Docker化部署

Docker化部署

Go 语言应用部署 不需要依赖 ，非常简便，这是一个不小的优势。

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：

package main
 
import (
    "fmt"
    "net/http"
    "time"
)
 
func main() {
    now := time.Now()
    tokyoTZ, _ := time.LoadLocation("Asia/Tokyo")
    tokyoTime := now.In(tokyoTZ)
    fmt.Printf("Local time: %s\nTokyo time: %s\n", now, tokyoTime)
 
    _, err := http.Get("https://www.baidu.com/")
    if err == nil {
        fmt.Println("Baidu website is UP")
    } else {
        fmt.Printf("Baidu website is DOWN\nErr: %s\n", err.Error())
    }
}

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：

$ go build demo.go
$ ls -lh demo
-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：

FROM scratch
ENV TZ=Asia/Shanghai
ADD demo /
CMD ["/demo"]

执行镜像构建命令：

$ docker build -t demo .
Sending build context to Docker daemon  6.299MB
Step 1/4 : FROM scratch
 --->
Step 2/4 : ENV TZ=Asia/Shanghai
 ---> Using cache
 ---> f6653a3d26c7
Step 3/4 : ADD demo /
 ---> 437b92b7460a
Step 4/4 : CMD ["/demo"]
 ---> Running in 0bc0aef56fab
Removing intermediate container 0bc0aef56fab
 ---> e8ff5745453e
Successfully built e8ff5745453e
Successfully tagged demo:latest

接着，尝试执行该镜像：

$ docker run demo
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：

$ file demo
demo: Mach-O 64-bit executable x86_64

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：

$ CGO_ENABLED=0 GOOS=linux go build demo.go
$ file demo
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：

$ docker run demo
panic: time: missing Location in call to Time.In
 
goroutine 1 [running]:
time.Time.In(...)
        /usr/local/go/src/time/time.go:1086
main.main()
        /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：

$ tar -chzf zoneinfo.tar.gz /usr/share/zoneinfo
tar: Removing leading '/' from member names

修改后的 Dockerfile 如下：

FROM scratch
ENV TZ=Asia/Shanghai
ADD zoneinfo.tar.gz /
ADD demo /
CMD ["/demo"]

再次构建并执行：

$ docker run demo
Local time: 2018-11-29 18:47:42.1671632 +0800 CST m=+0.002501501
Tokyo time: 2018-11-29 19:47:42.1671632 +0900 JST
Baidu website is DOWN
Err: Get https://www.baidu.com/: x509: certificate signed by unknown authority

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：

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

更新 Dockerfile 将证书添加到镜像：

FROM scratch
ENV TZ=Asia/Shanghai
ADD zoneinfo.tar.gz /
ADD cacert.pem /etc/ssl/certs/
ADD demo /
CMD ["/demo"]

再次构建并执行：

$ docker run demo
Local time: 2018-11-29 19:01:19.5481835 +0800 CST m=+0.001815301
Tokyo time: 2018-11-29 20:01:19.5481835 +0900 JST
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：

$ ls -lh demo
-rwxr-xr-x 1 fasion staff 5.8M Nov 29 18:47 demo
$ docker images
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
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！

总结

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。

下一步

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参考文献

Create a small Docker image for a GoLang binary