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如何在下载资源时使Dockerfile指令缓存失效的策略？

cachingbuilddockerdockerfile
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我们的一些Docker镜像需要从Nexus服务器或互联网下载较大的二进制文件，该服务器负责分发Java、Node.js、移动应用程序（Android和iOS）等。例如，可以使用ADD或RUN指令进行下载。

RUN curl -o docker https://get.docker.com/builds/Linux/x86_64/docker-latest

考虑到命令“docker build”将查看指令并根据文件的修改时间缓存，那么在构建这些镜像时利用缓存机制的方法是什么？如何避免重新下载整个二进制文件？https://dev59.com/AV8d5IYBdhLWcg3wt0AQ#26612694。
另一个问题是如果资源发生更改，Docker 将不会下载最新版本。
2个回答
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解决方案

Docker在使用“RUN curl”或ADD下载文件时不会查看任何缓存机制。它将重复下载的步骤。但是，当文件的修改时间已更改https://dev59.com/AV8d5IYBdhLWcg3wt0AQ#26612694等情况时，Docker会使缓存失效。 https://github.com/docker/docker/blob/master/pkg/tarsum/versioning.go#L84

这里是我一直在努力解决的问题的策略，当构建具有文件存储或存储库（例如Nexus，Amazon S3）的依赖项的Dockerfile时，是获取资源的ETag、缓存它并修改缓存标记文件的mdtime。（https://gist.github.com/marcellodesales/721694c905dc1a2524bc#file-s3update-py-L18）。它遵循了Python（https://dev59.com/Ll8e5IYBdhLWcg3w2NVR#25307587）、Node.js（http://bitjudo.com/blog/2014/03/13/building-efficient-dockerfiles-node-dot-js/）项目执行的方法。

我们可以这样做：

  1. 获取资源的ETag并将其保存在Dockerfile之外
  2. 使用ADD指令在下载之前添加可缓存的文件
    • Docker将检查文件的mtime元数据，以确定是否要使缓存无效。
  3. 像往常一样使用RUN指令来下载内容
    • 如果前一个指令被使无效，Docker将重新下载该文件。否则，将使用缓存。

这是演示此策略的设置：

示例

  1. 创建一个 Web 服务器，处理 HEAD 请求并返回 ETag 标头，通常由服务器返回。

    • 这模拟了文件的 Nexus 或 S3 存储。

  2. 构建一个镜像，并验证依赖层将首次下载资源

    • 缓存当前 ETag 值

  3. 重新构建镜像，并验证依赖层将使用缓存的值。

  4. 更改 Web 服务器处理程序返回的 ETag 值以模拟更改。

    • 此外，仅在文件已更改时持久化更改。在这种情况下是的...
    • 重新构建镜像，并验证依赖层将被使无效，触发下载。

  5. 再次重建镜像，并验证使用了缓存。

1. Node.js 服务器

假设您有以下 Node.js 服务器提供文件服务。我们来实现 HEAD 操作并返回一个值。

// You'll see the client-side's output on the console when you run it.

var restify = require('restify');

// Server
var server = restify.createServer({
  name: 'myapp',
  version: '1.0.0'
});

server.head("/", function (req, res, next) {
  res.writeHead(200, {'Content-Type': 'application/json; charset=utf-8',
        'ETag': '"{SHA1{465fb0d9b9f143ad691c7c3bcf3801b47284f8555}}"'});
  res.end();
  return next();
});

server.get("/", function (req, res, next) {
  res.writeHead(200, {'Content-Type': 'application/json; charset=utf-8',
        'ETag': '"{SHA1{465fb0d9b9f143ad691c7c3bcf3801b47284f8555}}"'});
  res.write("The file to be downloaded");
  res.end();
  return next();
});

server.listen(80, function () {
  console.log('%s listening at %s', server.name, server.url);
});

// Client
var client = restify.createJsonClient({
  url: 'http://localhost:80',
  version: '~1.0'
});

client.head('/', function (err, req, res, obj) {
  if(err) console.log("An error ocurred:", err);
  else console.log('HEAD    /   returned headers: %j', res.headers);
});

