创建超小的Golang docker 镜像

原文： http://colobu.com/2015/10/12/create-minimal-golang-docker-images/

本文对于创建超小的镜像非常有用

Docker是PaaS供应商dotCloud开源的一个基于LXC 的高级容器引擎，源代码托管在 GitHub 上, 基于Go语言开发并遵从Apache 2.0协议开源。正如DockerPool在免费Docker电子书Docker —— 从入门到实践中这样提到的：

作为一种新兴的虚拟化方式，Docker 跟传统的虚拟化方式相比具有众多的优势。

首先，Docker 容器的启动可以在秒级实现，这相比传统的虚拟机方式要快得多。其次，Docker 对系统资源的利用率很高，一台主机上可以同时运行数千个 Docker 容器。

容器除了运行其中应用外，基本不消耗额外的系统资源，使得应用的性能很高，同时系统的开销尽量小。传统虚拟机方式运行 10 个不同的应用就要起 10 个虚拟机，而Docker 只需要启动 10 个隔离的应用即可。

Docker让开发者可以打包他们的应用以及依赖包到一个可移植的容器中，然后发布到任何流行的 Linux 机器上，也可以实现虚拟化。容器是完全使用沙箱机制，相互之间不会有任何接口（类似 iPhone 的 app）。几乎没有性能开销,可以很容易地在机器和数据中心中运行。最重要的是,他们不依赖于任何语言、框架包括系统。

本文不会介绍Docker原理和操作，而是介绍如何使用Docker创建一个Golang应用程序的镜像，这样我们就可以在其它机器上运行这个镜像。
本文参考了很多的文章，这些文章列在了本文的底部。

编写一个Golang服务器

这里我在研究endless库的时候写了一个测试程序，就用它来测试一下docker镜像的创建。
endless可以允许我们在重启网络服务器的时候零时间宕机，英语是graceful restart,我称之为无缝重启。
服务器监听4242端口，顺便使用raymond模版引擎替换golang自带的模版引擎，采用bone这个高性能的mux库。
代码如下：

package main

import (
    "flag"
    "github.com/aymerick/raymond"
    "github.com/fvbock/endless"
    "github.com/go-zoo/bone"
    "log"
    "net/http"
    "os"
    "syscall"
)

var (
    //homeTpl, _ = raymond.ParseFile("home.hbs")
    homeTpl = raymond.MustParse(`<html>
<head>
<title>test</title>
</head>
</body>
<div class="entry">
<h1></h1>
<div class="body">

</div>
</div>
</body>
</html>
`)
)

func homeHandler(rw http.ResponseWriter, req *http.Request) {
    ctx := map[string]string{"greet": "hello", "name": "world"}
    result := homeTpl.MustExec(ctx)
    rw.Write([]byte(result))
}
func varHandler(rw http.ResponseWriter, req *http.Request) {
    varr := bone.GetValue(req, "var")
    test := bone.GetValue(req, "test")

    rw.Write([]byte(varr + " " + test))
}
func Handler404(rw http.ResponseWriter, req *http.Request) {
    rw.Write([]byte("These are not resources you're looking for ..."))
}
func restartHandler(rw http.ResponseWriter, req *http.Request) {
    syscall.Kill(syscall.Getppid(), syscall.SIGHUP)
    rw.Write([]byte("restarted"))
}
func main() {
    flag.Parse()
    mux := bone.New()
    // Custom 404
    mux.NotFoundFunc(Handler404)
    // Handle with any http method, Handle takes http.Handler as argument.
    mux.Handle("/index", http.HandlerFunc(homeHandler))
    mux.Handle("/index/:var/info/:test", http.HandlerFunc(varHandler))
    // Get, Post etc... takes http.HandlerFunc as argument.
    mux.Post("/home", http.HandlerFunc(homeHandler))
    mux.Get("/home/:var", http.HandlerFunc(varHandler))
    mux.GetFunc("/test/*", func(rw http.ResponseWriter, req *http.Request) {
        rw.Write([]byte(req.RequestURI))
    })
    mux.Get("/restart", http.HandlerFunc(restartHandler))
    err := endless.ListenAndServe(":4242", mux)
    if err != nil {
        log.Fatalln(err)
    }
    log.Println("Server on 4242 stopped")
    os.Exit(0)
}

