Docker - Docker Buildx
Docker Buildx
Docker Buildx 是 Docker 的新成员，它为 Docker 构建功能带来了全新的体验。让我们来深入了解它的魔法。
什么是 Docker Buildx？
Docker Buildx 是 Docker CLI 的一个插件，它为 Docker 构建提供了全新的功能。它不仅保留了标准 docker build 的所有功能，还加入了一些强大的新功能。
主要特点：
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多平台构建:
- 你可以在单个命令中为多个平台构建Docker镜像。
- 示例: 想象一下，你正在制作一个应用程序，并想让它在 Windows、Linux 和 ARM 架构上都能运行。使用 Buildx，你可以同时为所有这些平台构建镜像，而不需要单独为每个平台构建。
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构建缓存:
- Buildx 支持高级构建缓存，使得构建过程更快。
- 示例: 这就像一个智能的咖啡机，它记得你上次的选择并提前为你准备好，这样你每次都可以更快地得到你的咖啡。
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并行构建:
- 你可以同时构建多个镜像。
- 示例: 就像你有多个炉子一样，你可以在每个炉子上烹饪不同的食物，而不是等待一个食物烹饪完再开始另一个。
兼容性：
Docker Buildx 功能仅适用于 Docker v19.03+ 版本。如果你使用的是更早的版本，你需要升级你的 Docker 以使用这个强大的功能。
如何开始？
由于 Buildx 是 Docker CLI 的一个插件，你可能需要单独安装它。一旦安装完成，你就可以使用 docker buildx 命令开始你的多平台构建之旅了！
BuildKit
BuildKit 是 Docker 的下一代构建工具，专为现代容器和微服务工作负载设计，它在 GitHub 上开源。
注意事项：
如果你使用的是云服务商（如腾讯云容器服务、阿里云容器服务等）提供的镜像构建服务，请注意，由于他们使用的 Docker 版本可能低于 18.09，所以 BuildKit 无法使用，可能会导致构建失败。建议在使用 BuildKit 时创建一个新的 Dockerfile（例如 Dockerfile.buildkit）。
集成与支持：
Docker Hub 的自动构建已经支持 buildkit，具体可以参考 这里。
Dockerfile 的新指令：
启用 BuildKit 后，我们可以使用以下新指令来优化和加速镜像构建：
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RUN --mount=type=cache:- 目的: 缓存依赖管理工具（如 npm、go mod 等）所获取的依赖，提高构建效率。
- 示例: 你正在构建一个前端应用，每次构建都需要从 npm 仓库下载大量的依赖。使用这个指令，你可以缓存这些依赖，减少重复的下载时间。
# 使用实验性的 Dockerfile 语法 # syntax = docker/dockerfile:experimental # 使用 node 的 alpine 版本作为基础镜像 FROM node:alpine # 设置工作目录 WORKDIR /app # 复制 package.json 到工作目录 COPY package.json /app/ # 使用缓存挂载来缓存 node_modules，避免重复下载 RUN --mount=type=cache,target=/app/node_modules npm install # 复制其他文件到工作目录 COPY . /app/ # 设置启动命令 CMD ["npm", "start"] -
RUN --mount=type=bind:- 目的: 将其他镜像或构建阶段的文件绑定到当前的构建上下文。
- 示例: 如果你想在当前的镜像中使用另一个镜像的某个脚本，你可以使用这个指令将那个脚本绑定到当前镜像。
# 使用实验性的 Dockerfile 语法 # syntax = docker/dockerfile:experimental # 使用 alpine 作为基础镜像 FROM alpine:latest # 从 php 的 alpine 版本镜像中绑定 php 可执行文件，并执行它 RUN --mount=type=bind,from=php:alpine,source=/usr/local/bin/php,target=/usr/bin/php php -v -
RUN --mount=type=tmpfs:- 目的: 将一个临时文件系统挂载到指定位置。
- 示例: 当你需要在构建过程中使用一个临时目录（例如，用于存储构建中生成的临时文件），你可以使用这个指令。
# 使用实验性的 Dockerfile 语法 # syntax = docker/dockerfile:experimental # 使用 alpine 作为基础镜像 FROM alpine:latest # 挂载一个 tmpfs 文件系统到 /tmp/tempdir，并在其中创建一个文件 RUN --mount=type=tmpfs,target=/tmp/tempdir touch /tmp/tempdir/hello.txt -
RUN --mount=type=secret:- 目的: 将敏感信息（如密钥）安全地挂载到构建上下文中。
- 示例: 当你需要在构建过程中访问 AWS 的凭据，而不希望这些凭据包含在最终的镜像中，你可以使用这个指令。
# 使用实验性的 Dockerfile 语法 # syntax = docker/dockerfile:experimental # 使用 alpine 作为基础镜像 FROM alpine:latest # 使用密钥挂载来安全地读取密钥内容 RUN --mount=type=secret,id=mysecret,target=/secrets/my_secret.txt cat /secrets/my_secret.txt -
RUN --mount=type=ssh:- 目的: 挂载 SSH 密钥，使构建过程能够安全地访问私有仓库或其他需要 SSH 认证的资源。
- 示例: 当你的应用依赖于一个私有的 Git 仓库，你可以使用这个指令在构建过程中安全地克隆该仓库。
# 使用实验性的 Dockerfile 语法 # syntax = docker/dockerfile:experimental # 使用 alpine 作为基础镜像 FROM alpine:latest # 安装 git 和 SSH 客户端 RUN apk add --no-cache git openssh-client # 使用 SSH 挂载来克隆一个私有仓库 RUN --mount=type=ssh git clone [email protected]:yourusername/private-repo.git
Docker Compose 与 BuildKit:
为了在 docker-compose 构建中使用 BuildKit，你只需要设置 COMPOSE_DOCKER_CLI_BUILD=1 这个环境变量。
官方文档：
更多关于 BuildKit 和它的实验性特性的详细信息，可以在官方文档中找到。
Docker Buildx
Docker Buildx 是 Docker CLI 的一个扩展插件，提供了与传统的 docker build 类似的用户体验，但增加了一些新的功能和优化。
使用方法:
要使用 docker buildx 构建镜像，你可以直接执行以下命令：
$ docker buildx build .
