利用构建缓存

构建 Docker 镜像可能需要一些时间，尤其是对于复杂的应用程序。Docker 的构建缓存是一项智能功能，可以显著加快构建速度！

它会重复使用之前构建中的层，因此 Docker 不必每次都从头开始重新构建所有内容。

使用 Dockerfile 构建 Docker 镜像时，Docker 会逐行执行每条指令。

• 每条指令（例如 FROM、RUN 或 COPY）都会在镜像中创建一个新的“层”。
• 这些层会彼此堆叠，形成最终镜像。

在执行一条指令之前，Docker 会检查是否已经构建过完全相同的层。它会比较：

• 指令本身（例如 RUN apt update）。
• 某些指令的“上下文”（例如要执行 COPY 的文件）。

如果找到匹配的层，Docker 就会从缓存中重复使用它，而不是再次运行该指令。

缓存非常有用，但并不是始终都会被使用。如果 Docker 检测到某条指令或其上下文发生了任何变化，该层及其后续所有层的缓存都会失效。

这意味着 Docker 会从该位置开始重新构建，并忽略其下方的所有缓存层。

要最大限度地命中缓存，请按照从最不容易变化到最容易变化的顺序排列 Dockerfile 中的指令。

• 先处理稳定的依赖项：先安装不常变化的系统软件包或应用程序依赖项。
• 最后处理应用程序代码：尽可能晚地复制经常变化的应用程序源代码。

我们来看一个例子。将 RUN pip install 命令（通常变化较少）放在 COPY . .（每次代码更新都会变化）之前，Docker 就可以重复使用依赖项层。

假设 requirements.txt 中包含 flask 和 gunicorn，而 app.py 是您的主应用程序。

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"]

如果只有 app.py 发生变化，Docker 只会重新构建最后的 COPY 层和 CMD 层，从而节省时间！

使用 COPY . . 时，Docker 会检查构建上下文中的每个文件是否发生变化。即使是很小且无关的文件（例如 .git 文件夹或本地测试数据）也可能导致缓存失效。

请使用 .dockerignore 文件，将不必要的文件和目录排除在构建上下文之外。这样可以防止它们触发缓存失效。

请将名为 .dockerignore 的文件放在构建上下文的根目录中（与 Dockerfile 放在一起）。

.dockerignore 示例：

.git
.venv
__pycache__
*.log
node_modules

现在，当您执行 COPY . . 时，Docker 会忽略这些文件，从而更可靠地命中缓存！

有时，您可能希望确保所有内容都重新构建，完全忽略缓存。这对于调试或确保使用依赖项的绝对最新版本很有帮助。

您可以在构建命令中添加 --no-cache 标志，强制 Docker 在不使用缓存的情况下重新构建：

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

您正在为 Node.js 应用程序构建 Docker 镜像。目前的 Dockerfile 如下：

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

要优化此 Dockerfile 的构建缓存，以下哪项修改最合适？

做得好！您已经学会了如何利用 Docker 的构建缓存，更快地构建镜像。

• Docker 会逐层构建镜像，并在可能的情况下重复使用缓存层。
• 指令或其上下文发生变化时，缓存会从该位置开始失效。
• 请按照从最不容易变化到最容易变化的顺序排列指令，以进行优化。
• 使用 .dockerignore 将无关文件排除在构建上下文之外。
• 需要时使用 --no-cache 强制执行全新构建。

高效使用缓存可以缩短开发周期，让部署更加灵活！