使用 Docker 构建参数，多架构共享一份 Dockerfile

由于我有多种架构的设备运行 Docker（包括 x86 服务器，树莓派，Tinker Board），对于每个常用的软件，我需要为每种不同架构都构建一份镜像。之前，我采用的方式是每个架构都有一个独立的 Dockerfile，类似于这样：

可以看到每份 Dockerfile 除了 FROM 调用的镜像不一样，其它几乎完全相同。用这种方式管理，好处是写构建脚本（travis.yml）的时候简单，直接一个个 docker build 过去即可，但是坏处也很明显，每次软件有版本更新，或者我决定添加或删除一个功能，我都要改好几份 Dockerfile。

前两天我查资料时，发现了 Docker 的一个功能：构建参数（Build args），就是可以填入一些参数供构建过程使用。于是我就决定修改构建脚本，将不同架构的 Dockerfile 合并。

使用构建参数

Dockerfile 中使用 ARG 命令就可以定义一个构建参数，它可以像 ENV 定义出的环境变量一样使用：

# 定义一个名为 THIS_ARCH 的参数
ARG THIS_ARCH
# 或者给它定义上默认值：
ARG THIS_ARCH=amd64

然后在构建时这样使用：

docker build -t xddxdd/testimage --build-arg THIS_ARCH=amd64

使用 ARG 有两个坑，一是 ARG 不能像 ENV 那样一行定义好几个变量，必须一行一行分开来写。二是由于 Docker 现在的多阶段构建（Multi-stage Build）影响，每次调用 FROM 命令加载镜像后所有的参数会被清空，必须重新 ARG 一次，类似这样：

ARG THIS_ARCH_ALT=amd64
FROM multiarch/alpine:${THIS_ARCH_ALT}-v3.8
ARG THIS_ARCH_ALT=amd64

合并 Dockerfile

进行合并时，我的 Docker 镜像全部使用 Alpine 作为基础，所以我统一使用了 multiarch/alpine 这一系列的镜像作为之后的基础。可以看到它们的 tag 都是「架构-版本号」格式，因此将架构部分定义成一个 ARG 即可。

由于不同人/语言/系统对不同架构的称呼不同，例如：

1. 我：amd64，i386，arm32v7，arm64v8
2. Multiarch：amd64，i386，armhf，aarch64
3. Golang：amd64，386，arm，arm64

我就采用了三个构建参数一一对应。由于 Dockerfile 里难以进行条件判断，我选择在 bash 里完成参数转换然后一起传进去。例如，我是这样转换出 Multiarch 的称呼的：

# Translate to alternative arch names used in multiarch images
if [ "$THIS_ARCH" == "amd64"   ]; then THIS_ARCH_ALT=amd64  ; fi
if [ "$THIS_ARCH" == "i386"    ]; then THIS_ARCH_ALT=i386   ; fi
if [ "$THIS_ARCH" == "arm32v7" ]; then THIS_ARCH_ALT=armhf  ; fi
if [ "$THIS_ARCH" == "arm64v8" ]; then THIS_ARCH_ALT=aarch64; fi

随后将 Dockerfile 中的架构替换成变量就可以了，示例可以在这里看到。

统一构建

我仍然使用 Travis 进行镜像构建。由于架构列表不变，我只需要将原先「每个架构对应一个文件名」改成「每个架构对应同一个文件和不同的参数」：

# 原先的构建命令
docker build -t $DOCKER_USERNAME/$IMAGE_NAME:$THIS_ARCH -f Dockerfile.$THIS_ARCH .
# 现在的构建命令
docker build -t $DOCKER_USERNAME/$IMAGE_NAME:$THIS_ARCH \
    --build-arg THIS_ARCH=$THIS_ARCH \
    --build-arg THIS_ARCH_ALT=$THIS_ARCH_ALT \
    --build-arg THIS_ARCH_GO=$THIS_ARCH_GO \
    $IMAGE_NAME

经过上述设置后，镜像已经可以正常分架构构建，同时管理起来也没那么麻烦了。