前言

当 Docker 镜像过大时，可能会带来以下几个坏处：

1. 镜像传输和部署时间增加：大型镜像需要更长的时间来传输和部署到不同的环境中。这会增加应用程序的部署时间和更新时间。

2. 存储空间占用增加：大型镜像占用更多的存储空间。如果您在多个环境中部署相同的镜像，这将占用更多的存储空间，并可能增加存储成本。

3. 镜像构建时间增加：构建大型镜像可能需要更长的时间，尤其是在每次构建或更新时。这会降低开发和持续集成/持续部署（CI/CD）流程的效率。

4. 缓存失效：Docker 构建过程中使用的构建缓存通常基于镜像层。如果镜像过大，即使对应用程序代码的微小更改也会导致镜像层的改变，从而失去了构建缓存的优势，构建时间会明显增加。

为了减小镜像的体积，可以考虑以下几种方法：

1. 使用 .dockerignore 文件: 与 .gitignore 类似，.dockerignore 文件用于列出在构建镜像时应该被忽略的文件和目录。通过添加 .dockerignore 文件并在其中包含 node_modules 目录、缓存目录和其他不必要的文件，可以避免将其打包进镜像中。

2. 多阶段构建: 在 Dockerfile 中使用多阶段构建可以帮助减小镜像的体积。例如，在第一个阶段中构建应用程序并安装 npm 依赖项，然后在第二个阶段中从第一个阶段复制所需的文件，并运行应用程序。这样可以在不影响功能的情况下减小镜像的体积。

3. 使用缓存: 在镜像构建过程中，合理利用 Docker 缓存机制，尽量避免重复安装相同的 npm 包。可以将 package.json 和 package-lock.json（或 yarn.lock）复制到镜像中的较早阶段，并运行 npm install。只有当这些文件发生变化时才会重新安装依赖。

4. 使用更小的基础镜像: 选择一个体积更小的基础镜像作为你的镜像的基础。例如，可以使用 Alpine Linux 这样的轻量级基础镜像，而不是使用完整的 Linux 发行版作为基础。使用 Alpine 镜像可以显著减少 Docker 镜像的大小，但也需要注意有些 Node.js 包可能不能在 Alpine 上运行，因此需要进行测试和调整。

5. 删除不需要的文件和目录: 在构建镜像时，在 Dockerfile 中使用 RUN 命令删除不需要的文件和目录，以减小镜像的体积。例如，可以在安装完成后删除安装缓存文件、日志文件、临时文件等。

6. 优化Dockerfile的层次结构: 合并多个命令到一个 RUN 命令中，这样可以减少镜像的层数，从而减小镜像的体积。

这些方法结合使用可以有效地减小 Docker 镜像中 npm 包的体积，提高镜像的构建和部署效率。

1、使用 .dockerignore 文件

.dockerignore 文件用于指定在构建 Docker 镜像时应该忽略的文件和目录。通过使用 .dockerignore 文件，可以避免将不必要的文件和目录复制到镜像中，从而减小镜像的体积。

以下是一个使用 .dockerignore 文件的示例：

# 忽略所有的 .git 目录和文件
.git

# 忽略所有的日志文件
*.log

# 忽略 node_modules 目录及其内容
node_modules/

# 忽略测试文件和目录
test/
tests/

在上述示例中，.dockerignore 文件指定了一些要忽略的文件和目录。在构建镜像时，Docker 引擎会根据 .dockerignore 文件的规则，排除这些文件和目录，确保它们不会被复制到镜像中。

通过合理使用 .dockerignore 文件，可以避免将不必要的文件和目录包含在镜像中，减小镜像的体积并提高构建速度。通常，可以忽略一些开发环境相关的文件、日志文件、缓存文件、测试文件等，这些文件在镜像中并不需要存在。

注意：.dockerignore 文件类似于 .gitignore 文件，使用类似的模式匹配规则。您可以根据自己的项目和需求，灵活地定义 .dockerignore 文件中要忽略的文件和目录。

2、多阶段构建

多阶段构建是一种用于减小 Docker 镜像大小的技术。它通过将构建过程分成多个阶段来实现，每个阶段都可以使用不同的基础镜像和构建步骤，最终只将必要的文件和依赖包复制到最终镜像中，从而减小镜像的体积。

以下是一个使用多阶段构建的 Dockerfile 示例：

# 第一阶段：构建应用程序
FROM node:latest AS builder

# 设置工作目录
WORKDIR /app

# 复制 package.json 和 package-lock.json 到镜像中
COPY package*.json ./

# 安装依赖包
RUN npm install

# 复制应用程序代码到镜像中
COPY . .

# 构建应用程序
RUN npm run build

# 第二阶段：运行应用程序
# 使用nginx 基础镜像
FROM nginx:latest

# 设置工作目录
WORKDIR /usr/share/nginx/html

# 将本地项目的代码复制到容器中的指定目录
COPY --from=builder /app/dist .

# 替换默认的 nginx.conf 配置文件
# COPY nginx.conf /etc/nginx/nginx.conf

# 暴露 80 端口
EXPOSE 8080

# 执行启动命令，启动 Nginx 服务
CMD ["nginx", "-g", "daemon off;"]

在这个示例中，Dockerfile 中定义了两个阶段。第一阶段使用 node:latest 作为基础镜像，用于构建应用程序。它首先安装依赖包，然后复制应用程序代码到镜像中，并执行 npm run build 命令构建应用程序。最终将编译后的应用程序代码保存在镜像中。