Golang镜像

Docker官方提供了Golang各版本的镜像： Official Repository - golang.
它包含了Golang的编译和运行时环境。最简单的使用方法就是在你的Dockerfile文件中加入

FROM golang:1.3-onbuild

这个镜像包含了多个ONBUILD触发器。你可以编译和运行你的镜像：

$ docker build -t my-golang-app .
$ docker run -it --rm --name my-running-app my-golang-app

上面的Golang容器相当的大，因为它包含了Golang的编译和运行环境。为编译好的Golang应用创建小的镜像

官方网站上列出了镜像的大小：

golang:1.5.1-onbuild

$ docker pull library/golang@sha256:f938465579d1cde302a447fef237a5a45d7e96609b97c83b9144446615ad9e72

Total Virtual Size: 709.5 MB (709470237 bytes)
Total v2 Content-Length: 247.0 MB (246986021 bytes)

实际上我们并不需要那么多的软件，因为我们的Golang应用程序是预先编译好的，而不是在Golang容器中现场编译运行，因此我们不需要Golang的编译环境等。如果你查看golang:1.5的Dockerfile, 会发现它基于buildpack-deps:jessie-scm，会安装GCC及一堆的build工具，下载Go的发布文件并安装。基本上这些对于我们来说并不需要。我们需要的是：

一个可以运行我们编译好的Golang应用的镜像。

我们可以从scratch镜像创建。
scratch镜像是一个空的镜像文件，特别适合创建超级小的镜像。
Dockerfile文件如下：

FROM scratch
ADD main /
CMD ["/main"]

# docker build -t example-scratch .
Sending build context to Docker daemon 8.054 MB
Step 0 : FROM scratch
--->
Step 1 : ADD main /
---> 4ad02fa47a7d
 
Removing intermediate container d64080c4b42f
Step 2 : CMD /main
---> Running in 5d9a08c3a20e
---> 5c29c8249678
Removing intermediate container 5d9a08c3a20e
Successfully built 5c29c8249678

这样镜像就创建成功了，查看一下：运行
输出如下

[root@localhost work]# docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED VIRTUAL SIZE
example-scratch latest 5c29c8249678 3 minutes ago 8.052 MB

只有8M左右，非常的小。

但是运行这个镜像，容器无法创建：

# docker run -it -p 4242:4242 example-scratch
no such file or directory
Error response from daemon: Cannot start container 79bb9fb62788b4a8c1487695a3219ddf3aa85bde2bc44473838f6f4d1583a204: [8] System error: no such file or directory

原因是我们的main文件生成的时候依赖的一些库如libc还是动态链接的，但是scratch 镜像完全是空的，什么东西也不包含，所以生成main时候要按照下面的方式生成，使生成的main静态链接所有的库：

CGO_ENABLED=0 GOOS=linux go build -a -installsuffix cgo -o main .

注意：其实主要的是使用 CGO_ENABLED=0 ，关闭cgo

然后重新生成镜像并运行：

# docker build -t example-scratch .
# docker run -it -p 4242:4242 example-scratch

容器运行成功，在浏览器中访问http://宿主IP:4242/index成功返回结果

发布

可以方便的将刚才的镜像发布到docker.io上。
首先将刚才的镜像打tag:

# docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED VIRTUAL SIZE
example-scratch latest 2ea4bbfd67dc 10 minutes ago 8.01 MB
# docker tag 2ea4bbfd67dc smallnest/example-scratch
# docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED VIRTUAL SIZE
smallnest/example-scratch latest 2ea4bbfd67dc 10 minutes ago 8.01 MB
example-scratch latest 2ea4bbfd67dc 10 minutes ago 8.01 MB

运行docker login登录，然后运行下面的命令push到docker.io上。

docker push smallnest/example-scratch

访问 https://hub.docker.com/r/smallnest/example-scratch/ 可以看到刚刚push的这个镜像，这样我们就可以pull到其它机器上运行了。