การใช้ประโยชน์จากแคชการสร้าง

การสร้างอิมเมจ Docker อาจใช้เวลา โดยเฉพาะแอปพลิเคชันที่ซับซ้อน แคชการสร้างของ Docker เป็นฟีเจอร์อัจฉริยะที่ช่วยเร่งความเร็วได้อย่างมาก

แคชทำงานโดยนำเลเยอร์จากการสร้างครั้งก่อนกลับมาใช้ใหม่ ดังนั้น Docker จึงไม่ต้องสร้างทุกอย่างใหม่จากศูนย์ทุกครั้ง

เมื่อคุณสร้างอิมเมจ Docker โดยใช้ Dockerfile Docker จะดำเนินการตามคำสั่งทีละบรรทัด

• คำสั่งแต่ละรายการ เช่น FROM, RUN หรือ COPY จะสร้าง "เลเยอร์" ใหม่ในอิมเมจของคุณ
• เลเยอร์เหล่านี้จะซ้อนทับกันเพื่อประกอบเป็นอิมเมจสุดท้าย

ก่อนดำเนินการตามคำสั่ง Docker จะตรวจสอบว่าเคยสร้างเลเยอร์ที่ตรงกันทุกประการนี้มาก่อนหรือไม่ โดยจะเปรียบเทียบสิ่งต่อไปนี้:

• ตัวคำสั่งเอง เช่น RUN apt update
• "บริบท" ของคำสั่งบางรายการ เช่น ไฟล์ที่ถูก COPY

หากพบเลเยอร์ที่ตรงกัน Docker จะนำเลเยอร์นั้นกลับมาใช้จากแคช แทนที่จะดำเนินการตามคำสั่งอีกครั้ง

แคชมีประโยชน์มาก แต่ไม่ได้ถูกนำมาใช้เสมอไป หาก Docker ตรวจพบการเปลี่ยนแปลงในคำสั่งหรือบริบท แคชของ เลเยอร์นั้นและเลเยอร์ทั้งหมดหลังจากนั้น จะใช้ไม่ได้

นั่นหมายความว่า Docker จะสร้างทุกอย่างใหม่ตั้งแต่จุดนั้นเป็นต้นไป โดยไม่สนใจเลเยอร์ที่แคชไว้ด้านล่าง

เพื่อเพิ่มโอกาสในการใช้แคช ให้จัดเรียงคำสั่งใน Dockerfile จากคำสั่งที่มีโอกาสเปลี่ยนแปลงน้อยที่สุดไปยังคำสั่งที่มีโอกาสเปลี่ยนแปลงมากที่สุด

• การอ้างอิงที่คงที่ก่อน: ติดตั้งแพ็กเกจระบบหรือการอ้างอิงของแอปพลิเคชันที่เปลี่ยนแปลงไม่บ่อย
• โค้ดของแอปพลิเคชันไว้ท้ายสุด: คัดลอกซอร์สโค้ดของแอปพลิเคชันซึ่งเปลี่ยนแปลงบ่อยให้ช้าที่สุดเท่าที่ทำได้

ลองดูตัวอย่างกัน การวางคำสั่ง RUN pip install ซึ่งโดยทั่วไปเปลี่ยนแปลงไม่บ่อย ไว้ก่อน COPY . . ซึ่งเปลี่ยนแปลงทุกครั้งที่อัปเดตโค้ด จะทำให้ Docker นำเลเยอร์การอ้างอิงกลับมาใช้ใหม่ได้

สมมติว่า requirements.txt มี flask และ gunicorn และ app.py เป็นแอปพลิเคชันหลักของคุณ

Dockerfile:

FROM python:3.9-slim
WORKDIR /app
COPY requirements.txt .
RUN pip install --no-cache-dir -r requirements.txt
COPY app.py .
CMD ["python", "app.py"]

หากมีการเปลี่ยนแปลงเฉพาะ app.py Docker จะสร้างใหม่เฉพาะเลเยอร์ COPY และ CMD สุดท้าย จึงช่วยประหยัดเวลาได้

เมื่อคุณใช้ COPY . . Docker จะตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงของไฟล์ ทุกไฟล์ ในบริบทการสร้าง แม้แต่ไฟล์ขนาดเล็กที่ไม่เกี่ยวข้อง เช่น โฟลเดอร์ .git หรือข้อมูลการทดสอบในเครื่อง ก็อาจทำให้แคชใช้ไม่ได้

ใช้ไฟล์ .dockerignore เพื่อยกเว้นไฟล์และไดเรกทอรีที่ไม่จำเป็นออกจากบริบทการสร้าง วิธีนี้จะป้องกันไม่ให้ไฟล์เหล่านั้นทำให้แคชใช้ไม่ได้

วางไฟล์ชื่อ .dockerignore ไว้ที่รากของบริบทการสร้าง ถัดจาก Dockerfile

ตัวอย่าง .dockerignore:

.git
.venv
__pycache__
*.log
node_modules

จากนั้นเมื่อคุณใช้ COPY . . Docker จะไม่สนใจไฟล์เหล่านี้ ทำให้การใช้แคชเกิดขึ้นได้อย่างน่าเชื่อถือยิ่งขึ้น

บางครั้งคุณอาจต้องการให้ทุกอย่างถูกสร้างใหม่ทั้งหมดโดยไม่ใช้แคชเลย วิธีนี้มีประโยชน์สำหรับการแก้ไขข้อผิดพลาด หรือเมื่อต้องการให้แน่ใจว่าคุณใช้การอ้างอิงเวอร์ชันล่าสุดอย่างแท้จริง

คุณสามารถบังคับให้ Docker สร้างใหม่โดยไม่ใช้แคชได้โดยเพิ่มแฟล็ก --no-cache ในคำสั่งสร้าง:

docker build --no-cache -t my-app:latest .

คุณกำลังสร้างอิมเมจ Docker สำหรับแอปพลิเคชัน Node.js ขณะนี้ Dockerfile ของคุณมีลักษณะดังนี้:

FROM node:16-alpine
WORKDIR /app
COPY . .
RUN npm install
CMD ["npm", "start"]

การเปลี่ยนแปลงใดจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพ Dockerfile นี้สำหรับการแคชระหว่างการสร้างได้ดีที่สุด

ทำได้ดีมาก คุณได้เรียนรู้วิธีใช้แคชการสร้างของ Docker เพื่อสร้างอิมเมจได้เร็วขึ้นแล้ว

• Docker สร้างอิมเมจทีละเลเยอร์ และนำเลเยอร์ที่แคชไว้กลับมาใช้เมื่อทำได้
• การเปลี่ยนแปลงในคำสั่งหรือบริบทจะทำให้แคชตั้งแต่จุดนั้นใช้ไม่ได้
• เพิ่มประสิทธิภาพด้วยการจัดลำดับคำสั่งจากคำสั่งที่มีโอกาสเปลี่ยนแปลงน้อยที่สุดไปยังมากที่สุด
• ใช้ .dockerignore เพื่อยกเว้นไฟล์ที่ไม่เกี่ยวข้องออกจากบริบทการสร้าง
• ใช้ --no-cache เพื่อบังคับให้สร้างใหม่ทั้งหมดเมื่อจำเป็น

การใช้แคชอย่างมีประสิทธิภาพช่วยให้รอบการพัฒนาเร็วขึ้นและการนำไปใช้งานมีความคล่องตัวยิ่งขึ้น