第二阶段使用 node:latest 作为基础镜像，用于运行应用程序。它复制第一阶段编译后的应用程序代码到镜像中，并通过 CMD 命令定义容器启动时的默认命令为 npm start，启动应用程序。

使用多阶段构建可以将构建过程分解为多个阶段，减少镜像中不必要的文件和依赖包，从而大大减小镜像的体积。在上面的示例中，第一阶段中的依赖包和编译后的应用程序代码只存在于第一阶段的镜像中，第二阶段只复制必要的文件和依赖包到最终镜像中，避免了不必要的体积浪费。

3、使用缓存

当使用 Docker 构建镜像时，可以利用 Docker 的缓存机制来避免重复安装相同的 npm 包。以下是一个例子：

# 使用基础镜像
FROM node:latest

# 设置工作目录
WORKDIR /app

# 复制 package.json 和 package-lock.json 到镜像中
COPY package*.json ./

# 运行 npm install，安装依赖包
RUN npm install

# 复制其他源代码到镜像中
COPY . .

# 设置容器启动时的默认命令
CMD [ "npm", "start" ]

在上面的例子中，首先将 package.json 和 package-lock.json 文件复制到镜像中。然后运行 npm install 命令来安装依赖包。这个过程会将依赖包下载并安装到镜像中。

在下一次构建镜像时，如果 package.json 和 package-lock.json 文件没有发生变化，Docker 会利用缓存，跳过重新下载和安装依赖包的步骤。这是因为 Docker 使用每一行指令的哈希值作为缓存的键，只有当指令发生变化时才会重新执行。

如果你只对应用代码进行了修改，而没有修改 package.json 和 package-lock.json 文件，Docker 将重复使用之前构建时缓存的依赖包，从而加快构建过程。只有在这些文件发生更改时，Docker 才会重新运行 npm install 命令来安装新的依赖包。

通过合理利用 Docker 的缓存机制，可以显著提高 Docker 镜像的构建速度，尤其是在多次构建过程中没有更改依赖的情况下。

4、使用更小的基础镜像

Node.js 官方提供了基于 Alpine Linux 的官方 Docker 镜像，用于构建轻量级的 Node.js 环境。

Alpine Linux 是一个非常轻量级的 Linux 发行版，它的特点是体积小、安全、简单。Alpine 镜像相比于其他 Linux 发行版的镜像更小，可以显著减小镜像的体积，并且具有较快的下载和启动速度。

您可以使用以下命令来使用基于 Alpine 的 Node.js 官方镜像：

FROM node:alpine

# 定义工作目录
WORKDIR /app

# 复制 package.json 和 package-lock.json 到镜像中
COPY package*.json ./

# 安装依赖包
RUN npm install

# 复制应用程序代码到镜像中
COPY . .

# 定义容器启动时的默认命令
CMD [ "npm", "start" ]

在这个示例中，FROM node:alpine 指定了使用基于 Alpine Linux 的 Node.js 官方镜像作为基础镜像。接下来的步骤与使用其他基础镜像的方法相似。

使用 Node.js 官方的 Alpine 镜像可以帮助您构建更小、更高效的 Node.js 应用程序镜像，尤其适用于容器化部署和轻量级的应用场景。

5、删除不需要的文件和目录

FROM node:latest

# 安装依赖包
COPY package*.json ./
RUN npm install

# 复制应用程序代码
COPY . .

# 构建镜像后删除不需要的文件
RUN rm -rf /root/.npm /tmp/* /var/cache/apk/*

# 定义容器启动时的默认命令
CMD [ "npm", "start" ]

6、优化 Dockerfile 的层次结构

合并多个命令到一个 RUN 命令中，这样可以减少镜像的层数，从而减小镜像的体积。

因为每个 RUN 命令都会创建一个新的镜像层。镜像层是 Docker 镜像的构建块，每个层都包含了对文件系统的更改，意味着，每个 RUN 命令都会增加镜像的体积，在合并的过程中，前一个命令的更改会直接影响到后一个命令，不会创建额外的镜像层。
bash 代码解读复制代码

FROM node:latest

# 安装依赖包、复制应用程序代码并构建
COPY package*.json ./
RUN npm install && \
    npm cache clean --force && \
    rm -rf /root/.npm /tmp/* /var/cache/apk/* && \
    npm run build

# 复制构建后的应用程序代码
COPY . .

# 定义容器启动时的默认命令
CMD [ "npm", "start" ]

在上面的示例中，原本的多个 RUN 命令被合并到一个命令中。这样可以避免创建多个镜像层，减小镜像的层数和体积。在每个命令的末尾使用 && 运算符可以确保在一个命令中连续执行多个步骤，并在一个层中完成。

需要注意的是，合并 RUN 命令的同时也要注意命令的执行顺序和依赖关系，以确保合并后的命令的正确执行。