一份为 Node.js 应用准备的 Dockerfile 指南

lsvih
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一份为 Node.js 应用准备的 Dockerfile 指南

TL;DR

本文涵盖了从创建简单的 Dockerfile 到生产环境多级构建 Node.js Web 应用的例子。以下为本指南的内容摘要：

  • 使用合适的基础镜像（开发环境使用 carbon，生产环境使用 alpine）。
  • 在开发时使用 nodemon 进行热加载。
  • 优化 Docker 的 cache layer（缓存层）—— 按照正确的顺序使用命令，仅在需要时运行 npm install。
  • 使用 serve 包部署静态文件（比如 React、Vue、Angular 生成的 bundle）。
  • 使用 alpine 进行生产环境下的多级构建，减少最终镜像文件的大小。
  • #建议 — 1) 使用 COPY 代替 ADD 2) 使用 init 标识，处理 CTRL-C 等内核信号。

如果你需要以上步骤的代码，请参考 GitHub repo。

内容

  1. 简单的 Dockerfile 样例与 .dockerignore 文件
  2. 使用 nodemon 实现热更新
  3. 优化
  4. 部署静态文件
  5. 生产环境中的直接构建
  6. 生产环境中的多级构建

让我们先假设一个名为 node-app 的应用，一个简单的目录结构。在顶级目录下，包含 Dockerfile 以及 package.json，node app 的代码将存于 src 目录下。为了简洁起见，我们假设 server.js 定义了一个运行于 8080 端口的 node express 服务。

node-app
├── Dockerfile
├── package.json
└── src
    └── server.js

1. 简单的 Dockerfile 样例

FROM node:carbon

# 创建 app 目录
WORKDIR /app

# 安装 app 依赖
# 使用通配符确保 package.json 与 package-lock.json 复制到需要的地方。（npm 版本 5 以上） COPY package*.json ./

RUN npm install
# 如果你需要构建生产环境下的代码，请使用：
# RUN npm install --only=production

# 打包 app 源码
COPY src /app

EXPOSE 8080
CMD [ "node", "server.js" ]

我们将使用最新的 LTS 版本 node:carbon 作为基础镜像。

在构建镜像时，docker 会获取所有位于 context 目录下的文件。为了增加 docker 构建的速度，可以在 context 目录中添加 .dockerignore 文件来排除不需要的文件与目录。

通常，你的 .dockerignore 文件件应该如下所示：

.git
node_modules
npm-debug

构建并运行此镜像：

$ cd node-docker
$ docker build -t node-docker-dev .
$ docker run --rm -it -p 8080:8080 node-docker-dev

你将能在 [http://localhost:8080](http://localhost:8080.) 访问此 app。使用 Ctrl+C 组合键可以退出程序。

现在，假设你希望在每次修改代码（比如在本地部署时）时都运行以上代码，那么你需要在启停 node 服务时将代码源文件挂载到容器中。

$ docker run --rm -it -p 8080:8080 -v $(pwd):/app \
             node-docker-dev bash
root@id:/app# node src/server.js

2. 使用 Nodemon 实现热更新

nodemon 是一款很受欢迎的包，它在运行时会监视目录中的文件，当任何文件发生了改变时，nodemon 将会自动重启你的 node 应用。

FROM node:carbon

# 创建 app 目录
WORKDIR /app

# 安装 nodemon 以实现热更新
RUN npm install -g nodemon

# 安装 app 依赖
# 使用通配符确保 package.json 与 package-lock.json 复制到需要的地方。（npm 版本 5 以上）COPY package*.json ./

RUN npm install

# 打包 app 源码
COPY src /app

EXPOSE 8080
CMD [ "nodemon", "server.js" ]

我们将构建镜像并运行 nodemon，以便在 app 目录下文件发生变动时对代码进行 rebuild。

$ cd node-docker
$ docker build -t node-hot-reload-docker .
$ docker run --rm -it -p 8080:8080 -v $(pwd):/app \
             node-hot-reload-docker bash
root@id:/app# nodemon src/server.js

一切在 app 目录下的更改都会触发 rebuild，发生的变化都能在 [http://localhost:8080](http://localhost:8080.) 上实时展示。请注意，我们已经将文件挂载到了容器中，因此 nodemon 才能正常工作。