执行此操作将给您带来以下结果：
mdesales@ubuntu [11/27/201411:10:49] ~/dev/icode/fuego/interview (feature/supportLogAuditor *) $ node testserver.js 
myapp listening at http://0.0.0.0:8181
HEAD    /   returned headers: {"content-type":"application/json; charset=utf-8",
            "etag":"\"{SHA1{465fb0d9b9f143ad691c7c3bcf3801b47284f8555}}\"",
            "date":"Thu, 27 Nov 2014 19:10:50 GMT","connection":"keep-alive"}

2. 根据ETag值构建镜像

考虑以下构建脚本，它会将ETag头缓存到一个文件中。

#!/bin/sh

# Delete the existing first, and get the headers of the server to a file "headers.txt"
# Grep the ETag to a "new-docker.etag" file
# If the file exists, verify if the ETag has changed and/or move/modify the mtime of the file
# Proceed with the "docker build" as usual
rm -f new-docker.etag
curl -I -D headers.txt http://192.168.248.133:8181/ && \
  grep -o 'ETag[^*]*' headers.txt > new-docker.etag && \
  rm -f headers.txt

if [ ! -f docker.etag ]; then
  cp new-docker.etag docker.etag
else
  new=$(cat docker.etag)
  old=$(cat new-docker.etag)
  echo "Old ETag = $old"
  echo "New ETag = $new"
  if [ "$old" != "$new" ]; then
    mv new-docker.etag docker.etag
    touch -t 200001010000.00 docker.etag
  fi
fi

docker build -t platform.registry.docker.corp.intuit.net/container/mule:3.4.1 .

3. 重建和使用缓存

如果我正在使用当前缓存，构建操作将会产生以下结果。

mdesales@ubuntu [11/27/201411:54:08] ~/dev/github-intuit/docker-images/platform/mule-3.4 (master) $ ./build.sh 
HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: application/json; charset=utf-8
ETag: "{SHA1{465fb0d9b9f143ad691c7c3bcf3801b47284f8555}}"
Date: Thu, 27 Nov 2014 19:54:16 GMT
Connection: keep-alive

Old ETag = ETag: "{SHA1{465fb0d9b9f143ad691c7c3bcf3801b47284f8555}}"
New ETag = ETag: "{SHA1{465fb0d9b9f143ad691c7c3bcf3801b47284f8555}}"
Sending build context to Docker daemon 51.71 kB
Sending build context to Docker daemon 
Step 0 : FROM core.registry.docker.corp.intuit.net/runtime/java:7
 ---> 3eb1591273f5
Step 1 : MAINTAINER Marcello_deSales@intuit.com
 ---> Using cache
 ---> 9bb8fff83697
Step 2 : WORKDIR /opt
 ---> Using cache
 ---> 3e3c96d96fc9
Step 3 : ADD docker.etag /tmp/docker.etag
 ---> Using cache
 ---> db3f82289475
Step 4 : RUN cat /tmp/docker.etag
 ---> Using cache
 ---> 0d4147a5f5ee
Step 5 : RUN curl -o docker https://get.docker.com/builds/Linux/x86_64/docker-latest
 ---> Using cache
 ---> 6bd6e75be322
Successfully built 6bd6e75be322

4. 模拟ETag的更改

在服务器上更改ETag的值并重新启动服务器以模拟新的更新将导致更新缓存标志文件和使缓存无效。例如，ETag被更改为"465fb0d9b9f143ad691c7c3bcf3801b47284f8333"。重新构建将触发新的下载，因为ETag文件已更新，Docker在"ADD"指令期间会进行验证。在这里，步骤＃5将再次运行。

mdesales@ubuntu [11/27/201411:54:16] ~/dev/github-intuit/docker-images/platform/mule-3.4 (master) $ ./build.sh 
HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: application/json; charset=utf-8
ETag: "{SHA1{465fb0d9b9f143ad691c7c3bcf3801b47284f8333}}"
Date: Thu, 27 Nov 2014 19:54:45 GMT
Connection: keep-alive

