[转]制作更小的镜像

本文作者以一个使用 Go 语言编写的 Web 服务为例，重点介绍了如何通过 Scratch 创建一个尽可能小的 Docker 容器。在尝试过程中，作者也发现了很多问题，也逐一得到解决，感兴趣的读者一定要看看作者解决问题的思路。本文看点包括如何从 Docker 内部调用 Docker、创建 Docker 容器的 Docker 容器、Go 语言创建静态链接的可执行文件。

当在使用 Docker 的时候，如果想使用预先配置好的容器，就需要下载很大的镜像包。一个简单的 Ubuntu 的容器就有 200 多兆，如果安装了相关的软件，还会更大。在很多情况下，你并不需要 Ubuntu 容器内的所有功能模块，例如，如果你只想运行简单的 Go 语言编写的 Web 服务，而它并不需要任何其他工具。

我一直在寻找尽可能小的容器，然后发现了这个：

1	docker pull scratch

Scratch 镜像很赞，它简洁、小巧而且快速，它没有 bug、安全漏洞、延缓的代码或技术债务。这是因为它基本上是空的。除了有点儿被 Docker 添加的 metadata (译注：元数据为描述数据的数据)。你可以用以下命令创建这个 scratch 镜像（官方文档上有描述）：

1	tar cv --files-from /dev/null \| docker import - scratch

这是它，非常小的一个 Docker 镜像。到此结束!

… 或许我们还可以来探讨更多的东西。例如，如何使用 scratch 镜像呢？这又带来了一些挑战。

为 Scratch 镜像创建内容

我们可以在一个空的 Scratch 镜像里运行什么？无依赖的可执行文件。你有没有不需要依赖的可执行文件吗？

我曾经用 Python、Java 和 JavaScript 编写过代码。这些语言 / 平台需要安装运行环境。最近，我开始研究 Go(如果你喜欢话用 GoLang) 语言平台。看起来 Go 是静态链接的。所以我尝试编写一个简单的 hello world Web 服务器，并在 Scratch 容器中运行它。下面是 Hello World Web 服务器的代码：

package main 
import ( 
"fmt" 
"net/http" 
) 
func helloHandler(w http.ResponseWriter， r *http.Request) { 
fmt.Fprintln(w， "Hello World from Go in minimal Docker container") 
} 
func main() { 
http.HandleFunc("/"， helloHandler) 
fmt.Println("Started， serving at 8080") 
err := http.ListenAndServe(":8080"， nil) 
if err != nil { 
    panic("ListenAndServe: " + err.Error()) 
} 
}

很显然，我不能在 Scratch 容器内编译我的 Web 服务，因为此容器内没 Go 编译器。并且，因为我的工作是在 Mac 上，我也不能编译的 Linux 二进制。（其实，交叉编译 GoLang 源到不同的平台是可能的，但是这是另一篇文章的资料）

因此，首先我需要一个包含 Go 编译器的 Docker 容器。先从简单的开始：

1	docker run -ti google/golang /bin/bash

在这个容器内，我可以构建 Go Web 服务，我已经将代码提交到 GitHub 仓库：

1	go get github.com/adriaandejonge/helloworld

go get 命令和 go build有点像，它允许获取远程代码包并构建远程依赖。你可以通过运行可执行文件来启动服务：

1	$GOPATH/bin/helloworld

很棒，它执行了。但这不是我们期待的，我们想让 hello world Web 服务运行在 Scratch 容器内。所以，我们需要编写 Dockerfile：

1 2	FROM scratch ADD bin/helloworld /helloworld CMD ["/helloworld"]

然后启动。不幸的是，我们使用 google/golang 容器的方式是没有办法建立这个 Dockerfile 的。因此，我们首先需要找到一种可以从容器内访问 Docker 的方法。

从容器内调用 Docker

使用 Docker 的时候，你迟早会有从 Docker 内部控制 Docker 的需求。有许多方法可以做到这一点。你可以使用递归的方式，在 Docker 内运行 Docker。然而，这似乎过于复杂，并且又回到了原点：容量大的容器。

你还可以用一些额外的命令参数来提供访问外部 Docker 给实例：

1	docker run -v /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock -v $(which docker):$(which docker) -ti google/golang /bin/bash

在讲到下一步之前，请重新运行 Go 编译器，因为重新启动一个容器 Docker 会忘记之前的编译内容：

1	go get github.com/adriaandejonge/helloworld

当启动容器时，-v 参数在 Docker 容器内创建一个卷，并允许提供从 Docker 上的文件作为输入。/var/run/docker.sock 是 Unix 套接字，允许访问 Docker 服务器。$(which docker) 可以为容器提供 Docker 可执行文件的路径。但是，当在 Apple 的 boot2docker 上运行 Docker 时，使用该命令需要注意，如果 Docker 可执行文件被安装在不同的路径上相对于安装在 boot2docker 的虚拟机，这将会导致不匹配错误：它将是 boot2docker 虚拟服务器内的可执行文件被导入容器内。所以，你可能要替换 $(which docker) 为 / usr/local/bin/docker。同样，如果你运行在不同的系统，/var/run/docker.sock 有一个不同的位置，你需要相应地调整。

