Docker - 圖像層次與快取

你好，有志於Docker的熱情者！我很興奮能與你一起開展這個旅程，探討Docker圖像層次與快取的迷人世界。作為你親切友善的鄰居電腦老師，並且有著多年的經驗，我承諾會讓這次冒險既刺激又容易理解。那麼，請繫好安全帶，我們一起來深入了解一下吧！

Docker圖像層次的組成部分

想像你正在做三明治。你添加的每一種食材就像Docker圖像中的一個層次。讓我們來詳細解析一下：

1. 基礎層次：這就像你的麵包 - 圖像的基礎。
2. 附加層次：這些是你的填充物 - 起司、萵苣、番茄等。
3. 最上層：這裡可以進行修改，比如添加芥末。

在Docker術語中，你的Dockerfile中的每條指令都會創建一個新層次。以下是一個簡單的例子：

FROM ubuntu:20.04
RUN apt-get update && apt-get install -y python3
COPY ./app /app
CMD ["python3", "/app/app.py"]

讓我們解釋每一個層次：

1. FROM ubuntu:20.04：這是我們的基礎層次，就像我們三明治中的麵包。
2. RUN apt-get update && apt-get install -y python3：這將Python添加到我們的圖像中，就像添加起司。
3. COPY ./app /app：這將我們的應用程序複製到圖像中，類似於添加萵苣。
4. CMD ["python3", "/app/app.py"]：這告訴Docker如何運行我們的應用程序，就像最後添加芥末的觸感。

Docker圖像中的快取層次是什麼？

快取層次是Docker的一種方式，說："嘿，我之前已經建過這個了！"就像對三明治有著攝影記憶一樣。當你建立一個圖像時，Docker會保存每一個層次。如果你再次建立，而一個層次沒有變化，Docker會使用快取版本而不是重新建立它。

快取層次是如何工作的？

讓我們看看快取是如何實際運作的：

1. 首次建立：

   docker build -t myapp:v1 .

   這會從頭開始建立所有層次。

2. 第二次建立（沒有變化）：

   docker build -t myapp:v2 .

   Docker會使用所有快取的層次，立即完成！

3. 第三次建立（有變化）：

   FROM ubuntu:20.04
   RUN apt-get update && apt-get install -y python3
   COPY ./app /app
   RUN pip install requests  # 新行！
   CMD ["python3", "/app/app.py"]

   Docker會使用變化之前的快取層次，然後建立剩餘的部分。

快取層次的優勢

1. 速度：使用快取層次時，建立過程會更快。
2. 效率：重複建立時，CPU和網絡的使用會減少。
3. 一致性：快取層次確保環境的一致性。

這就像預先準備你的三明治食材一樣 - 節省時間並確保一致性！

快取層次：限制和考慮因素

雖然快取層次非常出色，但它並不完美：

1. 快取無效：改變一個層次會使所有後續層次無效。
2. 層次大小：大的層次可能會減慢建立和推送的速度。
3. 安全性：快取層次可能包含過時的包。

這就像這樣想：如果你改變了三明治的麵包，你可能需要調整所有的其他食材！

在Dockerfiles中最大化層次快取的技巧

讓我們看看一些專業技巧來充分利用快取：

技巧	示例	解釋
顺序很重要	COPY requirements.txt . RUN pip install -r requirements.txt COPY . .	先複製依賴關係，然後安裝，然後複製代碼。這樣，改變代碼不會使依賴關係層次無效。
使用多階段建立	FROM node:14 AS build WORKDIR /app COPY package.json . RUN npm install COPY . . RUN npm run build FROM nginx COPY --from=build /app/dist /usr/share/nginx/html	在一個階段中建立，只複製最終圖像所需的内容。減少最終圖像的大小並提高快取。
結合命令	RUN apt-get update && \ apt-get install -y python3 && \ apt-get clean	結合命令減少層次並確保在同一層次中清理。

記住，優化你的Dockerfile就像完善你的三明治製作技巧一樣 - 需要練習，但成果是值得的！

結論

恭喜你！你剛剛對Docker圖像層次與快取進行了一次深入的探索。記住，層次就像你Docker三明治的食材，而快取是Docker記住如何下次更快地製作那個三明治的方式。

通過理解和優化你的層次和快取使用，你將很快能夠像專業人士一樣建立和部署Docker圖像。繼續實驗，繼續學習，最重要的是，與Docker一起玩得開心！

常見問題

1. 問：我可以手動清除Docker建立快取嗎？ 答：可以！使用 docker builder prune 來清除建立快取。

2. 問：Docker圖像可以有多少層次？ 答：雖然沒有硬性限制，但為了性能最好將其保持在100層以下。

3. 問：如果改變一個層次的内容但不是它的指令，會使快取無效嗎？ 答：是的，即使對層次内容的小改變也會使該層次及其後續層次的快取無效。

4. 問：我可以與他人分享我的本地建立快取嗎？ 答：不能直接分享，但你可以將你的圖像推送到登錄中心，他人可以拉取並用作快取源。

5. 問：我如何查看我的Docker圖像中的層次？ 答：使用 docker history <image-name> 指令來查看層次及其大小。

記住，精通Docker層次和快取就像成為一位三明治藝術家一樣 - 需要時間，但很快你就能夠輕鬆地創造出傑作！快樂地使用Docker吧！

Credits: Image by storyset