构建 Go 应用 docker 镜像的几种姿势
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2022-04-18 02:56
修炼背景
我夜以继日，加班加点开发了一个最简单的 Go Hello world 应用，虽然只是跑了打印一下就退出了，但是老板也要求我上线这个我能写出的唯一应用。
项目结构如下：
.
├── go.mod
└── hello.go
hello.go 代码如下：
package main
func main() {
println("hello world!")
}
并且，老板要求用 docker 部署，显得咱们紧跟潮流，高大上一点。。。
第一次尝试
我在拜访了一些武林朋友之后，发现把整个过程丢到 docker 里面去编译一下就好了，一番琢磨之后，我得到了如下 Dockerfile:
FROM golang:alpine
WORKDIR /build
COPY hello.go .
RUN go build -o hello hello.go
CMD ["./hello"]
构建镜像：
$ docker build -t hello:v1 .
搞定，让我们凑近了看看。
$ docker run -it --rm hello:v1 ls -l /build
total 1260
-rwxr-xr-x 1 root root 1281547 Mar 6 15:54 hello
-rw-r--r-- 1 root root 55 Mar 6 14:59 hello.go
好家伙，我好不容易写出来的代码也在里面，看来代码不能写的烂，不然运维妹子偷看了要笑话我。。。
我们再看看镜像到底有多大，据说大了拉取镜像就会比较慢呢
$ docker images | grep hello
hello v1 2783ee221014 44 minutes ago 314MB
哇，居然有314MB，难道 docker build 一下变 Java 了吗？不是什么东西都是越大越好的。。。
让我们看看为啥这么大！
看看，我们跑第一个指令（WORKDIR）前就已经300+MB了，有点猛啊！
不管怎么说，我们先跑一下看看
$ docker run -it --rm hello:v1
hello world!
没问题呀，好歹可以工作嘛～
第二次尝试
经过一番烟酒，加上朋友指点，发现原来我们用的那个基础镜像实在太大了。
$ docker images | grep golang
golang alpine d026981a7165 2 days ago 313MB
并且朋友告诉我可以把代码先编译好，再拷贝进去，就不用那个巨大的基础镜像了，不过说起来容易，我还是好好花了点功夫的，最后 Dockerfile 长这样：
FROM alpine
WORKDIR /build
COPY hello .
CMD ["./hello"]
跑一下试试
$ docker build -t hello:v2 .
...
=> ERROR [3/3] COPY hello . 0.0s
------
> [3/3] COPY hello .:
------
failed to compute cache key: "/hello" not found: not found
不对，hello 找不到，忘记先编译一下 hello.go 了，再来~
$ go build -o hello hello.go
再跑 docker build -t hello:v2 .，没问题，走两步试试。。。
$ docker run -it --rm hello:v2
standard_init_linux.go:228: exec user process caused: exec format error
失败！好吧，格式不对，原来我们开发机不是 linux 呀，再来~
$ GOOS=linux go build -o hello hello.go
重新 docker build 终于搞定了，赶紧跑下
$ docker run -it --rm hello:v2
hello world!
没问题，我们来看看内容和大小。
$ docker run -it --rm hello:v2 ls -l /build
total 1252
-rwxr-xr-x 1 root root 1281587 Mar 6 16:18 hello
里面只有 hello 这个可执行文件，再也不用担心别人鄙视我的代码了~
$ docker images | grep hello
hello v2 0dd53f016c93 53 seconds ago 6.61MB
hello v1 ac0e37173b85 25 minutes ago 314MB
哇，6.61MB，绝对可以！
看看，我们跑第一个指令（WORKDIR）前面只有 5.3MB 了，开心啊！
第三次尝试
一顿炫耀之后，居然有人鄙视我，说现在流行什么多阶段构建，那么第二种方式到底有啥问题呢？细细琢磨之后发现，我们要能从 Go 代码构建出 docker 镜像，其中分为三步：
本机编译 Go代码，如果牵涉到cgo跨平台编译就会比较麻烦了用编译出的可执行文件构建 docker镜像编写 shell脚本或者makefile让这几步通过一个命令可以获得
多阶段构建就是把这一切都放到一个 Dockerfile 里，既没有源码泄漏，又不需要用脚本去跨平台编译，还获得了最小的镜像。
爱学习，追求完美的我最终写出了如下 Dockerfile，多一行则肥，少一行则瘦：
FROM golang:alpine AS builder
WORKDIR /build
ADD go.mod .