Old ETag = ETag: "{SHA1{465fb0d9b9f143ad691c7c3bcf3801b47284f8333}}"
New ETag = ETag: "{SHA1{465fb0d9b9f143ad691c7c3bcf3801b47284f8555}}"
Sending build context to Docker daemon 50.69 kB
Sending build context to Docker daemon 
Step 0 : FROM core.registry.docker.corp.intuit.net/runtime/java:7
 ---> 3eb1591273f5
Step 1 : MAINTAINER Marcello_deSales@intuit.com
 ---> Using cache
 ---> 9bb8fff83697
Step 2 : WORKDIR /opt
 ---> Using cache
 ---> 3e3c96d96fc9
Step 3 : ADD docker.etag /tmp/docker.etag
 ---> ac3b200c8cdc
Removing intermediate container 4cf0040dbc43
Step 4 : RUN cat /tmp/docker.etag
 ---> Running in 4dd38d30549a
ETag: "{SHA1{465fb0d9b9f143ad691c7c3bcf3801b47284f8333}}"
 ---> 4fafbeac2180
Removing intermediate container 4dd38d30549a
Step 5 : RUN curl -o docker https://get.docker.com/builds/Linux/x86_64/docker-latest
 ---> Running in de920c7a2e28
  % Total    % Received % Xferd  Average Speed   Time    Time     Time  Current
                                 Dload  Upload   Total   Spent    Left  Speed
100 13.5M  100 13.5M    0     0  1361k      0  0:00:10  0:00:10 --:--:-- 2283k
 ---> 95aff324da85
Removing intermediate container de920c7a2e28
Successfully built 95aff324da85

5. 再次重复使用缓存

考虑到ETag未发生改变，缓存标记文件仍将保持不变，Docker将使用缓存进行超快速构建。

mdesales@ubuntu [11/27/201411:54:56] ~/dev/github-intuit/docker-images/platform/mule-3.4 (master) $ ./build.sh 
HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: application/json; charset=utf-8
ETag: "{SHA1{465fb0d9b9f143ad691c7c3bcf3801b47284f8333}}"
Date: Thu, 27 Nov 2014 19:54:58 GMT
Connection: keep-alive

Old ETag = ETag: "{SHA1{465fb0d9b9f143ad691c7c3bcf3801b47284f8333}}"
New ETag = ETag: "{SHA1{465fb0d9b9f143ad691c7c3bcf3801b47284f8333}}"
Sending build context to Docker daemon 51.71 kB
Sending build context to Docker daemon 
Step 0 : FROM core.registry.docker.corp.intuit.net/runtime/java:7
 ---> 3eb1591273f5
Step 1 : MAINTAINER Marcello_deSales@intuit.com
 ---> Using cache
 ---> 9bb8fff83697
Step 2 : WORKDIR /opt
 ---> Using cache
 ---> 3e3c96d96fc9
Step 3 : ADD docker.etag /tmp/docker.etag
 ---> Using cache
 ---> ac3b200c8cdc
Step 4 : RUN cat /tmp/docker.etag
 ---> Using cache
 ---> 4fafbeac2180
Step 5 : RUN curl -o docker https://get.docker.com/builds/Linux/x86_64/docker-latest
 ---> Using cache
 ---> 95aff324da85
Successfully built 95aff324da85

这种策略已经用于构建Node.js、Java和其他应用程序服务器或预构建的依赖项。

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我将采用类似但更简单的方法：
假设我想要添加一个名为mybin的二进制文件，它可以从这里下载：http://www.example.com/pub/mybin 在我的Jenkins任务中，我执行以下步骤：
wget -N http://www.example.com/pub/mybin

而在我的 Docker 文件中：

COPY mybin /usr/local/bin/

选项-N只在服务器上二进制文件发生更改时才下载。第二次运行wget作业时，我会得到以下信息：
...
Length: 12262118 (12M) [application/octet-stream]
Server file no newer than local file ‘mybin’ -- not retrieving.

而且docker build使用缓存。

如果服务器上的二进制文件发生更改（时间戳变化），wget会再次下载二进制文件，这将使COPY命令的缓存无效。

没有看到这个选项！感谢！ - Marcello DeSales
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