构建你的 Go 镜像
概述
在本节中，你将构建一个容器镜像。该镜像包含运行应用程序所需的一切——编译后的应用程序二进制文件、运行时、库以及应用程序所需的所有其他资源。
所需软件
要完成本教程，你需要以下内容：
- 本地运行的 Docker。请按照说明下载并安装 Docker。
- 用于编辑文件的 IDE 或文本编辑器。Visual Studio Code是一个免费且流行的选择，但你可以使用任何你感觉舒适的工具。
- 一个 Git 客户端。本指南使用基于命令行的
git客户端，但你可以随意使用任何适合你的客户端。 - 一个命令行终端应用程序。本模块中显示的示例来自 Linux shell，但它们应该在 PowerShell、Windows 命令提示符或 OS X 终端中都能正常工作，最多只需要进行少量修改。
了解示例应用程序
示例应用程序是微服务的仿制品。它故意很简单，以便专注于学习 Go 应用程序容器化的基础知识。
应用程序提供两个 HTTP 端点：
- 它对
/的请求返回包含心形符号 (<3) 的字符串。 - 它对
/health的请求返回{"Status" : "OK"}JSON。
它对任何其他请求返回 HTTP 错误 404。
应用程序监听由环境变量PORT的值定义的 TCP 端口。默认值为8080。
应用程序是无状态的。
应用程序的完整源代码位于 GitHub 上：github.com/docker/docker-gs-ping。我们鼓励你复制它并随意进行实验。
要继续，请将应用程序存储库克隆到你的本地机器。
$ git clone https://github.com/docker/docker-gs-ping
如果你熟悉 Go，应用程序的main.go文件很简单。
package main
import (
"net/http"
"os"
"github.com/labstack/echo/v4"
"github.com/labstack/echo/v4/middleware"
)
func main() {
e := echo.New()
e.Use(middleware.Logger())
e.Use(middleware.Recover())
e.GET("/", func(c echo.Context) error {
return c.HTML(http.StatusOK, "Hello, Docker! <3")
})
e.GET("/health", func(c echo.Context) error {
return c.JSON(http.StatusOK, struct{ Status string }{Status: "OK"})
})
httpPort := os.Getenv("PORT")
if httpPort == "" {
httpPort = "8080"
}
e.Logger.Fatal(e.Start(":" + httpPort))
}
// Simple implementation of an integer minimum
// Adapted from: https://gobyexample.golang.ac.cn/testing-and-benchmarking
func IntMin(a, b int) int {
if a < b {
return a
}
return b
}为应用程序创建 Dockerfile
要使用 Docker 构建容器镜像，需要包含构建指令的Dockerfile。
你的Dockerfile以（可选）解析器指令行开头，该指令指示 BuildKit 根据指定语法版本的语法规则来解释你的文件。
然后，你告诉 Docker 你想为你的应用程序使用什么基础镜像。
# syntax=docker/dockerfile:1
FROM golang:1.19Docker 镜像可以从其他镜像继承。因此，与其从头开始创建自己的基础镜像，不如使用官方的 Go 镜像，它已经拥有编译和运行 Go 应用程序所需的所有工具和库。
注意
如果你对创建自己的基础镜像感兴趣，可以查看本指南的以下部分：创建基础镜像。但是，要继续执行手头的任务，这并非必要。
现在你已经为即将创建的容器镜像定义了基础镜像，你可以开始在其基础上构建了。
为了在运行其余命令时更方便，请在正在构建的镜像中创建一个目录。这还指示 Docker 将此目录用作所有后续命令的默认目标。这样，你就不必在Dockerfile中键入完整的文件路径，相对路径将基于此目录。
WORKDIR /app通常，一旦你下载了用 Go 编写的项目，首先要做的事情就是安装编译所需的模块。请注意，基础镜像中已经有了工具链，但是你的源代码还没有在其中。
因此，在可以在你的镜像中运行go mod download之前，你需要将你的go.mod和go.sum文件复制到其中。使用COPY命令来执行此操作。
COPY命令最简单的形式采用两个参数。第一个参数告诉 Docker 你想将哪些文件复制到镜像中。最后一个参数告诉 Docker 你想将该文件复制到哪里。
将go.mod和go.sum文件复制到你的项目目录/app中，由于你使用了WORKDIR，所以在镜像内它是当前目录 (./)。与一些似乎对尾部斜杠 (/) 的使用漠不关心的现代 shell 不同，它们大多数情况下都能弄清楚用户的意思，Docker 的COPY命令对其对尾部斜杠的解释非常敏感。
COPY go.mod go.sum ./注意
如果你想熟悉
COPY命令对尾部斜杠的处理方式，请参阅Dockerfile 参考。这个尾部斜杠可能比你想象的更以多种方式造成问题。
现在你已经在正在构建的 Docker 镜像中有了模块文件，你也可以使用RUN命令在那里运行命令go mod download。这与在本地机器上运行go完全相同，但是这次这些 Go 模块将安装到镜像中的一个目录中。
RUN go mod download此时，你已在镜像中安装了 Go 工具链版本 1.19.x 和所有 Go 依赖项。
接下来你需要做的是将你的源代码复制到镜像中。你将像之前使用模块文件一样使用COPY命令。
COPY *.go ./此COPY命令使用通配符将主机上当前目录（Dockerfile所在的目录）中所有扩展名为.go的文件复制到镜像中的当前目录。
现在，要编译你的应用程序，请使用熟悉的RUN命令。
RUN CGO_ENABLED=0 GOOS=linux go build -o /docker-gs-ping这应该很熟悉。该命令的结果将是一个名为docker-gs-ping的静态应用程序二进制文件，位于正在构建的镜像的文件系统的根目录中。你可以将二进制文件放在镜像中你想要的任何其他位置，根目录在这方面没有任何特殊含义。使用它只是为了使文件路径更短，从而提高可读性。
