http://dockone.io/article/8163
精簡Docker鏡像的好處很多，不僅可以節省存儲空間和帶寬，還能減少安全隱患。優化鏡像大小的手段多種多樣，因服務所使用的基礎開發語言不同而有差異。本文將介紹精簡Docker鏡像的幾種通用方法。
精簡Docker鏡像大小的必要性
Docker鏡像由很多鏡像層（Layers）組成（最多127層），鏡像層依賴於一系列的底層技術，比如文件系統（filesystems）、寫時復制（copy-on-write）、聯合掛載（union mounts）等技術，你可以查看Docker社區文檔以了解更多有關Docker存儲驅動的內容，這里就不再贅述技術細節。總的來說，Dockerfile中的每條指令都會創建一個鏡像層，繼而會增加整體鏡像的尺寸。
下面是精簡Docker鏡像尺寸的好處：
- 減少構建時間
- 減少磁盤使用量
- 減少下載時間
- 因為包含文件少，攻擊面減小，提高了安全性
- 提高部署速度
五點建議減小Docker鏡像尺寸
一、優化基礎鏡像
優化基礎鏡像的方法就是選用合適的更小的基礎鏡像，常用的 Linux 系統鏡像一般有 Ubuntu、CentOs、Alpine，其中Alpine更推薦使用。大小對比如下：
lynzabo@ubuntu ~/s> docker images REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE ubuntu latest 74f8760a2a8b 8 days ago 82.4MB alpine latest 11cd0b38bc3c 2 weeks ago 4.41MB centos 7 49f7960eb7e4 7 weeks ago 200MB debian latest 3bbb526d2608 8 days ago 101MB lynzabo@ubuntu ~/s>
Alpine是一個高度精簡又包含了基本工具的輕量級Linux發行版，基礎鏡像只有4.41M，各開發語言和框架都有基於Alpine制作的基礎鏡像，強烈推薦使用它。Alpine鏡像各個語言和框架支持情況，可以參考《優化Docker鏡像、加速應用部署，教你6個小竅門》。
查看上面的鏡像尺寸對比結果，你會發現最小的鏡像也有4.41M，那么有辦法構建更小的鏡像嗎？答案是肯定的，例如 gcr.io/google_containers/pause-amd64:3.1 鏡像僅有742KB。為什么這個鏡像能這么小？在為大家解密之前，再推薦兩個基礎鏡像：
1、scratch鏡像
scratch是一個空鏡像，只能用於構建其他鏡像，比如你要運行一個包含所有依賴的二進制文件，如Golang程序，可以直接使用scratch作為基礎鏡像。現在給大家展示一下上文提到的Google pause鏡像Dockerfile：
FROM scratch
ARG ARCH
ADD bin/pause-${ARCH} /pause
ENTRYPOINT ["/pause"]
Google pause鏡像使用了scratch作為基礎鏡像，這個鏡像本身是不占空間的，使用它構建的鏡像大小幾乎和二進制文件本身一樣大，所以鏡像非常小。當然在我們的Golang程序中也會使用。對於一些Golang/C程序，可能會依賴一些動態庫，你可以使用自動提取動態庫工具，比如ldd、linuxdeployqt等提取所有動態庫，然后將二進制文件和依賴動態庫一起打包到鏡像中。
2、busybox鏡像
scratch是個空鏡像，如果希望鏡像里可以包含一些常用的Linux工具，busybox鏡像是個不錯選擇，鏡像本身只有1.16M，非常便於構建小鏡像。
二、串聯 Dockerfile 指令
大家在定義Dockerfile時，如果太多的使用RUN指令，經常會導致鏡像有特別多的層，鏡像很臃腫，而且甚至會碰到超出最大層數（127層）限制的問題，遵循 Dockerfile 最佳實踐，我們應該把多個命令串聯合並為一個 RUN（通過運算符&&和/ 來實現），每一個 RUN 要精心設計，確保安裝構建最后進行清理，這樣才可以降低鏡像體積，以及最大化的利用構建緩存。
下面是一個優化前Dockerfile：
FROM ubuntu ENV VER 3.0.0 ENV TARBALL http://download.redis.io/releases/redis-$VER.tar.gz
==> Install curl and helper tools...
