Docker化部署

    Go 语言官方镜像非常大，超过 500MB 。镜像之所以如此庞大是因为它包含了构建 Go 程序所需的全部 工具链 。然而，运行编译好的(静态)二进制程序并不需要这些工具。

    本文介绍如何制作一个紧凑的 Docker 镜像用于部署 Go 应用，大小控制在 10MB 以内。

    注解

    本文实验所有操作均在 OSX 下进行，在其他平台进行也是类似的。

    实验以这个简单程序为例：

    程序先输出当前本地时间以及东京时间；接着请求百度首页并判断是否成功。

    先对其进行编译并查看二进制程序大小：

    1. $ go build demo.go
    2. $ ls -lh demo
    3. -rwxr-xr-x 1 fasion staff 5.8M Nov 29 18:36 demo

    注意到，二进制程序大小仅为 5.8MB 。

    接下来我们准备一个 Dockerfile 来构建镜像：

    1. FROM scratch
    2. ENV TZ=Asia/Shanghai
    3. ADD demo /
    4. CMD ["/demo"]

    执行镜像构建命令：

    1. $ docker build -t demo .
    2. Sending build context to Docker daemon  6.299MB
    3. Step 1/4 : FROM scratch
    4.  --->
    5. Step 2/4 : ENV TZ=Asia/Shanghai
    6.  ---> Using cache
    7.  ---> f6653a3d26c7
    8. Step 3/4 : ADD demo /
    9.  ---> 437b92b7460a
    10. Step 4/4 : CMD ["/demo"]
    11.  ---> Running in 0bc0aef56fab
    12.  ---> e8ff5745453e
    13. Successfully built e8ff5745453e
    14. Successfully tagged demo:latest
    1. $ docker run demo
    2. standard_init_linux.go:190: exec user process caused "exec format error"

    执行过程中不幸出错，错误为 exec format error ，即 可执行程序格式错误 。这个错误是由于我们在 Docker 容器内执行 OSX 二进制程序造成的：

    注解

    Docker 容器技术是基于 Linux 内核的，因此只能执行 Linux 格式二进制程序。

    接着需要通过 交叉编译 来构建 Linux 二进制程序：

    1. $ CGO_ENABLED=0 GOOS=linux go build demo.go
    2. $ file demo
    3. demo: ELF 64-bit LSB executable, x86-64, version 1 (SYSV), statically linked, not stripped

    交叉编译生成的程序为 ELF 格式，正是 Linux 二进制程序格式！

    注解

    注意到交叉编译生成的程序是 静态链接 的，无需依赖任何动态库文件。由于 scratch 母镜像不包含必要的动态库文件，运行动态链接的程序将报错。

    有了 Linux 二进制后，便可重新构建镜像并执行：

    1. $ docker run demo
    2. panic: time: missing Location in call to Time.In
    3.  
    4. goroutine 1 [running]:
    5. time.Time.In(...)
    6.         /usr/local/go/src/time/time.go:1086
    7. main.main()
    8.         /Users/fasion/workspace/works/go-book/docs/zh_CN/_src/practices/docker/demo.go:24 +0x311

    镜像成功启动，但是遇到另一个错误。原因在于 scratch 镜像并不包含任何 时区信息 ，我们需要从本地系统中复制一份。

    由于 scratch 镜像几乎不包含任何东西，甚至没有 mkdir 命令。因此，我们需要对时区信息进行打包，然后再通过 ADD 指令进行添加，以此绕过目录创建：

    1. $ tar -chzf zoneinfo.tar.gz /usr/share/zoneinfo
    2. tar: Removing leading '/' from member names
    1. FROM scratch
    2. ENV TZ=Asia/Shanghai
    3. ADD zoneinfo.tar.gz /
    4. CMD ["/demo"]

    再次构建并执行：

    这时，时区信息问题已经解决了，但是发起 HTTPS 请求还存在问题，原因是 scratch 镜像不包含任何 SSL__CA 证书。

    接下来，从 https://curl.haxx.se/docs/caextract.html 下载 CA 证书：

    1. $ curl -o cacert.pem https://curl.haxx.se/ca/cacert.pem

    更新 Dockerfile 将证书添加到镜像：

    1. FROM scratch
    2. ENV TZ=Asia/Shanghai
    3. ADD zoneinfo.tar.gz /
    4. ADD cacert.pem /etc/ssl/certs/
    5. ADD demo /
    6. CMD ["/demo"]

    再次构建并执行：

    1. $ docker run demo
    2. Local time: 2018-11-29 19:01:19.5481835 +0800 CST m=+0.001815301
    3. Tokyo time: 2018-11-29 20:01:19.5481835 +0900 JST
    4. Baidu website is UP

    至此，大功告成！

    最后，我们分别检查二进制程序以及镜像的大小：

    1. $ ls -lh demo
    2. -rwxr-xr-x 1 fasion staff 5.8M Nov 29 18:47 demo
    3. $ docker images
    4. REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
    5. demo                latest              a9ae4b8e7f1e        8 minutes ago       7.06MB

    正如你所见，二进制程序大小是 5.8MB ，而 Docker 镜像只有 7MB 左右！

    构建紧凑的 Go 应用部署镜像，需要注意以下要点：

    • 以 scratch 为母版；
    • 静态链接；
    • 添加时区信息；
    • 添加 CA 证书；

    这个经验适用于任何二进制程序，不局限于 Go ，其他语言如 C 也是类似的。

    小菜学编程