我们使用容器进行软件打包已经有很长一段时间了。但让我们面对现实吧，Docker的用户体验其实并不是最好的。构建和测试通常需要有一堆的Makefile、繁琐的Dockerfiles、一点黑魔法和一捆Bash脚本。这是一条可能导致疯狂的道路。
这是一种耻辱，因为Docker可以更加友好。地球上的开发者当然相信这一点：他们已经创造了一个工具，填补了Docker和Make之间的空间。
在本教程的最后，你会知道Earthly是如何工作的。作为奖励，你将拥有一个可以构建、测试并将Docker镜像推送到远程仓库的管道。
Earthly是如何工作的
Earthly是一个基于Docker的构建工具。然而，它并没有取代Maven、Gradle或Webpack等特定语言的工具。相反，它利用并整合了这些工具--充当了胶水的角色。
使用Docker容器作为实现可重复性的核心机制，每个Earthly命令都在一个隔离的环境中运行，并尽可能毫不费力地进行并行化。
Earthly由CLI二进制文件和一个名为earthly/buildkit的Docker镜像组成，基于Docker的BuildKitd。
Earthly组件
Earthly的开发者希望你在任何地方都能获得相同的体验。BuildKit的作用是产生可移植的Docker兼容层。因此，无论是在我们的本地机器上还是在我们的CI系统中，我们都会得到同样的结果。
Earthly是否实现了它的承诺？
Earthly 承诺了更好的、可重复的构建。但是，它能实现吗？这里有一些最好的功能和一些在做试驾时发现的问题。
优点。
- Earthly，像Docker一样，是不分语言的。它的语法感觉很熟悉，因为它混合了Make和Dockerfiles。
- 他们的网站有很好的文档。
- 配置是低维护的，只有少数设置需要调整。
- 即使在你不需要Docker的情况下也很有用。容器镜像只是可能的输出之一。例如，你可以使用Earthly在一个干净的环境中测试和编译二进制文件。
- 导入系统在multirepo和monorepos中运行良好。
缺点：
- 它实际上并没有取代Makefile或Docker Compose。而且你仍然需要一些shell脚本。
- 它比本地Docker慢，因为它依赖于复制文件而不是挂载。当然，这也是为了确保可重复性而设计的。
- 多平台构建有时会使用仿真，所以对于某些用例来说，它可能太慢。
- 错误信息可能会变得非常混乱。
设置Earthly
Earthly的配置文件被称为，如软件工程中的典型，Earthfiles 。打开一个文件让我们想起了Dockerfiles和Makefiles的区别。
Earthly采用了Docker的语法，并将其扩展到一般的使用情况。虽然Dockerfiles只是为了生成容器镜像，但Earthly可以生成人工制品。
下面的Earthfile取自Earthly的官方指南。它描述了两个目标：build 和docker
FROM golang:1.15-alpine3.13
WORKDIR /go-example
build:
COPY main.go .
RUN go build -o build/go-example main.go
SAVE ARTIFACT build/go-example /go-example AS LOCAL build/go-example
docker:
COPY +build/go-example .
ENTRYPOINT ["/go-example/go-example"]
SAVE IMAGE go-example:latest
build 目标在容器内编译一个 Go 程序，而docker 则将其复制到一个生产就绪的镜像中，可以推送到任何容器注册表并在任何地方运行。
如果你熟悉Dockerfiles的话，FROM 关键字的作用与你预期的一样。同样，COPY 、ENTRYPOINT 、WORKDIR 、RUN ，也有类似的行为。有两个概念值得暂停一下，以进一步解释。
- 目标：我们想要构建的东西。Earthly使用一个基于目标的系统，其灵感来自Make。
- 引用：目标可以引用其他目标。就像在Make中一样，Earthly会对依赖关系进行分类并做正确的事情。
- 扩展命令：Earthly具有专门的命令，如SAVE IMAGE和SAVE ARTIFACT。
要运行这个Earthfile，我们需要运行：earthly +TARGET 。第一次，Earthly会拉出图像并创建一个缓存卷。缓存将在两次运行之间持续保存构建文件：
$ earthly +build
buildkitd | Found buildkit daemon as docker container (earthly-buildkitd)
golang:1.15-alpine3.13 | --> Load metadata linux/arm64
context | --> local context .
+base | --> FROM golang:1.15-alpine3.13
context | transferred 1 file(s) for context . (2.1 MB, 4 file/dir stats)
+base | *cached* --> WORKDIR /go-example
+build | *cached* --> COPY main.go .
