打造docker最小的python容器

如何打造最小 Python Docker 容器 https://b23.tv/BV1w54y1n72A
現在已經是容器 (container) 的時代，團隊之間合作肯定要打包統一的 Docker Image 來解決環境不一致的問題，但是容器的大小決定了部署微服務的時間，本篇來介紹如何打造最小的 Python 容器。如果你需要跨部門合作，Docker 絕對是最棒的工具，讓大家不用為了環境煩惱。底下透過 Flask Application 來介紹如何撰寫 Dockerfile。

本文由简悦 SimpRead 转码，原文地址 blog.wu-boy.com

現在已經是容器 (container) 的時代，團隊之間合作肯定要打包統一的 Docker Image 來解決環境不一致的問題，但是容器的大小決定了部署微服務的時間，本篇來介紹如何打造最小的 Python 容器。

現在已經是容器 (container) 的時代，團隊之間合作肯定要打包統一的 Docker Image 來解決環境不一致的問題，但是容器的大小決定了部署微服務的時間，本篇來介紹如何打造最小的 Python 容器。如果你需要跨部門合作，Docker 絕對是最棒的工具，讓大家不用為了環境煩惱。底下透過 Flask Application 來介紹如何撰寫 Dockerfile。

影片視頻

之後會把影片視頻放到底下課程內

撰寫 Flask 服務

直接用 Flask 服務當作範例，並且將檔案存放在 src/server.py 位置

from flask import Flask

server = Flask(__name__)

@server.route("/")
def hello():
  return "Hello World!"

if __name__ == "__main__":
  server.run(host='0.0.0.0')

將著把相關套件都寫在 requirements.txt 內

Flask==1.1.1
gunicorn==20.1.0

開發者可以透過底下指令將所有相依性套件寫入。

pip freeze > requirements.txt

撰寫 Dockerfile

找到官方 Python Docker Image 頁面，裡面有個範例教你如何撰寫 Dockerfile。

FROM python:3.9

WORKDIR /app

COPY requirements.txt ./
RUN pip install --no-cache-dir -r requirements.txt

COPY src /app

CMD [ "python", "server.py" ]

如果沒有很在意 Image 大小，這樣寫並沒有什麼問題。要打造小一點的 Image，可以先從 FROM 下手，官方其實有提到，如果是要拿來當 Production 的話，建議使用 python:<version>-slim，這裡面把一些不必要的套件全部清除了，只留下最基本要跑的 Python 套件，開發者可以透過這個 Image 再去疊加要用的套件，這樣 Image 會是最小的。來把上面的 python:3.9 換成 python:3.9-slim。

除了 slim 之外，我個人會推薦用 alpine 版本 (之前介紹文章)，此版本整個 Base Image 只有 5MB 大小，Alpine 版本為了將系統縮成這麼小，移除了大部分軟體，包含 git 或 bash 這種大型套件，所以基本上登入系統之後，幾乎都是空的，要什麼套件全都要自己裝，這非常適合用在微服務上，可以達到快速部署。

python3.9	python3.9-slim	python3.9-alpine
842MB	118MB	55.8MB

這邊寫法請注意，一定要先處理 requirements.txt 部分，在處理 COPY 檔案，這樣才可以享受 Layer Cache 的優勢，否則 Source Code 變動後，整個 build image 時間就沒有省到了。

使用 Multistage Build

除了用最小 Size 的 Alpine Image 之外，還可以透過 Multistage Build 將需要的檔案複製到全新的 Image 內進行最後的打包，將寫法改成如下，可以再減少一些空間

FROM python:3.9-alpine as base
FROM base as builder
COPY requirements.txt /requirements.txt
RUN pip install --user -r /requirements.txt

FROM base
# copy only the dependencies installation from the 1st stage image
COPY --from=builder /root/.local /root/.local
COPY src /app
WORKDIR /app

# update PATH environment variable
ENV PATH=/home/app/.local/bin:$PATH

CMD ["/bin/sh"]

看看底下結果

python3.9	python3.9-slim	python3.9-alpine	python3.9-alpine (Multistage)
842MB	118MB	55.8MB	48.8MB

這邊透過 --user 方式將檔案都放在 root 底下，接著在用 COPY --from=builder 複製到另一個 Image 內。

心得

各種語言都有不同的優化方式，可以參考之前我寫的一篇『用 Docker Multi-Stage 編譯出 Go 語言最小 Image』。上面的寫法固然已經是最小的方式，但是還是有些安全性的疑慮，關於安全性的議題，我會在另一篇再詳細介紹，大概方向就是 Application 不要用 root 去執行，避免服務被入侵的時候，被拿到 root 權限，就像不用 docker 時，應該也不會拿 root 去跑任何服務吧。這都是相當不安全的作法，那 Docker 該如何避免呢？我會在另一篇做介紹。

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參考文獻

See also