Earthly 一個(gè)更加強(qiáng)大的鏡像構(gòu)建工具

一、Earthly 介紹

開局一張圖，功能全靠吹。

Earthly 是一個(gè)更加高級(jí)的 Docker 鏡像構(gòu)建工具，Earthly 通過自己定義的 Earthfile 來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的 Dockerfile 完成鏡像構(gòu)建；Earthfile 就如同 Earthly 官方所描述:

Makefile + Dockerfile = Earthfile

在使用 Earthly 進(jìn)行構(gòu)建鏡像時(shí)目前強(qiáng)依賴于 buildkit，Earthly 通過 buildkit 支持了一些 Dockerfile ?的擴(kuò)展語(yǔ)法，同時(shí)將 Dockerfile 與 Makefile 整合，使得多平臺(tái)構(gòu)建和代碼化 Dockerfile 變得更加簡(jiǎn)單；使用 ?Earthly 可以更加方便的完成 Dockerfile 的代碼復(fù)用以及更加友好的 CI 自動(dòng)集成。

二、快速開始

2.1、安裝依賴

Earthly 目前依賴于 Docker 和 Git，所以安裝 Earthly 前請(qǐng)確保機(jī)器已經(jīng)安裝了 Docker 和 Git。

2.2、安裝 Earthly

Earthly 采用 Go 編寫，所以主要就一個(gè)二進(jìn)制文件，Linux 下安裝可以直接參考官方的安裝腳本:

$?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'

安裝完成后 Earthly 將會(huì)啟動(dòng)一個(gè) buildkitd 容器: earthly-buildkitd。

2.3、語(yǔ)法高亮

目前 Earthly 官方支持 VS Code、VIM 以及 Sublime Text 三種編輯器的語(yǔ)法高亮，具體如何安裝請(qǐng)參考 官方文檔^[1]。

2.4、基本使用

本示例源于官方 Basic 教程，以下示例以編譯 Go 項(xiàng)目為樣例:

首先創(chuàng)建一個(gè)任意名稱的目錄，目錄中存在項(xiàng)目源碼文件以及一個(gè) Earthfile 文件；

main.go

package?main

import?"fmt"

func?main()?{
????fmt.Println("hello?world")
}

Earthfile

FROM?golang:1.17-alpine
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

有了 Earthfile 以后我們就可以使用 Earthly 將其打包為鏡像；

#?目錄結(jié)構(gòu)
~/t/earthlytest?????tree
.
├──?Earthfile
└──?main.go

0?directories,?2?files

#?通過?earthly?進(jìn)行構(gòu)建
~/t/earthlytest?????earthly?+docker

構(gòu)建完成后我們就可以直接從 docker 的 images 列表中查看剛剛構(gòu)建的鏡像，并運(yùn)行:

三、進(jìn)階使用

3.1、多階段構(gòu)建

Earthfile 中包含類似 Makefile 一樣的 target，不同的 target 之間還可以通過特定語(yǔ)法進(jìn)行引用，每個(gè) target 都可以被單獨(dú)執(zhí)行，執(zhí)行過程中 earthly 會(huì)自動(dòng)解析這些依賴關(guān)系。

這種多階段構(gòu)建時(shí)語(yǔ)法很彈性，我們可以在每個(gè)階段運(yùn)行獨(dú)立的命令以及使用不同的基礎(chǔ)鏡像；從快速開始中可以看到，我們始終使用了一個(gè)基礎(chǔ)鏡像(golang:1.17-alpine)，對(duì)于 Go 這種編譯后自帶運(yùn)行時(shí)不依賴其語(yǔ)言 SDK 的應(yīng)用，我們事實(shí)上可以將 “發(fā)布物” 僅放在簡(jiǎn)單的運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)鏡像內(nèi)，從而減少最終鏡像體積:

由于使用了多個(gè) target，所以我們可以單獨(dú)的運(yùn)行 build 這個(gè) target 來驗(yàn)證我們的編譯流程，這種多 target 的設(shè)計(jì)方便我們構(gòu)建應(yīng)用時(shí)對(duì)編譯、打包步驟的細(xì)化拆分，同時(shí)也方便我們進(jìn)行單獨(dú)的驗(yàn)證。 例如我們單獨(dú)執(zhí)行 build 這個(gè) target 來驗(yàn)證我們的編譯流程是否正確:

在其他階段驗(yàn)證完成后，我們可以直接運(yùn)行最終的 target，earthly 會(huì)自動(dòng)識(shí)別到這種依賴關(guān)系從而自動(dòng)運(yùn)行其依賴的 target:

3.2、擴(kuò)展指令

3.2.1、SAVE

SAVE 指令是 Earthly 自己的一個(gè)擴(kuò)展指令，實(shí)際上分為 SAVE ARTIFACT 和 SAVE IMAGE；其中 SAVE ARTIFACT 指令格式如下:

SAVE?ARTIFACT?[--keep-ts]?[--keep-own]?[--if-exists]?[--force]??[]?[AS?LOCAL?]

SAVE ARTIFACT 指令用于將文件或目錄從 build 運(yùn)行時(shí)環(huán)境保存到 target 的 artifact 環(huán)境；當(dāng)保存到 artifact 環(huán)境后，可以通過 COPY 等命令在其他位置進(jìn)行引用，類似于 Dockerfile 的 COPY --from... 語(yǔ)法；不同的是 SAVE ARTIFACT 支持 AS LOCAL 附加參數(shù)，一但指定此參數(shù)后，earthly 會(huì)同時(shí)將文件或目錄在宿主機(jī)復(fù)制一份，一般用于調(diào)試等目的。SAVE ARTIFACT 命令在上面的樣例中已經(jīng)展示了，在運(yùn)行完 earthly +build 命令后實(shí)際上會(huì)在本地看到被 SAVE 出來的 ARTIFACT:

而另一個(gè) SAVE IMAGE 指令則主要用于將當(dāng)前的 build 環(huán)境 SAVE 為一個(gè) IMAGE，如果指定了 --push 選項(xiàng)，同時(shí)在執(zhí)行 earthly +target 命令時(shí)也加入 --push 選項(xiàng)，該鏡像將會(huì)自動(dòng)被推送到目標(biāo) Registry 上。SAVE IMAGE 指令格式如下:

SAVE?IMAGE?[--cache-from=]?[--push]?...

3.2.2、GIT CLONE

GIT CLONE 指令用于將指定 git 倉(cāng)庫(kù) clone 到 build 環(huán)境中；與 RUN git clone... 命令不同的是，GIT CLONE 通過宿主機(jī)的 git 命令運(yùn)行，它不依賴于容器內(nèi)的 git 命令，同時(shí)還可以直接為 earthly 配置 git 認(rèn)證，從而避免將這些安全信息泄漏到 build 環(huán)境中； 關(guān)于如何配置 earthly 的 git 認(rèn)證請(qǐng)參考 官方文檔^[2]；下面是 GIT CLONE 指令的樣例:

3.2.3、COPY

COPY 指令與標(biāo)準(zhǔn)的 Dockerfile COPY 指令類似，除了支持 Dockerfile 標(biāo)準(zhǔn)的 COPY 功能以外，earthly 中的 COPY 指令可以引用其他 target 環(huán)節(jié)產(chǎn)生的 artifact，在引用時(shí)會(huì)自動(dòng)聲明依賴關(guān)系；即當(dāng)在 B target 中存在 COPY +A/xxxxx /path/to/copy 類似的指令時(shí)，如果只單純的執(zhí)行 earthly +B，那么 earthly 根據(jù)依賴分析會(huì)得出在 COPY 之前需要執(zhí)行 target A。COPY 指令的語(yǔ)法格式如下:

#?與?Dockerfile?相同的使用方式，從上下文復(fù)制
COPY?[options...]?...?

#?擴(kuò)展支持的從?target?復(fù)制方式
COPY?[options...]?...?

3.2.4、RUN

RUN 指令在標(biāo)準(zhǔn)使用上與 Dockerfile 里保持一致，除此之外增加了更多的擴(kuò)展選項(xiàng)，其指令格式如下:

#?shell?方式運(yùn)行(/bin/sh?-c)
RUN?[--push]?[--entrypoint]?[--privileged]?[--secret?=]?[--ssh]?[--mount?]?[--]?<command>

#?exec?方式運(yùn)行
RUN?[[...],?"",?"",?"",?...]