+build | *cached* --> RUN go build -o build/go-example main.go
output | --> exporting outputs
================================ SUCCESS [main] ================================
+build | Artifact +build/go-example as local build/go-example
或者我们可以直接进入Docker生成目标用：
$ earthly +docker
+base | --> FROM golang:1.15-alpine3.13
+base | *cached* --> WORKDIR /go-example
context | transferred 3 file(s) for context . (2.1 MB, 4 file/dir stats)
+build | *cached* --> COPY main.go .
+build | *cached* --> RUN go build -o build/go-example main.go
+build | *cached* --> SAVE ARTIFACT build/go-example +build/go-example AS LOCAL build/go-example
+docker | --> COPY +build/go-example ./
output | [██████████] exporting layers ... 100%
output | [ ] exporting manifest
================================ SUCCESS [main] ================================
+docker | Image +docker as go-example:latest
+build | Artifact +build/go-example as local build/go-example
由于docker 目标依赖于build ，Earthly首先运行构建步骤，然后继续构建并导出镜像到本地Docker目录。
扩展Earthfiles
让我们在一个更复杂的例子中试试Earthly。请继续前进，分叉这个演示仓库：
TomFern / semaphore-demo-earthly
提供的Dockerfile构建了一个Node Alpine容器镜像：
FROM node:14.17-alpine3.12
WORKDIR /app
COPY package.json package-lock.json ./
RUN npm install
COPY src src
EXPOSE 3000
ENTRYPOINT ["npm", "start"]
你可以用：docker build . -t mydemo 构建它，然后以：docker run -it -p 3000:3000 mydemo 的方式运行它。浏览3000端口的localhost应该打印出 "hello, world "的信息。
我们将如何把它变成一个工作的Earthfile？让我们从头开始。
前两行保持不变，将用于每个目标：
FROM node:14.17-alpine3.12
WORKDIR /app
现在我们添加构建目标，它可以下载依赖项并复制源文件：
build:
COPY package.json package-lock.json ./
COPY --if-exists node_modules node_modules
RUN npm install
COPY src src
我们添加了一个COPY 语句，将node_modules文件夹复制到构建环境中。
由于npm在容器中运行，我们需要把它的输出文件复制到外面。我们用Earthly的特殊命令SAVE ARTIFACT ... AS LOCAL 来做这个：
SAVE ARTIFACT node_modules AS LOCAL ./node_modules
SAVE ARTIFACT package.json AS LOCAL ./package.json
SAVE ARTIFACT package-lock.json AS LOCAL ./package-lock.json
运行earthly +build 应该可以安装Node的依赖关系。这个过程的最终结果类似于我们直接运行npm install ，还有一个好处是我们在任何地方都能得到同样的结果。
接下来，我们应该创建Docker镜像。我们可以通过以下方式实现：
docker:
FROM +build
EXPOSE 3000
ENTRYPOINT ["npm", "start"]
SAVE IMAGE semaphore-demo-earthly:latest
新的目标从构建停止的地方接续。它添加了启动命令并将镜像导出到主机的本地Docker注册表。
用Earthly测试
Earthly带来的最强大的功能之一是能够用测试来扩展Dockerfiles。让我们通过扩展build ，添加单元测试，运行目标是：npm test :
tests:
FROM +build
COPY spec spec
RUN npm test
现在我们可以运行earthly +tests 来获得结果。
添加一个提示目标也是微不足道的:
lint:
FROM +build
COPY .jshintrc ./
RUN npm run lint
为了运行更多的测试，如集成测试或端到端测试，我们可以重用现有的Docker Compose清单，以便在集成阶段调出其他容器:
integration-tests:
FROM +build
COPY docker-compose.yml ./
COPY integration-tests integration-tests
WITH DOCKER --compose docker-compose.yml --service db
RUN sleep 10 && npm run integration-tests
END
Earthly使用Docker-in-Docker方法来启动辅助容器:
- 在主容器（应用容器）中复制
