镜像和 Dockerfile：分层缓存、多阶段构建、非 root、信号处理

解释说明

镜像 vs 容器：镜像是只读的模板（像“类”），容器是镜像运行起来的实例（像“对象”），容器在镜像之上加一个可写层。
分层：Dockerfile 中 RUN、COPY、ADD 每条指令产生一层。构建时如果某一层的输入没变，就直接用缓存；某一层变了，它后面的层全部重新构建。所以把变化少的放前面（安装依赖），变化多的放后面（复制源码）。
多阶段构建：第一阶段用带完整工具链的镜像编译，第二阶段只复制编译产物到很小的运行镜像。Go 编译成静态二进制后，运行镜像可以是 distroless 甚至 scratch，体积从几百 MB 降到十几 MB，攻击面也小。
.dockerignore：排除 .git、node_modules、本地数据，减少构建上下文、避免把密钥打进镜像。
非 root 运行：USER 指定普通用户，容器被攻破时影响更小。
PID 1 和信号：ENTRYPOINT ["/api"]（exec 形式）让程序直接成为 PID 1，能收到 docker stop 发出的 SIGTERM 做优雅退出；ENTRYPOINT /api（shell 形式）会让 /bin/sh 成为 PID 1，信号传不到程序，最后被强制 kill。
CMD vs ENTRYPOINT：ENTRYPOINT 是固定执行的程序，CMD 是默认参数（运行时可以覆盖）。

常用命令：docker build -t api:1.0 .、docker run -d -p 8080:8080 --name api api:1.0、docker logs -f api、docker exec -it api sh（distroless 没有 shell）、docker images、docker history api:1.0（看每层大小）。

案例

Go 服务最初用 FROM golang 单阶段构建，镜像 800MB+，每次改一行代码都要重新下载依赖。改成：先 COPY go.mod go.sum 再 go mod download（依赖层可缓存）→ 再复制源码编译 → 运行阶段用 distroless，镜像十几 MB，代码改动时构建只需重新编译。

Python（FastAPI）服务同理：先复制 requirements.txt / pyproject.toml 安装依赖，再复制源码；用 python:3.12-slim 作为基础镜像。

代码示例

Go 服务的多阶段 Dockerfile（完整示例见 examples/go-api-compose）：

# syntax=docker/dockerfile:1
FROM golang:1.26-alpine AS build
WORKDIR /src
COPY go.mod go.sum ./
RUN go mod download                 # 依赖层：go.mod 不变就用缓存
COPY . .
RUN CGO_ENABLED=0 go build -trimpath -ldflags="-s -w" -o /out/api .

FROM gcr.io/distroless/static-debian12:nonroot
COPY --from=build /out/api /api
USER nonroot:nonroot
EXPOSE 8080
ENTRYPOINT ["/api"]                 # exec 形式：能收到 SIGTERM

Python FastAPI 服务（示意，按项目实际的依赖文件调整）：

FROM python:3.12-slim
ENV PYTHONDONTWRITEBYTECODE=1 PYTHONUNBUFFERED=1
WORKDIR /app
COPY requirements.txt .
RUN pip install --no-cache-dir -r requirements.txt
COPY app ./app
RUN useradd -m appuser
USER appuser
EXPOSE 8000
CMD ["uvicorn", "app.main:app", "--host", "0.0.0.0", "--port", "8000"]

Go 程序里配合优雅退出：

ctx, stop := signal.NotifyContext(context.Background(), syscall.SIGINT, syscall.SIGTERM)
defer stop()
go srv.ListenAndServe()
<-ctx.Done()                                   // 收到 docker stop 的 SIGTERM
shutdownCtx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), 8*time.Second)
defer cancel()
srv.Shutdown(shutdownCtx)                      // 等正在处理的请求完成

易错点

COPY . . 放在安装依赖之前：每次改代码都重新安装依赖，构建很慢。
把密钥写进 Dockerfile 或复制进镜像：镜像的每一层都能被查看，删掉的文件也还在之前的层里。密钥通过运行时环境变量或密钥管理注入。
使用 latest 标签：不知道实际跑的是哪个版本，无法回滚。用版本号或 Git 提交哈希。
服务监听 127.0.0.1：容器外访问不到，要监听 0.0.0.0。
shell 形式的 ENTRYPOINT：收不到 SIGTERM，每次停止都要等 10 秒后被强杀，正在处理的请求被中断。
CGO 编译的二进制放进 scratch / distroless static：缺少 libc 运行不起来，要 CGO_ENABLED=0 或换带 libc 的基础镜像。

面试常问

见 Docker 面试题：镜像和容器的区别、分层与缓存、多阶段构建、如何减小镜像体积、CMD 和 ENTRYPOINT。

4.8 KiB Raw Permalink Blame History Unescape Escape

镜像和 Dockerfile：分层缓存、多阶段构建、非 root、信号处理

解释说明

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面试常问

4.8 KiB

Raw Permalink Blame History