摘要： 本文以構建Haskell應用程序為例，演示了兩種不同的方法來實現多階段構建。

寫在前面

在這篇文章中,Deni Bertovic將向我們展示如何使用Docker來快速構建Haskell應用程序並生成Docker鏡像。

備註: Haskell 是一種標準化的，通用的純函數編程語言，有非限定性語義和強靜態類型。作為一門函數編程語言，主要控制結構是函數。Haskell具有「證明即程序、命題為類型」的特徵。（摘自維基百科）

接下來，我們將從兩個案例入手，通過對比分析來幫助您理解。第一個案例，使用相同的Linux發行版（ubuntu:16.04）進行開發。第二個案例，使用不同的操作系統和發行版來進行開發。

關於Docker多階段構建功能和「Stack Images Container」指令，會在該文章的最後有更多介紹。

案例一：在相同的操作系統或發行版上構建和部署

如果我們在相同的Linux發行版上構建Haskell應用程序（在本例中是一個Docker鏡像），那麼構建它的過程就會十分精簡。

在這種情況下，我們就能夠在本地構建我們的Haskell應用程序了。使用Stack，然後將編譯後的二進位文件嵌入到Docker鏡像中。

讓我們看一下將要使用的Makefile，特別是構建目標：

構建二進位文件和docker 鏡像

build:

@stack build

@BINARY_PATH=${BINARY_PATH_RELATIVE} docker-compose build

正如我們所看到的，我們先在本地使用Stack來構建二進位文件，然後通過調用docker-compose和提供的Dockerfile構建出最終的docker鏡像。

docker-compose文件如下所示：

version: "2"services:
myapp:
build:
context: .
args:
- BINARY_PATH
image: fpco/myapp
command: /opt/myapp/myapp

正如我們從docker-compose文件中看到的，我們在Docker構建時將一個「構建參數」傳遞進去。具體而言，我們傳遞的就是位於.stack-work/path/to/myapp中的二進位文件的相對位置。接下來，讓我們觀察一下Dockerfile，看看如何使用這個構建參數。

FROM ubuntu:16.04RUN mkdir -p /opt/myapp/
ARG BINARY_PATH
WORKDIR /opt/myapp
RUN apt-get update && apt-get install -y
ca-certificates
libgmp-dev
COPY "$BINARY_PATH" /opt/myapp
COPY static /opt/myapp/staticCOPY config /opt/myapp/config
CMD ["/opt/myapp/myapp"]

在Dockerfile中，我們只需要簡單的將.stack-work/path/to/myapp複製到Dockerfile中的預定位置即可。

案例二：在不同的操作系統或發行版中構建

如果在一個與我們部署的操作系統或發行版不同的機器上進行開發，那麼事情就會變得複雜一些，因為我們要將動態鏈接庫嵌入到Docker鏡像中。具體來說，我們現在必須在Docker容器中編譯二進位文件，而不是在本地主機上編譯它。

以前，可以通過下面兩種方式來完成：

1. 將所有構建時相關的文件打包到最終的Docker鏡像中

2. 將整個構建過程分解為Dockerfile.build（包含所有構建時相關的文件）和Dockerfile（包含運行時相關的文件和最終的二進位文件）兩部分。這是一個相當繁瑣的過程，需要一個shell腳本來輔助。首先構建第一個Docker鏡像，然後利用這個docker鏡像啟動一個容器，獲取已編譯的二進位文件，之後再啟動第二個容器，將這個已編譯二進位文件嵌入其中，最後將其生成為新的docker鏡像。您可以在Docker文檔中了解到更多相關信息。

現在，Docker已經採用了一個名為多階段構建的功能，它使整個構建過程變得簡單化、自動化。它所帶來的好處就是，我們不再使用構建工具和構建需求來擴大生產鏡像，從而保證我們原本的鏡像大小。

Docker多階段構建

在這種情況下，我們的Dockerfile看起來像以下這樣：

FROM fpco/stack-build:lts-9.9 as build
RUN mkdir /opt/build
COPY . /opt/build
RUN cd /opt/build && stack build --system-ghc
FROM ubuntu:16.04RUN mkdir -p /opt/myapp
ARG BINARY_PATH
WORKDIR /opt/myapp
RUN apt-get update && apt-get install -y
ca-certificates
libgmp-dev
# NOTICE THIS LINE
COPY --from=build /opt/build/.stack-work/install/x86_64-linux/lts-9.9/8.0.2/bin .
COPY static /opt/myapp/staticCOPY config /opt/myapp/config
CMD ["/opt/myapp/myapp"]

在Dockerfile中，我們首先使用fpco / stack-build：lts-9.9鏡像來構建我們的應用程序。在我們構建完鏡像之後，我們有另一個FROM 塊使用相同的fpco/stack-build基礎鏡像，在這裡我們複製了前一個版本的二進位文件。這使我們只能交付最終的二進位文件，而不需要任何相關的構建文件。

使用「Stack Images Container」

Stack通過一種將應用程序的可執行文件放入其中的方式來構建Docker鏡像。雖然在Docker引入多階段構建之前，這種支持是可用的，但與上述方法相比，它缺乏靈活性。然而，它需要對docker的熟悉程度要低得多，因此對於大多數人來說，應該更容易上手。

首先讓我們看看要將stack.yaml複製到stack-native.yaml所需的更改：

docker:Docker Carrying Haskell.jpg
enable: trueimage:
container:
base: "fpco/myapp-base"
name: "fpco/myapp"
add: static/: /opt/app/static
config/: /opt/app/config

正如我們所看到的，我們正在讓Stack使用docker構建我們的可執行文件（如果您正在構建像OSX或Windows這樣的非Linux平台，則需要該文件），然後指定一些我們想要Stack為我們構建容器的元數據。

我們需要將生成鏡像的名稱和本地目錄添加到鏡像中。Stack將自動為我們添加可執行文件。

讓我們看一下我們的Dockerfile.base，我們將用它來構建我們的基礎鏡像。

FROM ubuntu:16:04RUN mkdir -p /opt/app
WORKDIR /opt/app
RUN apt-get update && apt-get install -y
ca-certificates
libgmp-dev

正如我們所看到的，除了少了複製生成的二進位文件的部分，它與我們之前的Dockerfile沒有什麼不同，因為Stack將會為我們完成這一點。

我們可以使用make build-base來構建鏡像。然後建立新的鏡像來運行make build-stack-native。

上面的目標是這樣的：

構建用於stack image container的基礎鏡像

build-base:
@docker build -t fpco/myapp-base -f Dockerfile.base .

使用stack-native.yaml構建應用程序

build-stack-native: build-base
@stack --stack-yaml stack-native.yaml build
@stack --stack-yaml stack-native.yaml image container

現在來測試我們構建的鏡像吧，讓我們運行make run-stack-native試試看吧，如下所示：

**運行由stack image container構建的容器

run-stack-native:
@docker run -p 3000:3000 -it -w /opt/app
${IMAGE_NAME} myapp

可以在Stack文檔中閱讀關於stack image container的更多信息。

總結

這篇文章演示了如何使用Docker多階段構建來構建Haskell應用程序並生成Docker鏡像，同時保持了鏡像原有的大小。此外，還展示了一種使用「Stack Images Container」的替代方法，同樣它也可以生成類似的docker鏡像，但與前者相比，它缺乏了一些靈活性。

根據您的項目需要，選擇適合您的方法吧！

註：上面的示例代碼可以在Github上找到，並且包含關於進程管理和許可權處理的一些內容，為簡潔起見，這些內容在本文中被省略了。

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