其中 --privileged 選項(xiàng)允許運(yùn)行的命令使用 privileged capabilities，但是需要 earthly 在運(yùn)行 target 時(shí)增加 --allow-privileged 選項(xiàng)；--interactive / --interactive-keep 選項(xiàng)用于交互式執(zhí)行一些命令，在完成交互后 build 繼續(xù)進(jìn)行，在交互過程中進(jìn)行的操作都會(huì)被持久化到 鏡像中:

限于篇幅原因，其他的具體指令請(qǐng)查閱官方文檔 Earthfile reference^[3]。

3.3、UDCS

UDCs 全稱 “User-defined commands”，即用戶定義指令；通過 UDCs 我們可以將 Earthfile 中特定的命令剝離出來，從而實(shí)現(xiàn)更加通用和統(tǒng)一的代碼復(fù)用；下面是一個(gè)定義 UDCs 指令的樣例:

#?定義一個(gè)?Command
#????注意:?語(yǔ)法必須滿足以下規(guī)則
#?1、名稱全大寫
#?2、名稱下劃線分割
#?3、首個(gè)命令必須為?COMMAND(后面沒有冒號(hào))
MY_COPY:
????COMMAND
????ARG?src
????ARG?dest=./
????ARG?recursive=false
????RUN?cp?$(if?$recursive?=??"true";?then?printf?--?-r;?fi)?"$src"?"$dest"

#?target?中引用
build:
????FROM?alpine:3.13
????WORKDIR?/udc-example
????RUN?echo?"hello"?>./foo
????#?通過?DO?關(guān)鍵字引用?UDCs
????DO?+MY_COPY?--src=./foo?--dest=./bar
????RUN?cat?./bar?#?prints?"hello"

UDCs 不光可以定義在一個(gè) Earthfile 中，UDCs 可以跨文件、跨目錄引用:

有了 UDCs 以后，我們可以通過這種方式將對(duì)基礎(chǔ)鏡像的版本統(tǒng)一控制、對(duì)特殊鏡像的通用處理等操作全部抽象出來，然后每個(gè) Earthfile 根據(jù)需要進(jìn)行引用；關(guān)于 UDCs 的使用樣例可以參考我的 autobuild^[4] 項(xiàng)目，其中的 udcs^[5] 目錄定義了大量的通用 UDCs，這些 UDCs 被其他目標(biāo)鏡的 Earthfile 批量引用。

3.4、多平臺(tái)構(gòu)建

在以前使用 Dockerfile 的時(shí)候，我們需要自己配置然后開啟 buildkit 來實(shí)現(xiàn)多平臺(tái)構(gòu)建；在配置過程中可能會(huì)很繁瑣，現(xiàn)在使用 earthly 可以默認(rèn)幫我們實(shí)現(xiàn)多平臺(tái)的交叉編譯，我們需要做的僅僅是在 Earthfile 中聲明需要支持哪些平臺(tái)而已:

以上 Earthfile 在執(zhí)行 earthly --push +all 構(gòu)建時(shí)，將會(huì)自動(dòng)構(gòu)建四個(gè)平臺(tái)的鏡像，并保持單個(gè) tag，同時(shí)由于使用了 --push 選項(xiàng)還會(huì)自動(dòng)推送到 Docker Hub 上:

四、總結(jié)

Earthly 彌補(bǔ)了 Dockerfile 的很多不足，解決了很多痛點(diǎn)問題；但同樣可能需要一些學(xué)習(xí)成本，但是如果已經(jīng)熟悉了 Dockerfile ?其實(shí)學(xué)習(xí)成本不高；所以目前還是比較推薦將 Dockerfile 切換為 Earthfile ?進(jìn)行統(tǒng)一和版本化管理的。本文由于篇幅所限(懶)很多地方?jīng)]有講，比如共享緩存等，所以關(guān)于 Earthly 更多的詳細(xì)使用等最好還是仔細(xì)閱讀一下官方文檔^[6]。

引用鏈接

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