RUN apt-get update RUN apt-get install -y curl make gcc
==> Download, compile, and install...
RUN curl -L $TARBALL | tar zxv WORKDIR redis-$VER RUN make RUN make install
...
==> Clean up...
WORKDIR / RUN apt-get remove -y --auto-remove curl make gcc RUN apt-get clean RUN rm -rf /var/lib/apt/lists/* /redis-$VER
...
CMD ["redis-server"]
構建鏡像，名稱叫 test/test:0.1。
我們對Dockerfile做優化，優化后Dockerfile：
FROM ubuntu ENV VER 3.0.0 ENV TARBALL http://download.redis.io/releases/redis-$VER.tar.gz RUN echo "==> Install curl and helper tools..." && \ apt-get update && \ apt-get install -y curl make gcc && \ echo "==> Download, compile, and install..." && \ curl -L $TARBALL | tar zxv && \ cd redis-$VER && \ make && \ make install && \ echo "==> Clean up..." && \ apt-get remove -y --auto-remove curl make gcc && \ apt-get clean && \ rm -rf /var/lib/apt/lists/* /redis-$VER
...
CMD ["redis-server"]
構建鏡像，名稱叫 test/test:0.2。
對比兩個鏡像大小：
root@k8s-master:/tmp/iops# docker images REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE test/test 0.2 58468c0222ed 2 minutes ago 98.1MB test/test 0.1 e496cf7243f2 6 minutes ago 307MB root@k8s-master:/tmp/iops#
可以看到，將多條RUN命令串聯起來構建的鏡像大小是每條命令分別RUN的三分之一。
提示：為了應對鏡像中存在太多鏡像層，Docker 1.13版本以后，提供了一個壓扁鏡像功能，即將 Dockerfile 中所有的操作壓縮為一層。這個特性還處於實驗階段，Docker默認沒有開啟，如果要開啟，需要在啟動Docker時添加-experimental 選項，並在Docker build 構建鏡像時候添加 --squash 。我們不推薦使用這個辦法，請在撰寫 Dockerfile 時遵循最佳實踐編寫，不要試圖用這種辦法去壓縮鏡像。
三、使用多階段構建
Dockerfile中每條指令都會為鏡像增加一個鏡像層，並且你需要在移動到下一個鏡像層之前清理不需要的組件。實際上，有一個Dockerfile用於開發（其中包含構建應用程序所需的所有內容）以及一個用於生產的瘦客戶端，它只包含你的應用程序以及運行它所需的內容。這被稱為“建造者模式”。Docker 17.05.0-ce版本以后支持多階段構建。使用多階段構建，你可以在Dockerfile中使用多個FROM語句，每條FROM指令可以使用不同的基礎鏡像，這樣您可以選擇性地將服務組件從一個階段COPY到另一個階段，在最終鏡像中只保留需要的內容。
下面是一個使用COPY --from 和 FROM … AS … 的Dockerfile：
# Compile FROM golang:1.9.0 AS builder WORKDIR /go/src/v9.git...com/.../k8s-monitor COPY . . WORKDIR /go/src/v9.git...com/.../k8s-monitor RUN make build RUN mv k8s-monitor /root
Package
Use scratch image
FROM scratch WORKDIR /root/ COPY --from=builder /root . EXPOSE 8080 CMD ["/root/k8s-monitor"]
構建鏡像，你會發現生成的鏡像只有上面COPY 指令指定的內容，鏡像大小只有2M。這樣在以前使用兩個Dockerfile（一個Dockerfile用於開發和一個用於生產的瘦客戶端），現在使用多階段構建就可以搞定。
四、構建業務服務鏡像技巧
Docker在build鏡像的時候，如果某個命令相關的內容沒有變化，會使用上一次緩存（cache）的文件層，在構建業務鏡像的時候可以注意下面兩點：
- 不變或者變化很少的體積較大的依賴庫和經常修改的自有代碼分開；
- 因為cache緩存在運行Docker build命令的本地機器上，建議固定使用某台機器來進行Docker build，以便利用cache。
