开头:一次尴尬的线上事故
还记得上周五下午,公司的新项目要上线。我自信满满地执行了 docker pull,然后…等待了 20 分钟。
老板走过来说:”小王,你怎么还在 pull?其他人都部署完了!”
我一看镜像大小:520MB!而隔壁小张的镜像只有 50MB…当场社死。
痛定思痛,我决定深入研究 Docker 多阶段构建。今天就把我的踩坑和优化经验分享给大家。
问题:为什么镜像这么臃肿?
我当时的 Dockerfile 是这样的(是不是和你写的很像?):
FROM openjdk:17-jdk-slim
WORKDIR /app
COPY pom.xml .
COPY src ./src
RUN mvn clean package -DskipTests
COPY target/*.jar app.jar
EXPOSE 8080
ENTRYPOINT ["java","-jar","/app.jar"]
这个镜像包含了很多不应该存在的东西:
- Maven 构建工具:运行时根本用不到
- 源代码:已经编译成 class 文件了
- 整个 JDK:其实只需要 JRE
- 编译过程中的缓存:临时文件一大堆
对比图:
pie title 镜像体积对比
"运行需要(JRE+jar)" : 48
"Maven 构建工具" : 200
"JDK(JRE之外)" : 150
"源代码+缓存" : 122
就像你搬家,把装修工具、建筑垃圾、图纸全打包带走了,只为了住新家?
核心概念:什么是多阶段构建?
多阶段构建就是:把构建和运行分成两个独立的阶段。
打个比方:
你做饭的时候:
- 备菜阶段:洗菜、切菜、准备调料(需要厨房、菜板、刀具)
- 炒菜阶段:起锅烧油、爆炒出锅(只需要锅、铲子)
上菜的时候,你只需要炒好的菜,不需要把厨房、菜板、刀具都端上桌,对吧?
Docker 多阶段构建也是这个道理:
- 构建阶段:使用 Maven、JDK 编译代码
- 运行阶段:只保留 JRE 和打包好的 jar
多阶段构建流程图
graph LR
subgraph 构建阶段
A[源代码
pom.xml] --> B[Maven
编译]
B --> C[目标文件
target/*.jar]
C --> D[构建产物]
end
subgraph 运行阶段
D --> E[JRE
轻量级运行时]
E --> F[最终镜像
48MB]
end
style D fill:#f9f,stroke:#333,stroke-width:2px
style F fill:#9f9,stroke:#333,stroke-width:4px
可以看到:构建阶段产生的只有构建产物,其他都被丢弃了。
实战:从 520MB 到 48MB 的蜕变
步骤 1:改造 Dockerfile
创建新的 Dockerfile(注意看 AS builder 和 --from=builder):
# ========== 阶段 1:构建 ==========
# 就像备菜阶段,需要所有工具
FROM maven:3.9-eclipse-temurin-17 AS builder
WORKDIR /build
# 复制 pom.xml(利用 Docker 缓存优化)
COPY pom.xml .
# 复制源代码
COPY src ./src
# 编译(这里会生成 target/*.jar)
RUN mvn clean package -DskipTests
# ========== 阶段 2:运行 ==========
# 就像炒菜阶段,只需要锅和菜
FROM eclipse-temurin:17-jre-alpine
WORKDIR /app
# 只复制构建好的 jar 文件(注意 --from=builder)
COPY --from=builder /build/target/*.jar app.jar
# 创建非 root 用户(安全最佳实践)
RUN addgroup -S spring && adduser -S spring -G spring
USER spring:spring
EXPOSE 8080
ENTRYPOINT ["java","-jar","/app.jar"]
步骤 2:构建镜像
docker build -t myapp:v2.0 .
