使用buildx构建多平台可用Docker镜像

在日常的开发中，我们会有让程序在不同平台运行的需求。除了常用的Windows系统，Linux系统以及Mac OS系统外，我们甚至还希望让程序运行在以树莓派为代表的ARM平台下，或者是跑在嵌入式设备的路由器上。要构建出适合不同平台的镜像并不是一件容易的事情，除非你直接到目标平台下构建，或者模拟出目标平台下的环境来进行构建。

最近我的开源项目GoDNS就有用户提了个issue，GoDNS的Docker镜像在树莓派平台下运行失败，从错误提示来看，就知道是镜像的问题。之前只考虑了镜像在Linux或者Mac OS下运行，完全没考虑兼容树莓派平台。解决的办法，最直接的就是在树莓派中去打包和构建镜像。不过，我手头又没有树莓派，难道要去买一个？这成本也有点太高了点。

幸好，新版的Docker从版本19.03后已经开始支持一个新的命令行工具，叫做buildx，目地就是为了解决我们在一个平台下，一次性构建出多个平台可用镜像的需求。buildx是一个基于命令行的Docker扩展插件。在MacOS下，如果你使用桌面版的Docker，非常容易启用这个插件，只需要打开Experimental features这个选项即可。

启用这个新特性之后，需要重启Docker，然后在命令行进行验证：

1 2	> docker buildx version github.com/docker/buildx v0.3.1-tp-docker 6db68d029599c6710a32aa7adcba8e5a344795a7

看到显示的版本号，表示buildx已经启用成功。默认情况下，Docker不会启用多平台架构的构建器，需要我们自己创建一个新的构建器，并激活和启动这个新的构建器:

1	> docker buildx create --name mybuilder

创建完成后，启用新的构建器:

1	> docker buildx inspect mybuilder --bootstrap

最后，再次验证构建器是否正常运行:

docker buildx ls
NAME/NODE    DRIVER/ENDPOINT             STATUS  PLATFORMS
mybuilder *  docker-container
  mybuilder0 unix:///var/run/docker.sock stopped
default      docker
  default    default                     running linux/amd64, linux/arm64, linux/ppc64le, linux/s390x, linux/386, linux/arm/v7, linux/arm/v6

在此可以看到，新的构建器已经支持其他多种平台。接下来，我们需要实战操作一下，用新的构建器，构建支持多系统平台的多个镜像。以我的项目GoDNS为例，Dockerfile如下：

FROM golang:alpine AS builder
RUN mkdir /godns
ADD . /godns/
WORKDIR /godns
RUN go build -o godns cmd/godns/godns.go

FROM alpine
RUN apk add --update ca-certificates
RUN mkdir /usr/local/godns
COPY --from=builder /godns/godns /usr/local/godns
RUN chmod +x /usr/local/godns/godns
RUN rm -rf /var/cache/apk/*
WORKDIR /usr/local/godns
ENTRYPOINT ["./godns", "-c", "/usr/local/godns/config.json"]

Dockerfile使用多步构建并打包镜像。随后，我们使用docker buildx一次性构建出多CPU平台的镜像，并push到DockerHub：

1	docker buildx build --platform linux/amd64,linux/386,linux/arm64,linux/arm/v7 -t timothyye/godns:latest . --push

在DockerHub上，我们能看到同一个版本的镜像下，用digest区分出了基于不同平台版本的镜像:

而当不同系统的用户，通过docker pull命令去拉取镜像的时候，docker会自动pull跟当前系统所匹配的镜像。这样一来，我们再也不用为构建不同CPU架构的镜像而犯愁了。