3. 优化

在你的 Dockerfile 中，除非你需要自动解压 tar 文件（参考 Docker 最佳实践），否则最好使用 COPY 来代替 ADD。

绕过 package.json 的 start 命令，而是直接将 app “烧录”至镜像文件中。因此在 Dockerfile CMD 中不要使用：

$ CMD ["npm","start"]

而应当使用：

$ CMD ["node","server.js"]

来代替。这样可以减少在容器中运行的进程数量，同时还能让 Node.js 进程接收到 SIGTERM 与 SIGINT 等退出信号，如若是 npm 进程则会无视这些信号（参考 Node.js Docker 最佳实践）。

你还可以使用 --init 标志，用 tini 轻量集初始化系统来包装你的 Node.js 进程，它们也能响应一些 SIGTERM（CTRL-C）之类的内核信号。例如，你可以使用：

$ docker run --rm -it --init -p 8080:8080 -v $(pwd):/app \
             node-docker-dev bash

4. 部署静态文件

前文的 Dockerfile 是假设你运行了由 Node.js 构建的 API 服务。那么下面说说如果你想要用 Node.js 部署 React.js、Vue.js、Angular.js 应用时该怎么做。

FROM node:carbon

# 创建 app 目录
WORKDIR /app

# 安装 app 依赖
RUN npm -g install serve
# 使用通配符复制 package.json 与 package-lock.json
COPY package*.json ./

RUN npm install

# 打包 app 源码
COPY src /app
# 将 react、vue、angular 打包构建成静态文件
RUN npm run build

EXPOSE 8080
# 将 dist 目录部署于 8080 端口
CMD ["serve", "-s", "dist", "-p", "8080"]

如你所见，当你需要构建 React、Vue、Angular 制作的 UI app 时，使用 npm run build 来压缩 JS 与 CSS 文件，生成最终的 bundle 包，在这儿我们使用了 npm 的 [serve](https://www.npmjs.com/package/serve) 包来部署静态文件。

此外，可以使用一些替代方案：1) 在本地构建打包文件，然后使用 nginx docker 来部署这些静态文件。2) 使用 CI/CD 工作流进行构建。

5. 生产环境中的直接构建

FROM node:carbon

# 创建 app 目录
WORKDIR /app

# 安装 app 依赖
# RUN npm -g install serve

# 使用通配符复制 package.json 与 package-lock.json
COPY package*.json ./

RUN npm install

# 打包 app 源码
COPY src /app

# 如需对 react/vue/angular 打包，生成静态文件，使用：
# RUN npm run build

EXPOSE 8080
# 如需部署静态文件，使用：
#CMD ["serve", "-s", "dist", "-p", "8080"]
CMD [ "node", "server.js" ]

构建并运行这个一体化镜像：

$ cd node-docker
$ docker build -t node-docker-prod .
$ docker run --rm -it -p 8080:8080 node-docker-prod

由于底层为 Debian，构建完成后镜像约为 700MB（具体数值取决于你的源码）。下面探讨如何减小这个文件的大小。

6. 生产环境中的多级构建

使用多级构建时，将在 Dockerfile 中使用多个 FROM 语句，但最后仅会使用最终阶段构建的文件。这样，得到的镜像将仅包含生产服务器中所需的依赖，理想情况下文件将非常小。

# ---- Base Node ----
FROM node:carbon AS base
# 创建 app 目录
WORKDIR /app

# ---- Dependencies ----
FROM base AS dependencies  
# 使用通配符复制 package.json 与 package-lock.json
COPY package*.json ./
# 安装在‘devDependencies’中包含的依赖
RUN npm install

# ---- Copy Files/Build ----
FROM dependencies AS build  
WORKDIR /app
COPY src /app
# 如需对 react/vue/angular 打包，生成静态文件，使用：
# RUN npm run build

# --- Release with Alpine ----
FROM node:8.9-alpine AS release  
# 创建 app 目录
WORKDIR /app
# 可选命令：
# RUN npm -g install serve
COPY --from=dependencies /app/package.json ./
# 安装 app 依赖
RUN npm install --only=production
COPY --from=build /app ./
#CMD ["serve", "-s", "dist", "-p", "8080"]
CMD ["node", "server.js"]

使用上面的方法，用 Alpine 构建的镜像文件大小约 70MB，比之前少了 10 倍。使用 alpine 版本进行构建能有效减小镜像的大小。

如果你对前面的方法有任何建议，或希望看到别的用例，请告知作者。

加入 Reddit / HackerNews 讨论:)

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感谢 Tanmai Gopal

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