现在，剩下要做的就是告诉 Docker 在使用你的镜像启动容器时要运行什么命令。
你可以使用CMD命令来实现。
CMD ["/docker-gs-ping"]这是完整的Dockerfile：
# syntax=docker/dockerfile:1
FROM golang:1.19
# Set destination for COPY
WORKDIR /app
# Download Go modules
COPY go.mod go.sum ./
RUN go mod download
# Copy the source code. Note the slash at the end, as explained in
# https://docs.docker.top/reference/dockerfile/#copy
COPY *.go ./
# Build
RUN CGO_ENABLED=0 GOOS=linux go build -o /docker-gs-ping
# Optional:
# To bind to a TCP port, runtime parameters must be supplied to the docker command.
# But we can document in the Dockerfile what ports
# the application is going to listen on by default.
# https://docs.docker.top/reference/dockerfile/#expose
EXPOSE 8080
# Run
CMD ["/docker-gs-ping"]Dockerfile也可以包含注释。它们总是以#符号开头，并且必须位于一行的开头。注释是为了方便你记录你的Dockerfile。
还有一个 Dockerfile 指令的概念，例如你添加的syntax指令。指令必须始终位于Dockerfile的最顶部，因此在添加注释时，请确保注释位于你可能使用过的任何指令之后。
# syntax=docker/dockerfile:1
# A sample microservice in Go packaged into a container image.
FROM golang:1.19
# ...构建镜像
现在你已经创建了Dockerfile，请从中构建一个镜像。docker build命令根据Dockerfile和上下文创建 Docker 镜像。构建上下文是在指定路径或 URL 中找到的文件集。Docker 构建过程可以访问上下文中找到的任何文件。
构建命令可以选择使用--tag标志。此标志用于使用易于人类读取和识别的字符串值标记镜像。如果你不传递--tag，Docker 将使用latest作为默认值。
构建你的第一个 Docker 镜像。
$ docker build --tag docker-gs-ping .
构建过程将在执行构建步骤时打印一些诊断消息。以下是这些消息可能的样子示例。
[+] Building 2.2s (15/15) FINISHED
=> [internal] load build definition from Dockerfile 0.0s
=> => transferring dockerfile: 701B 0.0s
=> [internal] load .dockerignore 0.0s
=> => transferring context: 2B 0.0s
=> resolve image config for docker.io/docker/dockerfile:1 1.1s
=> CACHED docker-image://docker.io/docker/dockerfile:1@sha256:39b85bbfa7536a5feceb7372a0817649ecb2724562a38360f4d6a7782a409b14 0.0s
=> [internal] load build definition from Dockerfile 0.0s
=> [internal] load .dockerignore 0.0s
=> [internal] load metadata for docker.io/library/golang:1.19 0.7s
=> [1/6] FROM docker.io/library/golang:1.19@sha256:5d947843dde82ba1df5ac1b2ebb70b203d106f0423bf5183df3dc96f6bc5a705 0.0s
=> [internal] load build context 0.0s
=> => transferring context: 6.08kB 0.0s
=> CACHED [2/6] WORKDIR /app 0.0s
=> CACHED [3/6] COPY go.mod go.sum ./ 0.0s
=> CACHED [4/6] RUN go mod download 0.0s
=> CACHED [5/6] COPY *.go ./ 0.0s
=> CACHED [6/6] RUN CGO_ENABLED=0 GOOS=linux go build -o /docker-gs-ping 0.0s
=> exporting to image 0.0s
=> => exporting layers 0.0s
=> => writing image sha256:ede8ff889a0d9bc33f7a8da0673763c887a258eb53837dd52445cdca7b7df7e3 0.0s
=> => naming to docker.io/library/docker-gs-ping 0.0s
你的实际输出可能会有所不同，但如果没有错误，你应该会在输出的第一行看到单词FINISHED。这意味着 Docker 已成功构建名为docker-gs-ping的镜像。
查看本地镜像
要查看本地机器上的镜像列表，你有两种选择。一种是使用命令行界面 (CLI)，另一种是使用Docker Desktop。由于你目前正在终端中工作，让我们看看如何使用 CLI 列出镜像。
要列出镜像，请运行docker image ls命令（或简写docker images）
$ docker image ls
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
docker-gs-ping latest 7f153fbcc0a8 2 minutes ago 1.11GB
...
