这篇文章我会介绍如何快速为Rust应用体积小的Docker镜像。我会从创建一个小的测试应用开始，然后不断构建迭代Dockerfile。
环境要求
首先确保你已经安装了下面的应用：
起步: 创建demo应用
使用rustup进行设置，确保使用最新稳定版的Rust。
rustup default stable
rustup update
创建一个myapp的新项目
cargo new myapp
cd myapp/
起步: 初始化Dockerfile
以下是我们用于docker构建的起点，在当前目录中创建一个名为Dockerfile的文件：
FROM rust:latest
WORKDIR /usr/src/myapp
COPY . .
RUN cargo build --release
RUN cargo install --path .
CMD ["/usr/local/cargo/bin/myapp"]
同样创建一个.dockerignore的文件写入以下内容：
target/
Dockerfile
尝试构建并运行应用：
docker build -t myapp .
docker run --rm -it myapp
如果一切都能工作的话，你可以在控制台看到Hello, world!。
我们初次构建的问题
当我写这篇文章的时候, Rust的包管理器cargo有一个issue是它还没有一个dependencies-only的选项，用来单独构建依赖。
cargo缺少这样单独构建依赖的选项使得我们在每次改动src下面的内容时都会重新构建依赖项，但我们只想在Cargo.toml或者Cargo.lock文件改变时才重新构建依赖项，比方说添加或者更新依赖。
另一个问题是，虽然rust:latest Docker镜像非常适合构建，但它的体积相当大，超过1.6GB。
改进构建流程避免src改动重新构建依赖项
为了避免这些问题并且开启docker构建缓存让构建变得更快，首先我们开始改动Cargo.toml来添加一个依赖：
[package]
name = "myapp"
version = "0.1.0"
[dependencies]
rand = "0.5.5"
我们添加rand包作为项目依赖，它提供了方便地生成随机数的工具。
现在如果运行：
docker build -t myapp .
它将构建rand依赖关系并将其添加到缓存，但是更改src/main.rs将使得生成的缓存无效：
cat src/main.rs
fn main() {
println!("I've been updated!");
}
docker build -t myapp .
请注意，此次构建必须再次重建rand依赖项。
在等待cargo的only-dependencies构建选项时，将任何代码复制到构建环境之前，我们可以通过将Dockerfile更改为默认的src/main.rs来解决此问题：
FROM rust:latest
WORKDIR /usr/src/myapp
COPY Cargo.toml Cargo.toml
RUN mkdir src/
RUN echo "fn main() {println!(\"if you see this, the build broke\")}" > src/main.rs
RUN cargo build --release
RUN rm -f target/release/deps/myapp*
COPY . .
RUN cargo build --release
RUN cargo install --path .
CMD ["/usr/local/cargo/bin/myapp"]
上面的Dockerfile中的以下几行将导致Cargo构建时仅重新构建我们的应用程序：
RUN rm -f target/release/deps/myapp*
如果我们构建一次:
docker build -t myapp .
然后对src/main.rs做一点小小的改动：
cat src/main.rs
fn main() {
println!("I've been updated yet again!");
}
我们将会发现接下来docker只会在我们的应用逻辑改变时重新构建，而依赖项目则被缓存起来用来快速构建。
减小镜像体积
rust:latest镜像具有构建项目所需的所有工具，但它的大小超过1.6GB。我们可以使用Alpine Linux（一种出色的小型Linux发行版）来改善镜像大小。
Alpine团队提供了一个只有几兆字节大小的docker映像，并且仍然具有一些用于调试的shell功能，并且可以用作Rust构建的小型基础镜像。
通过多阶段docker构建，我们可以使用rust:latest来完成构建工作，只需将应用复制到基于alpine:latest的最终构建阶段即可：
# ------------------------------------------------------------------------------
# Cargo Build Stage
# ------------------------------------------------------------------------------
FROM rust:latest as cargo-build
WORKDIR /usr/src/myapp
COPY Cargo.toml Cargo.toml
RUN mkdir src/
RUN echo "fn main() {println!(\"if you see this, the build broke\")}" > src/main.rs
RUN cargo build --release
RUN rm -f target/release/deps/myapp*
COPY . .
RUN cargo build --release
RUN cargo install --path .
# ------------------------------------------------------------------------------
# Final Stage
# ------------------------------------------------------------------------------
FROM alpine:latest
COPY --from=cargo-build /usr/local/cargo/bin/myapp /usr/local/bin/myapp
CMD ["myapp"]
现在如果你运行:
docker build -t myapp .