在执行上述命令时，你会看到构建的进度输出，例如：
[+] Building 8.4s (23/32)
=> ...
特点:
- 基于 BuildKit: Buildx 使用 BuildKit 作为后台构建工具，这意味着你可以利用 BuildKit 提供的所有新功能和优化。
- 多平台支持: 与传统的
docker build不同，buildx允许你为多个平台构建镜像，而无需切换 Docker 上下文。 - 高级构建选项: Buildx 提供了一些高级构建选项，如构建缓存，构建参数等。
更多信息:
Buildx 支持许多 BuildKit 的新功能，例如缓存控制、并行构建等。要了解更多关于这些特性的信息，你可以参考 BuildKit 的相关文档。
官方文档:
有关 docker buildx 的更多详细信息和使用方法，可以访问 Docker 的官方文档。
使用 Buildx 构建多种系统架构支持的 Docker 镜像
Docker Buildx 提供了一个简单而高效的方法，允许开发者在单次构建中为多种架构构建 Docker 镜像。下面是如何使用 Buildx 构建多种系统架构支持的 Docker 镜像的步骤。
1. 新建 Builder 实例
Docker for Linux 默认不支持构建 arm 架构镜像，首先要确保你的系统支持该特性：
$ docker run --rm --privileged tonistiigi/binfmt:latest --install all
然后，创建一个新的 builder 实例，以支持多平台构建：
$ docker buildx create --name mybuilder --driver docker-container
$ docker buildx use mybuilder
2. 构建镜像
首先，你需要一个 Dockerfile。例如：
FROM --platform=$TARGETPLATFORM alpine
RUN uname -a > /os.txt
CMD cat /os.txt
接下来，使用 docker buildx build 命令来构建支持多种架构的镜像：
$ docker buildx build --platform linux/arm,linux/arm64,linux/amd64 -t myusername/hello . --push
3. 在不同的架构上运行镜像
你可以在不同的硬件架构上运行你的镜像，以验证它是否正确工作：
$ docker run -it --rm myusername/hello
4. 使用架构相关的变量
Dockerfile 支持一系列与架构相关的变量，例如 TARGETPLATFORM, TARGETOS, TARGETARCH 等。利用这些变量，你可以为不同的平台定制你的 Dockerfile。
例如，如果你已经为两个不同的平台生成了二进制文件，你可以这样使用这些变量：
FROM scratch
ARG TARGETOS
ARG TARGETARCH
COPY bin/dist-${TARGETOS}-${TARGETARCH} /dist
ENTRYPOINT ["dist"]
创建 Docker 镜像步骤
Dockerfile 示例
# 使用 Ubuntu 基础镜像
FROM ubuntu:20.04
# 设置非交互式前端
ENV DEBIAN_FRONTEND=noninteractive
# 安装 Node.js 和 npm
RUN apt-get update && \
apt-get install -y nodejs npm && \
apt-get clean && \
rm -rf /var/lib/apt/lists/*
# 设置工作目录
WORKDIR /app
# 复制文件到容器
COPY . /app
# 安装依赖
RUN npm install
# 暴露端口
EXPOSE 3000
# 设置启动命令
CMD ["node", "server.js"]
- ️ 使用 Ubuntu 基础镜像:
FROM ubuntu:20.04 - 设置非交互式前端:
ENV DEBIAN_FRONTEND=noninteractive - 安装 Node.js 和 npm:
- 更新包列表:
RUN apt-get update - 安装 Node.js 和 npm:
RUN apt-get install -y nodejs npm - 清理缓存:
RUN apt-get clean - 删除不必要的文件:
RUN rm -rf /var/lib/apt/lists/*
- 更新包列表:
- 设置工作目录:
WORKDIR /app - 复制文件到容器:
COPY . /app - 安装依赖:
RUN npm install - 暴露端口:
EXPOSE 3000 - 设置启动命令:
CMD ["node", "server.js"]
构建和运行 Docker 镜像
# 构建镜像
docker build -t my-node-app .
# 运行容器
docker run -d -p 3000:3000 --name my-running-app my-node-app
- ️ 构建镜像:
docker build -t my-node-app ., 默认运行这个目录的Dockerfile文件 - 运行容器:
- 后台运行:
docker run -d -p 3000:3000 --name my-running-app my-node-app
- 后台运行:
️ 使用 Docker Compose
# docker-compose.yml 文件配置
version: '3'
services:
web:
# 使用镜像
image: my-node-app
# 构建上下文
build: .
# 端口映射
ports:
- "3000:3000"
# 挂载卷
volumes:
- .:/app
# 启动命令
command: node server.js
-
docker-compose.yml文件配置:- 版本:
version: '3' - 服务:
- 服务名
web:- 使用镜像:
image: my-node-app - 构建上下文:
build: . - 端口映射:
ports: - "3000:3000" - 挂载卷:
volumes: - .:/app - 启动命令:
command: node server.js
- 使用镜像:
- 服务名
- 版本:
-
启动服务:
docker-compose up -d
# 启动服务
docker-compose up -d
⚠️ 注意:
- 确保 Node.js 应用的入口是
server.js。 - 确保本地目录有
package.json文件。 - 在构建或运行之前检查 Docker 和 Docker Compose 是否已正确安装。