多阶段构建Golang程序Docker镜像

Docker是基于Linux容器技术（LXC），使用Go语言实现的开源项目，诞生于2013年，遵循Apache2.0协议。Docker自开源后，受到广泛的关注和讨论。

Docker在开发和运维中的优势

更快的交付和部署

使用Docker，开发人员可以使用镜像来快速构建一套标准的开发环境，开发完后，测试和运维人员可以直接使用完全相同的环境来部署代码，实现了生产环境的无缝运行。

更高效的资源利用

Docker容器的运行不需要额外的虚拟化管理程序支持，它是内核级的虚拟化 ，可以实现更高的性能，同时对资源的额外需求很低。

更轻松的迁移和扩展

Docker容器几乎可以在任意的平台上运行，支持主流的操作系统发行版本。这种兼容性让用户可以在不同平台之间轻松地迁移应用。

更简单的更新管理

使用Dockerfile，只需要修改一点点配置，就可以替代以往大量的更新工作。并且所有的修改都以增量的方式被分布和更新，从而实现自动化且高效的容器管理。

首先需要知道以下几个概念

Docker镜像

Docker镜像类似于虚拟机镜像，可以将它理解为一个只读的模板。镜像是创建Docker容器的基础。通过版本管理和增量的文件系统，Docker提供了一套十分简单的机制和创建和更新现有的镜像，用户可以直接从网上下载一个已经做好的应用镜像，并直接使用。

Docker容器

Docker容器类似于一个轻量级的沙箱，Docker利用容器来运行和隔离应用。容器是从镜像创建的应用运行实例。可以将其启动、开始、停止、删除，而这些容器都是彼此相互隔离的，互不可见的。

可以把容器看做一个简易版的Linux系统环境（包括root用户权限、进程空间、用户空间和网络空间）以及运行在其中的应用程序打包而成的盒子。

Docker仓库

Docker仓库类似于代码仓库，它是Docker集中存放镜像文件的场所。它的设计理念与Git类似。Docker镜像库分公开仓库和私有仓库。最大的公开仓库是官方提供的Docker Hub。当然，如果不想公开镜像，可以搭建自己的私有仓库。

Dockerfile

一般介绍完以上三个概念就结束了，但我在这里要介绍下Dockerfile，因为镜像的好坏很大程度取决于Dockerfile。Dockerfile是一个文本格式的配置文件，用户可以使用Dockerfile来快速创建自定义的镜像。

多阶段构建Golang应用Docker镜像

一般Golang的Dockerfile文件会像这样：

# Go语言环境基础镜像 FROM golang:latest # 将源码拷贝到镜像中 COPY server.go /go/release/ # 指定工作目录 WORKDIR /go/release # 编译镜像时，运行 go build 编译生成 app 可执行的二进制文件 RUN CGO_ENABLED=0 GOOS=linux GOARCH=amd64 GOARM=6 go build -ldflags '-w -s' -o app server.go # 指定容器运行时入口程序 app ENTRYPOINT ["/go/release/app"]

这种方式构建的Docker镜像体积非常大，构建时间长，占用磁盘空间，部署速度慢。

本篇将使用多阶段构建（multi-stage builds）的方式来减少生成的Docker镜像的体积。

在多阶段构建的过程中，我们在Dockerfile使用多个FROM指令，每个FROM指令使用不同的基础镜像构成了不同阶段。你可以选择从上一个阶段的产物（一般指生成的文件）复制到下一个阶段，从而确保不会把不需要的东西带到下一阶段。这种方法可以有效减小Docker镜像的大小。参考官网

以开源项目---gin+vue前后端分离项目为例，介绍Golang应用如何使用多阶段构建Docker镜像。

项目结构图

直接上Dockerfile

# 构建：使用golang:1.13版本 FROM golang:1.13 as build # 容器环境变量添加，会覆盖默认的变量值 ENV GO111MODULE=on ENV GOPROXY=https://goproxy.cn,direct # 设置工作区 WORKDIR /go/release # 把全部文件添加到/go/release目录 ADD . . # 编译：把cmd/main.go编译成可执行的二进制文件，命名为app RUN GOOS=linux CGO_ENABLED=0 GOARCH=amd64 go build -ldflags="-s -w" -installsuffix cgo -o app cmd/main.go # 运行：使用scratch作为基础镜像 FROM scratch as prod # 在build阶段复制时区到 COPY --from=build /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime # 在build阶段复制可执行的go二进制文件app COPY --from=build /go/release/app / # 在build阶段复制配置文件 COPY --from=build /go/release/config ./config # 启动服务 CMD ["/app"]

Dockerfile各指令详细介绍：

构建阶段，以golang:1.13为基础镜像，把项目编译成Linux x64位系统可执行的二进制文件（命名为app）。运行阶段，把必要的配置文件和app复制到scratch镜像中运行。最后的镜像只包括运行阶段的文件，所以体积很小，只有10多M。

golang编译知识

GOOS=linux CGO_ENABLED=0 GOARCH=amd64 go build -ldflags="-s -w" -installsuffix cgo -o app cmd/main.go

GOOS：目标系统为linux

CGO_ENABLED：默认为1，启用C语言版本的GO编译器，通过设置成0禁用它

GOARCH：32位系统为386，64位系统为amd64

-ldflags：用于传递每个go工具链接调用的参数。

-s: 省略符号表和调试信息

-w: 省略DWARF符号表

-installsuffix：在软件包安装的目录中增加后缀标识，用于区分默认版本

-o：指定编译后的可执行文件名称

cmd/main.go：main函数所在路径

scratch镜像