你的实际输出可能会有所不同，但你应该会看到带有latest标签的docker-gs-ping镜像。因为你在构建镜像时没有指定自定义标签，所以 Docker 假设标签为latest，这是一个特殊值。
标记镜像
镜像名称由斜杠分隔的名称组件组成。名称组件可以包含小写字母、数字和分隔符。分隔符定义为句点、一个或两个下划线或一个或多个短横线。名称组件不能以分隔符开头或结尾。
镜像由清单和一系列层组成。简单来说，标签指向这些构件的组合。你可以为镜像添加多个标签，事实上，大多数镜像都有多个标签。为已构建的镜像创建一个第二个标签，并查看其层。
使用docker image tag（或简写docker tag）命令为你的镜像创建新的标签。此命令需要两个参数；第一个参数是源镜像，第二个参数是要创建的新标签。以下命令为已构建的docker-gs-ping:latest镜像创建新的docker-gs-ping:v1.0标签
$ docker image tag docker-gs-ping:latest docker-gs-ping:v1.0
Docker 的tag命令为镜像创建新的标签。它不会创建新的镜像。该标签指向同一个镜像，只是引用镜像的另一种方式。
现在再次运行docker image ls命令以查看更新的本地镜像列表。
$ docker image ls
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
docker-gs-ping latest 7f153fbcc0a8 6 minutes ago 1.11GB
docker-gs-ping v1.0 7f153fbcc0a8 6 minutes ago 1.11GB
...
你可以看到有两个以docker-gs-ping开头的镜像。你知道它们是同一个镜像，因为如果你查看IMAGE ID列，你会发现这两个镜像的值相同。此值是 Docker 用于内部识别镜像的唯一标识符。
删除刚刚创建的标签。为此，你将使用docker image rm命令，或简写docker rmi（代表“remove image”）
$ docker image rm docker-gs-ping:v1.0
Untagged: docker-gs-ping:v1.0
请注意，Docker 的响应会告诉你镜像并没有被删除，只是取消了标签。
通过运行以下命令来验证这一点
$ docker image ls
你会看到标签v1.0不再出现在你的 Docker 实例保留的镜像列表中。
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
docker-gs-ping latest 7f153fbcc0a8 7 minutes ago 1.11GB
...标签v1.0已被删除，但你仍然可以在你的机器上使用docker-gs-ping:latest标签，因此镜像仍然存在。
多阶段构建
你可能已经注意到，你的docker-gs-ping镜像大小超过 1GB，对于一个微小的已编译 Go 应用程序来说，这很大。你可能还会想知道，在你构建镜像后，完整的 Go 工具套件（包括编译器）发生了什么。
答案是完整的工具链仍然存在于容器镜像中。这不仅因为文件大小很大而不方便，而且在部署容器时也可能存在安全风险。
可以使用多阶段构建来解决这两个问题。
简而言之，多阶段构建可以将构件从一个构建阶段转移到另一个构建阶段，并且每个构建阶段都可以从不同的基础镜像实例化。
因此，在下面的示例中，你将使用一个完整的官方 Go 镜像来构建你的应用程序。然后，你将应用程序二进制文件复制到另一个镜像中，该镜像的基础非常精简，不包含 Go 工具链或其他可选组件。
示例应用程序存储库中的Dockerfile.multistage包含以下内容
# syntax=docker/dockerfile:1
# Build the application from source
FROM golang:1.19 AS build-stage
WORKDIR /app
COPY go.mod go.sum ./
RUN go mod download
COPY *.go ./
RUN CGO_ENABLED=0 GOOS=linux go build -o /docker-gs-ping
# Run the tests in the container
FROM build-stage AS run-test-stage
RUN go test -v ./...
# Deploy the application binary into a lean image
FROM gcr.io/distroless/base-debian11 AS build-release-stage
WORKDIR /
COPY --from=build-stage /docker-gs-ping /docker-gs-ping
EXPOSE 8080
USER nonroot:nonroot
ENTRYPOINT ["/docker-gs-ping"]由于你现在有两个 Dockerfile，你必须告诉 Docker 你想使用哪个 Dockerfile 来构建镜像。使用multistage标记新镜像。这个标签（除了latest之外的任何标签）对 Docker 没有特殊意义，它只是你选择的一个标签。
$ docker build -t docker-gs-ping:multistage -f Dockerfile.multistage .
比较docker-gs-ping:multistage和docker-gs-ping:latest的大小，你会看到数量级的差异。
$ docker image ls
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
docker-gs-ping multistage e3fdde09f172 About a minute ago 28.1MB
docker-gs-ping latest 336a3f164d0f About an hour ago 1.11GB
这是因为你在构建的第二阶段使用的"distroless"基础镜像非常精简，专为静态二进制文件的精简部署而设计。
多阶段构建还有更多内容，包括多架构构建的可能性，因此请随时查看多阶段构建。但是，这对于你在此处的进度来说并不是必需的。
后续步骤
在本模块中，你学习了示例应用程序，并为其构建了容器镜像。
在下一个模块中，你将了解如何将你的镜像作为容器运行。