使用 docker 高效部署前端應用

docker 變得越來越流行,它可以輕便靈活地隔離環境,進行擴容,方便運維管理。對開發者也更方便開發,測試與部署。

最重要的是,當你面對一個陌生的項目,你可以照着 Dockerfile,甚至不看文檔(文檔也不一定全,全也不一定對)就可以很快讓它在本地跑起來。

現在很強調 devops 的理念,我把 devops 五個大字放在電腦桌面上,格物致知了一天。豁然開朗,devops 的意思就是寫一個 Dockerfile 去跑應用(開玩笑。

這裏介紹如何使用 Docker 部署前端應用。千里之行,始於足下,足下的意思就是,先讓它能夠跑起來。

如果對你能夠有所幫助,可以幫我在 shfshanyue/op-note 上點個 star。

先讓它跑起來

首先,簡單介紹一下一個典型的前端應用部署流程

  1. npm install, 安裝依賴
  2. npm run build,編譯,打包,生成靜態資源
  3. 服務化靜態資源

介紹完部署流程後,簡單寫一個 Dockerfile

FROM node:alpine

# 代表生產環境
ENV PROJECT_ENV production
# 許多 package 會根據此環境變量,做出不同的行爲
# 另外,在 webpack 中打包也會根據此環境變量做出優化,但是 create-react-app 在打包時會寫死該環境變量
ENV NODE_ENV production
WORKDIR /code
ADD . /code
RUN npm install && npm run build && npm install -g http-server
EXPOSE 80

CMD http-server ./public -p 80

現在這個前端服務已經跑起來了。接下來你可以完成部署的其它階段了。一般情況下,以下就成了運維的工作了,不過,拓展自己的知識邊界總是沒錯的。

  • 使用 nginx 或者 traefik 做反向代理
  • 使用 kubernetes 或者 compose 等做編排。
  • 使用 gitlab ci 或者 drone ci 等做 CI/CD

這時鏡像存在有兩個問題,導致每次部署時間過長,不利於產品的快速交付

  • 構建鏡像時間過長
  • 構建鏡像大小過大,1G+

從 dependencies 和 devDependencies 下手

陸小鳳說過,一個前端程序員若是每天工作八個小時,至少有兩個小時是白白浪費了的。一個小時用來 npm install,另一個小時用來 npm run build。

對於每次部署,如果能夠減少無用包的下載,便能夠節省很多鏡像構建時間。eslint,mocha,chai 等代碼風格測試模塊可以放到 devDependencies 中。在生產環境中使用 npm install --production 裝包。

關於兩者的區別可以參考文檔: https://docs.npmjs.com/files/...
FROM node:alpine

ENV PROJECT_ENV production
ENV NODE_ENV production
WORKDIR /code
ADD . /code
RUN npm install --production && npm run build && npm install -g http-server
EXPOSE 80

CMD http-server ./public -p 80

好像是快了那麼一點點。

我們注意到,相對於項目的源文件來講,package.json 是相對穩定的。如果沒有新的安裝包需要下載,則再次構建鏡像時,無需重新裝包。則可以在 npm install 上節省一半的時間。

利用鏡像緩存

對於 ADD 來講,如果需要添加的內容沒有發生變化,則可以利用緩存。把 package.json 與源文件分隔開寫入鏡像是一個很好的選擇。目前,如果沒有新的安裝包更新的話,可以節省一半時間

FROM node:alpine

ENV PROJECT_ENV production
ENV NODE_ENV production

# http-server 不變動也可以利用緩存
RUN npm install -g http-server

WORKDIR /code

ADD package.json /code
RUN npm install --production

ADD . /code
RUN npm run build
EXPOSE 80

CMD http-server ./public -p 80

關於利用緩存有更多細節,需要特別注意一下,如 RUN git clone <repo> 的緩存此類

參考官方文檔 https://docs.docker.com/devel...

多階段構建

得益於緩存,現在鏡像構建時間已經快了不少。但是,鏡像的體積依舊過於龐大,也會增加每次的部署時間

考慮下每次 CI 部署的流程

  1. 在構建服務器構建鏡像
  2. 把鏡像推至鏡像倉庫服務器,
  3. 在生產服務器拉取鏡像,啓動容器

顯而易見,鏡像體積過大造成傳輸效率低下,增加每次部署的延時。

即使,構建服務器與生產服務器在同一節點下,沒有延時的問題。減少鏡像體積也能夠節省磁盤空間

關於鏡像體積的過大,很大一部分是因爲node_modules 臭名昭著的體積

但最後我們只需要 public 文件夾下的內容,對於源文件以及node_modules下文件,佔用體積過大且不必要,造成浪費。

此時可以利用 Docker 的多階段構建,僅來提取編譯後文件

參考官方文檔 https://docs.docker.com/devel...
FROM node:alpine as builder

ENV PROJECT_ENV production
ENV NODE_ENV production

# http-server 不變動也可以利用緩存
WORKDIR /code

ADD package.json /code
RUN npm install --production

ADD . /code
RUN npm run build

# 選擇更小體積的基礎鏡像
FROM nginx:alpine
COPY --from=builder /code/public /usr/share/nginx/html

此時,鏡像體積從 1G+ 變成了 50M+

使用 CDN

分析一下 50M+ 的鏡像體積,nginx:alpine 的鏡像是16M,剩下的40M是靜態資源。

如果把靜態資源給上傳到 CDN,則沒有必要打入鏡像了,此時鏡像大小會控制在 20M 以下

關於靜態資源,可以分類成兩部分

  • /static,此類文件在項目中直接引用根路徑,打包時複製進 /public 下,需要被打入鏡像
  • /build,此類文件需要 require 引用,會被 webpack 打包並加 hash 值,並通過 publicPath 修改資源地址。可以把此類文件上傳至 cdn,並加上永久緩存,不需要打入鏡像
FROM node:alpine as builder

ENV PROJECT_ENV production
ENV NODE_ENV production

# http-server 不變動也可以利用緩存
WORKDIR /code

ADD package.json /code
RUN npm install --production

ADD . /code

# npm run uploadCdn 是把靜態資源上傳至 cdn 上的腳本文件
RUN npm run build && npm run uploadCdn

# 選擇更小體積的基礎鏡像
FROM nginx:alpine
COPY --from=builder code/public/index.html code/public/favicon.ico /usr/share/nginx/html/
COPY --from=builder code/public/static /usr/share/nginx/html/static

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