
CMD ["/asmttpd", "/web_root", "8080"] 

產生的圖像大小僅為6.34kB:

然后用該鏡像運行一個容器：

docker run -it -p 10080:8080 cchttp:07 

用curl訪問一下：

curl -vv 127.0.0.1:10080 

總結

本文我們探索了容器精簡的各種方法和嘗試。當然由于容器的功能簡單，這些策略可能不發直接在實踐中使用，但是可以作為容器調優的思路參考。