下面是構建Spring Boot應用鏡像的例子，用來說明如何分層。其他類型的應用，比如Java WAR包，Nodejs的npm模塊等，可以采取類似的方式。
1、在Dockerfile所在目錄，解壓縮maven生成的jar包。
$ unzip <path-to-app-jar>.jar -d app
2、Dockerfile我們把應用的內容分成4個部分COPY到鏡像里面：其中前面3個基本不變，第4個是經常變化的自有代碼。最后一行是解壓縮后，啟動spring boot應用的方式。
FROM openjdk:8-jre-alpine LABEL maintainer "opl-xws@xiaomi.com" COPY app/BOOT-INF/lib/ /app/BOOT-INF/lib/ COPY app/org /app/org COPY app/META-INF /app/META-INF COPY app/BOOT-INF/classes /app/BOOT-INF/classes EXPOSE 8080 CMD ["/usr/bin/java", "-cp", "/app", "org.springframework.boot.loader.JarLauncher"]
這樣在構建鏡像時候可大大提高構建速度。
五、其他優化辦法
1、RUN命令中執行apt、apk或者yum類工具技巧
如果在RUN命令中執行apt、apk或者yum類工具，可以借助這些工具提供的一些小技巧來減少鏡像層數量及鏡像大小。舉幾個例子：
（1）在執行apt-get install -y 時增加選項— no-install-recommends ，可以不用安裝建議性（非必須）的依賴，也可以在執行apk add 時添加選項--no-cache 達到同樣效果；
（2）執行yum install -y 時候， 可以同時安裝多個工具，比如yum install -y gcc gcc-c++ make …。將所有yum install 任務放在一條RUN命令上執行，從而減少鏡像層的數量；
（3）組件的安裝和清理要串聯在一條指令里面，如 apk --update add php7 && rm -rf /var/cache/apk/* ，因為Dockerfile的每條指令都會產生一個文件層，如果將apk add … 和 rm -rf … 命令分開，清理無法減小apk命令產生的文件層的大小。 Ubuntu或Debian可以使用 rm -rf /var/lib/apt/lists/* 清理鏡像中緩存文件；CentOS等系統使用yum clean all 命令清理。
2、壓縮鏡像
Docker自帶的一些命令還能協助壓縮鏡像，比如export和import。
$ docker run -d test/test:0.2 $ docker export 747dc0e72d13 | docker import - test/test:0.3
使用這種方式需要先將容器運行起來，而且這個過程中會丟失鏡像原有的一些信息，比如：導出端口，環境變量，默認指令。
查看這兩個鏡像history信息，如下，可以看到test/test:0.3 丟失了所有的鏡像層信息：
root@k8s-master:/tmp/iops# docker history test/test:0.3 IMAGE CREATED CREATED BY SIZE COMMENT 6fb3f00b7a72 15 seconds ago 84.7MB Imported from - root@k8s-master:/tmp/iops# docker history test/test:0.2 IMAGE CREATED CREATED BY SIZE COMMENT 58468c0222ed 2 hours ago /bin/sh -c #(nop) CMD ["redis-server"] 0B 1af7ffe3d163 2 hours ago /bin/sh -c echo "==> Install curl and helper… 15.7MB 8bac6e733d54 2 hours ago /bin/sh -c #(nop) ENV TARBALL=http://downlo… 0B 793282f3ef7a 2 hours ago /bin/sh -c #(nop) ENV VER=3.0.0 0B 74f8760a2a8b 8 days ago /bin/sh -c #(nop) CMD ["/bin/bash"] 0B <missing> 8 days ago /bin/sh -c mkdir -p /run/systemd && echo 'do… 7B <missing> 8 days ago /bin/sh -c sed -i 's/^#\s*\(deb.*universe\)$… 2.76kB <missing> 8 days ago /bin/sh -c rm -rf /var/lib/apt/lists/* 0B <missing> 8 days ago /bin/sh -c set -xe && echo '#!/bin/sh' > /… 745B <missing> 8 days ago /bin/sh -c #(nop) ADD file:5fabb77ea8d61e02d… 82.4MB root@k8s-master:/tmp/iops#
社區里還有很多壓縮工具，比如Docker-squash ，用起來更簡單方便，並且不會丟失原有鏡像的自帶信息，大家有興趣可以試試。