了解Docker的多阶段构建（Multi-stage Build）

概述

你有没有发现，自己构建的 Docker 镜像动不动就几百 MB，甚至上 GB？

而别人分享的镜像，功能一样，却只有几十 MB？

问题很可能出在：你把“构建环境”也打包进了最终镜像。

比如：

• 用 Node.js 构建前端，却把 node_modules 和 npm 工具留在了生产镜像
• 用 Maven 编译 Java，却把整个 JDK 打包进去
• 用 Python 编译依赖，却包含了 pip、编译器等构建工具

这些在运行时根本不需要的文件，白白占用了大量空间，还带来了安全风险。

解决方案就是：多阶段构建（Multi-stage Build）

什么是多阶段构建

多阶段构建允许你在一个 Dockerfile 中定义多个构建阶段，每个阶段可以基于不同的基础镜像。

你可以：

• 在第一阶段：使用“胖镜像”完成编译、打包
• 在第二阶段：使用“瘦镜像”只复制必要的产物（如可执行文件、静态文件）

最终镜像只包含运行所需的内容，不包含构建工具和中间文件。

用多阶段构建优化 Node.js 应用

场景
你有一个 React 前端项目，需要：

1. 安装依赖（npm install）
2. 打包构建（npm run build）
3. 用 Nginx 托管静态文件

普通构建（镜像臃肿）

FROM node:18-alpine
WORKDIR /app
COPY . .
RUN npm ci && npm run build
FROM nginx:alpine
COPY --from=0 /app/build /usr/share/nginx/html
EXPOSE 80

多阶段构建（镜像精简）

# 阶段 1：构建阶段
FROM node:18-alpine AS builder
WORKDIR /app
COPY package*.json ./
RUN npm ci
COPY . .
RUN npm run build# 阶段 2：运行阶段
FROM nginx:alpine
COPY --from=builder /app/build /usr/share/nginx/html
EXPOSE 80

效果对比

方式	镜像大小	是否包含 Node.js？
普通构建	~300MB	是（不需要）
多阶段构建	~20MB	否

体积减少 93%

多阶段构建如何工作

1. 第一阶段（builder）：

   • 使用 node:18-alpine，安装所有依赖并执行 npm run build
   • 生成 build/ 目录（静态文件）

2. 第二阶段（运行）：

   • 使用极轻的 nginx:alpine（仅 ~16MB）
   • 只复制 builder 阶段生成的 build/ 文件
   • 最终镜像不包含 Node.js、npm、源码等

关键语法：COPY --from=builder ... ，表示从名为 builder 的阶段复制文件

更多场景

1. Java（Spring Boot）项目

# 阶段 1：编译
FROM maven:3.8-openjdk-17 AS builder
COPY pom.xml .
COPY src ./src
RUN mvn package -DskipTests# 阶段 2：运行
FROM eclipse-temurin:17-jre-alpine
COPY --from=builder /target/myapp.jar /app.jar
ENTRYPOINT ["java", "-jar", "/app.jar"]

优势：最终镜像使用 JRE 而非 JDK，体积更小

2. Golang 应用

# 阶段 1：编译
FROM golang:1.21 AS builder
WORKDIR /app
COPY . .
RUN go build -o main .# 阶段 2：运行（使用极小的 distroless 镜像）
FROM gcr.io/distroless/static-debian11
COPY --from=builder /app/main .
CMD ["/main"]

优势：最终镜像不含 shell、包管理器，极致轻量且安全

多阶段构建的好处

优势	说明
镜像体积大幅减小	只包含运行时所需文件
构建更高效	可复用构建阶段
安全性更高	不包含编译器、shell 等攻击面
职责分离	构建与运行环境解耦

最佳实践

1. 为阶段命名：使用 AS <name>，便于引用
2. 选择合适的运行基础镜像：
   • 前端：nginx:alpine
   • Java：eclipse-temurin:17-jre-alpine
   • Go：distroless 或 scratch
3. 避免在最终阶段安装不必要的包
4. 在 CI/CD 中使用多阶段构建，确保一致性

常见问题

1. 多阶段构建会影响构建速度吗？
   不会。虽然阶段多，但 Docker 会缓存每一层，构建速度通常更快。

2. 如何只构建某个阶段？

docker build --target builder -t myapp:build .

这在调试时非常有用。

总结

传统方式	多阶段构建
一个镜像搞定所有	分阶段，各司其职
镜像臃肿	镜像精简
安全性低	安全性高

多阶段构建是编写高质量 Dockerfile 的必备技能，尤其适合生产环境