现在，你可以在 google/golang 容器内使用在 $GOPATH 路径下的 Dockerfile，例子中，它指向 / gopath 。其实，我已经提交 Dockerfile 到 GitHub 上。因此，你可以在 Go build 目录中复制它，命令如下：

1	cp $GOPATH/src/github.com/adriaandejonge/helloworld/Dockerfile $GOPATH

编译好的二进制文件位于 $GOPATH/bin 目录下，当构建 Dockerfile 时它不可能从父目录中 include 文件。所以在复制后，下一步是：

1	docker build -t adejonge/helloworld $GOPATH

如果一切顺利，那么，Docker 会有类似输出：

1	Successfully built 6ff3fd5a381d

然后您可以运行容器：

1	docker run -ti --name hellobroken adejonge/helloworld

但不幸的是，Docker 会输出类似于：

1	2014/07/02 17:06:48 no such file or directory

那么到底是怎么回事？我们的 Scratch 容器内已经有静态链接的可执行文件。难道我们犯了什么错误？

事实证明，Go 不是静态链接库的，或者至少不是所有的库。在 Linux 下，我们可以看到动态链接库用以下命令：

1	ldd $GOPATH/bin/helloworld

其中输入类似以下内容：

linux-vdso.so.1 => (0x00007fff039fe000) 
libpthread.so.0 => /lib/x86_64-linux-gnu/libpthread.so.0 (0x00007f61df30f000) 
libc.so.6 => /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6 (0x00007f61def84000) 
/lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00007f61df530000)

所以，在我们才可以运行的 Hello World Web 服务器之前，我们需要告诉 Go 编译器真正的做静态链接。

Go 语言创建静态链接的可执行文件

为了创建静态链接的可执行文件，我们需要使用 cgo 编译器，而不是 Go 编译器。命令如下：

1	CGO_ENABLED=0 go get -a -ldflags '-s' github.com/adriaandejonge/helloworld

CGO_ENABLED 环境变量表示使用 cgo 编译器，而不是 Go 编译器。-a 参数表示要重建所有的依赖。否则，还是以动态链接依赖为结果。-ldflags -s 一个不错的额外标志，它可以缩减生成的可执行文件约 50％的大小，没有 cgo 编译器你也可以使用该命令，50% 是除去了调试信息的结果。

重新运行 ldd 命令：

1	ldd $GOPATH/bin/helloworld

现在应该有类似输出：

1	not a dynamic executable

然后重新运行用 Scratch 镜像构建 Docker 容器那一步：

1	docker build -t adejonge/helloworld $GOPATH

如果一切顺利，Docker 会有类似输出：

1	Successfully built 6ff3fd5a381d

接着运行容器：

1	docker run -ti --name helloworld adejonge/helloworld

而这个时候会输出：

1	Started,serving at 8080

目前为止，有许多步骤，会有很多错误的余地。让我们退出 google/golang 容器：

1	<Press Ctrl-C> exit

您可以检查容器和镜像的存在或不存在：

1	docker ps -a docker images -a

并且您可以清理 Docker：

1	docker rm -f hello world docker rmi -f adejonge/helloworld

创建 Docker 容器的 Docker 容器

到目前为止我们已经敲了这么多命令，我们可以把这些步骤写在 Dockerfile 中，Docker 会帮我们自动处理：

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FROM google/golang RUN CGO_ENABLED=0 go get -a -ldflags '-s' github.com/adriaandejonge/helloworld 
RUN cp /gopath/src/github.com/adriaandejonge/helloworld/Dockerfile /gopath 
CMD docker build -t adejonge/helloworld gopath

我提交了这个 Dockerfile 到另一个 GitHub 库。它可以用这个命令构建：

1	docker build -t adejonge/hellobuild github.com/adriaandejonge/hellobuild

-t 表示镜像的标签名为 adejonge/hellobuild 和隐式标签名为 latest。这些名称会在之后的删除镜像中用到。

接下来，你可以创建容器用刚才提供的标签：

1	docker run -v /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock -v $(which docker):$(which docker) -ti --name hellobuild adejonge/hellobuild

提供 –name hellobuild 参数使得在运行后更容易移除容器。事实上，你现在就可以这样做，因为在运行此命令后，你已经创建了 adejonge/helloworld 的镜像：

1	docker rm -f hellobuild docker rmi -f adejonge/hellobuild

现在你可以运行新的 helloworld 容器：

1	docker run -ti --name helloworld adejonge/helloworld

因为所有这些步骤都出自同一命令行运行，而无需在 Docker 容器内打开 bash shell，你可以将这些步骤添加到一个 bash 脚本，并自动运行。我已经将 bash 脚本提交到了 GitHub 库。

另外，如果你想尝试一个尽可能小的容器，但是又不想遵循博客中的步骤，你也可以用我提交到 Docker Hub 库的镜像：

docker pull adejonge/helloworld
docker images -a 你可以看到大小为 3.6MB。当然，如果你能创建一个比我使用 Go 编写的 Web 服务还小的可执行文件，那就可以让它更小。使用 C 语言或者是汇编，你可以这样做到。尽管如此，你不可能使得它比 scratch 镜像还小。