docker images |grep myapp
你可以看到这些东西:
myapp latest 03a3838a37bc 7 seconds ago 8.54MB
下一步：跟进、修复并进一步完善我们的构建
如果你尝试使用docker run --rm -it myapp运行以上示例，则可能会遇到类似下面的错误：
standard_init_linux.go:187: exec user process caused "no such file or directory"
如果您熟悉ldd则可以运行以下命令，以查看我们缺少的应用程序共享库：
docker run --rm -it myapp ldd /usr/local/bin/myapp
在上面的例子中我演示了如何通过避免每次src/main.rs改动重新构建依赖提升构建速度，以及如何将镜像大小从1.6GB+减少到几兆字节，然而我们的构建还是不能生效，因为我们需要针对MUSL Libc进行构建，这是一个轻量级、快速的标准库，在alpine:latest中是默认库。
除此之外，我们还希望确保我们的应用程序以容器内的非特权用户身份运行，从而遵守最小特权原则。
为MUSL Libc构建
要针对MUSL libc进行构建，我们需要安装x86_64-unknown-linux-musl构建目标，以便可以将Cargo标记为使用--target为其构建。我们还需要标记Rust使用musl-gcc链接器。
rust:latest镜像预安装rustup。 rustup允许我们使用rustup target add $NAME安装新的构建目标，因此我们可以像这样修改Dockerfile：
# ------------------------------------------------------------------------------
# Cargo Build Stage
# ------------------------------------------------------------------------------
FROM rust:latest as cargo-build
RUN apt-get update
RUN apt-get install musl-tools -y
RUN rustup target add x86_64-unknown-linux-musl
WORKDIR /usr/src/myapp
COPY Cargo.toml Cargo.toml
RUN mkdir src/
RUN echo "fn main() {println!(\"if you see this, the build broke\")}" > src/main.rs
RUN RUSTFLAGS=-Clinker=musl-gcc cargo build --release --target=x86_64-unknown-linux-musl
RUN rm -f target/x86_64-unknown-linux-musl/release/deps/myapp*
COPY . .
RUN RUSTFLAGS=-Clinker=musl-gcc cargo build --release --target=x86_64-unknown-linux-musl
# ------------------------------------------------------------------------------
# Final Stage
# ------------------------------------------------------------------------------
FROM alpine:latest
COPY --from=cargo-build /usr/src/myapp/target/x86_64-unknown-linux-musl/release/myapp /usr/local/bin/myapp
CMD ["myapp"]
请注意以下行，它显示了我们为MUSL Libc构建应用程序的新方式：
RUSTFLAGS=-Clinker=musl-gcc cargo build --release --target=x86_64-unknown-linux-mus
重新构建应用程序并运行它：
docker build -t myapp .
docker run --rm -it myapp
如果一切正常，你应该再次看到应用已被更新了！
以非特权用户身份运行
为了遵循最小特权原则，我们创建一个名为myapp的用户，避免用户以root用户的身份运行应用。
将Final Stage docker build阶段更改为以下内容：
# ------------------------------------------------------------------------------
# Final Stage
# ------------------------------------------------------------------------------
FROM alpine:latest
RUN addgroup -g 1000 myapp
RUN adduser -D -s /bin/sh -u 1000 -G myapp myapp
WORKDIR /home/myapp/bin/
COPY --from=cargo-build /usr/src/myapp/target/x86_64-unknown-linux-musl/release/myapp .
RUN chown myapp:myapp myapp
USER myapp
CMD ["./myapp"]
更新src/main.rs为:
use std::process::Command;
fn main() {
let mut user = String::from_utf8(Command::new("whoami").output().unwrap().stdout().unwrap();
user.pop();
println!("I've once more been updated, and now I run as the user {}!", user)
}
现在构建并运行应用:
docker build -t myapp .
docker run --rm -it myapp
如果一切正常，你应该会看到应用已再次更新，现在应用以用户myapp运行。
最后
现在我们构建应用程序的完整Dockerfile如下所示：
# ------------------------------------------------------------------------------
# Cargo Build Stage
# ------------------------------------------------------------------------------
FROM rust:latest as cargo-build
RUN apt-get update
RUN apt-get install musl-tools -y
RUN rustup target add x86_64-unknown-linux-musl
WORKDIR /usr/src/myapp
COPY Cargo.toml Cargo.toml
RUN mkdir src/
RUN echo "fn main() {println!(\"if you see this, the build broke\")}" > src/main.rs
RUN RUSTFLAGS=-Clinker=musl-gcc cargo build --release --target=x86_64-unknown-linux-musl
RUN rm -f target/x86_64-unknown-linux-musl/release/deps/myapp*
COPY . .
RUN RUSTFLAGS=-Clinker=musl-gcc cargo build --release --target=x86_64-unknown-linux-musl
# ------------------------------------------------------------------------------
# Final Stage
# ------------------------------------------------------------------------------
FROM alpine:latest
RUN addgroup -g 1000 myapp
RUN adduser -D -s /bin/sh -u 1000 -G myapp myapp
WORKDIR /home/myapp/bin/
COPY --from=cargo-build /usr/src/myapp/target/x86_64-unknown-linux-musl/release/myapp .
RUN chown myapp:myapp myapp
USER myapp
CMD ["./myapp"]
从这里观看有关使用Skaffold在DC / OS上将Rust部署到Kubernetes的演示。利用该演示中的一些技术，你可以将应用程序自动部署到Kubernetes，以使用Skaffold在本地minikube系统上进行测试。
Happy coding!