COPY . .
RUN go build -o hello hello.go
FROM alpine
WORKDIR /build
COPY --from=builder /build/hello /build/hello
CMD ["./hello"]
第一个 FROM 开始的部分是构建一个 builder 镜像，目的是在其中编译出可执行文件 hello，第二个 From 开始的部分是从第一个镜像里 copy 出来可执行文件 hello，并且用尽可能小的基础镜像 alpine 以保障最终镜像尽可能小，至于为啥不用更小的 scratch，是因为 scratch 真的啥也没有，有问题连上去看一眼的机会都没有，而 alpine 也才 5MB，对我们的服务不会构成多少影响。
我们先跑了验证一下：
$ docker run -it --rm hello:v3
hello world!
没问题，正如预期！看看大小如何：
$ docker images | grep hello
hello v3 f51e1116be11 8 hours ago 6.61MB
hello v2 0dd53f016c93 8 hours ago 6.61MB
hello v1 ac0e37173b85 8 hours ago 314MB
跟第二种方法构建的镜像大小完全一样。再看看镜像里的内容：
$ docker run -it --rm hello:v3 ls -l /build
total 1252
-rwxr-xr-x 1 root root 1281547 Mar 6 16:32 hello
也是只有一个可执行的 hello 文件，完美！
跟第二个最终镜像基本是一致的，但我们简化了流程，只需要一个 Dockerfile，跑一条命令就好了，不需要我去整那些晦涩难懂的 shell 和 makefile 了。
神功练成
至此，团队小伙伴都觉得完美，纷纷给我点赞！但是，既追求完美，又喜欢偷懒（摸鱼）的我觉得吧，每次都让我写出这么个增一行则肥，减一行则瘦的 Dockerfile，我还是觉得挺烦的，于是我瞒着老板写了个工具，我来秀一秀~~
# 安装一下先
$ GOPROXY=https://goproxy.cn/,direct go install github.com/zeromicro/go-zero/tools/goctl@latest
# goctl migrate —verbose —version v1.3.1
# 一键编写 Dockerfile
$ goctl docker -go hello.go
搞定！看看生成的 Dockerfile 哈
FROM golang:alpine AS builder
LABEL stage=gobuilder
ENV CGO_ENABLED 0
ENV GOOS linux
ENV GOPROXY https://goproxy.cn,direct
WORKDIR /build
ADD go.mod .
ADD go.sum .
RUN go mod download
COPY . .
RUN go build -ldflags="-s -w" -o /app/hello ./hello.go
FROM alpine
RUN apk update --no-cache && apk add --no-cache ca-certificates tzdata
ENV TZ Asia/Shanghai
WORKDIR /app
COPY --from=builder /app/hello /app/hello
CMD ["./hello"]
其中几点可以了解下：
默认禁用了 cgo启用了 GOPROXY去掉了调试信息 -ldflags="-s -w"以减小镜像尺寸安装了 ca-certificates，这样使用TLS证书就没问题了自动设置了本地时区，这样我们在日志里看到的是北京时间了
我们看看用这个自动生成的 Dockerfile 构建出的镜像大小：
$ docker images | grep hello
hello v4 a7c3baed2706 4 seconds ago 7.97MB
hello v3 f51e1116be11 8 hours ago 6.61MB
hello v2 0dd53f016c93 8 hours ago 6.61MB
hello v1 ac0e37173b85 9 hours ago 314MB
略微大一点，这是因为我们安装了 ca-certificates 和 tzdata。验证一下：
我们看看镜像里有啥：
$ docker run -it --rm hello:v4 ls -l /app
total 832
-rwxr-xr-x 1 root root 851968 Mar 7 08:36 hello
也是只有 hello 可执行文件，并且文件大小从原来的 1281KB 减到了 851KB。跑一下看看：
$ docker run -it --rm hello:v4
hello world!
好了好了，不再纠缠 Dockerfile 了，我要去学习新技能了～
项目地址
https://github.com/zeromicro/go-zero
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