docker-compose.yml和集成测试。 - 在主容器内启动一个PostgreSQL容器。特殊的
WITH DOCKER命令正好接受一个RUN语句。 - 运行集成测试。
我们的Earthfile现在已经足够好了。让我们把它上传到资源库，这样我们就可以在下一节中配置CI/CD管道:
$ git add Earthfile
$ git commit -m "push Earthfile"
$ git push origin master
地球上的持续集成管道
我们现在已经准备好用Earthly和持续集成来测试应用程序了。我们的管道将从Docker Hub拉入和推送，这就需要对服务进行认证。
Semaphore的认证是通过秘密进行的。要创建一个加密的秘密，进入你的组织菜单，点击设置 > 秘密。然后，按创建秘密，输入变量DOCKER_USERNAME 和DOCKER_PASSWORD ，如下图所示:
Docker Hub秘密
接下来，初始化分叉的演示仓库。添加项目的程序在入门指南中有详细说明。如果这是第一次使用Semaphore，请去看看。
由于Earthly没有预装在Ubuntu CI镜像中，我们需要为每个作业安装它。实现这一目标的最简单方法是使用管道级的序言。全局序言中的命令会在管道中的每个作业之前执行。
Linux下的Earthly安装命令是:
sudo /bin/sh -c 'wget https://github.com/earthly/earthly/releases/latest/download/earthly-linux-amd64 -O /usr/local/bin/earthly && chmod +x /usr/local/bin/earthly && /usr/local/bin/earthly bootstrap --with-autocomplete'
点击流水线，在序言部分输入这一行:
构建块
第一个区块将开始一个构建阶段。在其中，我们将下载并缓存Node的依赖。
在作业中输入以下命令:
echo "${DOCKER_PASSWORD}" | docker login -u "${DOCKER_USERNAME}" --password-stdin
checkout
cache restore
earthly --ci +build
cache store
我们将在管道中的每个连续作业中运行这些命令或它们的变体:
- docker login：用秘密中定义的凭证登录Docker Hub。
- checkout：将版本库克隆到CI机器上。
- cache:通过cache命令，我们可以在Semaphore提供的项目级存储中存储
node_modules。 - earthly ci：用一些CI优化的设置运行Earthly。
为了完成这个块，启用 "dockerhub "秘密，所以变量被解密并在作业中导出。
测试块
下一个块将运行快速测试，如单元测试和linting。在该块的序言中添加以下命令。
echo "${DOCKER_PASSWORD}" | docker login -u "${DOCKER_USERNAME}" --password-stdin
checkout
cache restore
接下来，创建两个作业:
earthly --ci +tests
和:
earthly --ci +lint
集成测试块
最后一个作业将运行集成测试。输入以下命令。-P 开关需要在Docker内部启用特权模式（Docker-in-Docker需要）。
echo "${DOCKER_PASSWORD}" | docker login -u "${DOCKER_USERNAME}" --password-stdin
checkout
cache restore
earthly --ci -P +integration-tests
不要忘记检查所有区块中的秘密是否被启用。准备好后，运行工作流以尝试CI管道。
CI管道
用Earthly持续交付
CI/CD流水线的最终结果是交付可以部署的东西。这里就是持续交付部分发挥作用的地方。我们将把图像推送到远程存储库，以便以后可以在生产中部署。
一个Semaphore工作流可以跨越多个管道，只要它们是通过促销活动连接的。回到工作流程编辑器中，点击添加推广。点击新的流水线，再次复制全局的Earthly安装命令。
sudo /bin/sh -c 'wget https://github.com/earthly/earthly/releases/latest/download/earthly-linux-amd64 -O /usr/local/bin/earthly && chmod +x /usr/local/bin/earthly && /usr/local/bin/earthly bootstrap --with-autocomplete'
管道中的区块将包含一个生成Docker镜像并将其推送到Docker Hub的单一作业。这些命令如下:
echo "${DOCKER_PASSWORD}" | docker login -u "${DOCKER_USERNAME}" --password-stdin
checkout
cache restore
earthly +docker
docker tag semaphore-demo-earthly $DOCKER_USERNAME/semaphore-demo-earthly
docker push $DOCKER_USERNAME/semaphore-demo-earthly
我们使用earthly +docker ，将镜像导出到CI机器中，然后用docker tag 和docker push 的组合，将其发送到远程注册中心。
剩下的就是启用Docker Hub的秘密了......我们就完成了!
重新运行工作流程，点击推广，尝试推送镜像。
最终构建
你觉得怎么样？
Earthly项目还很年轻，正在大力开发，许多功能仍处于实验阶段（在文章的过程中我们坚持使用稳定的功能）。它并不完美，但它感觉是在正确的方向上迈出了一大步。
用这些教程提高你的Docker知识:
- Kubernetes vs. Docker。了解2021年的容器
- 如何用Docker部署Go Web应用
- 如何用Docker部署Go网络应用程序？
- 如何将Ruby on Rails应用程序进行Docker化？
你尝试过Earthly吗？告诉我们你的经验。