注意观察输出,你会看到两个 FROM,分别代表两个阶段。
步骤 3:对比镜像大小
docker images | grep myapp
你可能会看到这样的结果:
| 版本 | 大小 | 说明 |
|---|---|---|
| v1.0(优化前) | 520MB | 包含 Maven、JDK、源代码 |
| v2.0(优化后) | 48MB | 只包含 JRE + jar |
减少了 90.8%!老板看完直接给我涨工资了(开玩笑的)。
可视化对比
gantt
title 镜像拉取时间对比
dateFormat HH:mm:ss
axisFormat %H:%M
section 优化前(520MB)
下载镜像 :crit, 2023-01-01 08:00, 20m
section 优化后(48MB)
下载镜像 :2023-01-01 08:25, 2m
时间对比:
- 优化前:20 分钟(520MB)
- 优化后:2 分钟(48MB)
- 提升:10 倍速度
深入解析:5 个关键技巧
1. 阶段命名(AS)
FROM maven:3.9-eclipse-temurin-17 AS builder
AS builder 给这个阶段起了个名字,方便后面引用。就像给备菜阶段贴个标签”这是 builder 阶段”。
2. 选择性复制(–from)
COPY --from=builder /build/target/*.jar app.jar
这句是核心魔法!它只从 builder 阶段复制编译好的 jar 文件,其他东西统统不要。
就像你只把菜端上桌,厨房、菜板、刀具都留在厨房里。
3. 基础镜像选择
- 构建阶段:用
maven:3.9-eclipse-temurin-17,包含 Maven 和 JDK,适合编译 - 运行阶段:用
eclipse-temurin:17-jre-alpine,只包含 JRE,体积小 10 倍
Alpine 是超精简的 Linux 发行版,只有 5MB 左右(普通发行版 100MB+)。
4. 非 root 用户运行
RUN addgroup -S spring && adduser -S spring -G spring
USER spring:spring
为什么要用非 root?安全!
如果你的容器被攻破了,黑客只获得了 spring 用户权限,而不是 root 权限,攻击面小很多。
5. 构建缓存优化
注意到这个顺序了吗?
COPY pom.xml .
COPY src ./src
先复制 pom.xml,再复制 src。这样如果只改了代码,pom.xml 没变,Maven 依赖就会直接用缓存,不用重新下载,速度提升 10 倍+。
思考题:怎么进一步优化?
问题 1:如果你的应用用了 native image(如 GraalVM),怎么用多阶段构建?
问题 2:Alpine 虽然小,但有没有兼容性问题?如果遇到怎么办?
问题 3:如果你的应用需要系统库(如 glibc),Alpine 可能不够用,怎么办?
欢迎在评论区讨论,我会回复每一条评论!
踩坑经验分享
坑 1:COPY 路径写错了
# ❌ 错误
COPY --from=builder target/*.jar app.jar
# ✅ 正确(需要 WORKDIR /build)
COPY --from=builder /build/target/*.jar app.jar
我这里浪费了半小时…
坑 2:忘记设置 USER
有些公司的安全扫描会直接 reject root 用户的镜像,一定要注意!
坑 3:Alpine 兼容性问题
如果你的应用用到了 sun.misc.Unsafe 或一些 JNI 库,Alpine 的 musl libc 可能不兼容。这时候可以改用 eclipse-temurin:17-jre-slim(Debian 基础,约 180MB)。
生产环境最佳实践
- 多阶段构建是标配:所有生产镜像都应该用
- 定期检查基础镜像更新:安全漏洞要及时修复
- 使用 .dockerignore:不要把
target/、.git/、node_modules/这些目录复制到镜像里 - CI/CD 集成:把多阶段构建集成到 GitLab CI、GitHub Actions 里
- 镜像扫描:使用 Trivy、Grype 等工具扫描漏洞
- 标签规范:v1.0、v1.1、v2.0…不要乱用 latest
总结
从一个尴尬的线上事故开始,我们学习了 Docker 多阶段构建的核心概念,通过实战把 520MB 的镜像优化到 48MB(90.8% 减少)。
多阶段构建的核心就是:把构建和运行分离,只保留运行需要的东西。这个思路不仅适用于 Docker,也适用于很多场景。
你有没有遇到过镜像体积过大的问题?欢迎在评论区分享你的经验和踩坑!
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