Как осуществляется кеширование в Docker?

Кеширование в Docker происходит на основе слоев при сборке образа. Dockerfile состоит из инструкций, каждая из которых создает новый слой. При последующих сборках, если инструкция и ее контекст не изменились, Docker использует существующий слой из кеша вместо выполнения инструкции заново.

Факторы, влияющие на invalidation кеша:

• Изменение инструкции: Любое изменение в самой инструкции (например, RUN apt-get update на RUN apt-get install).
• Изменение контекста: Изменение файлов или каталогов, используемых инструкцией (COPY, ADD). Например, изменение содержимого файла, который копируется в образ.
• Порядок инструкций: Изменение порядка инструкций в Dockerfile.
• Использование --no-cache: Явное отключение кеширования для всей сборки.

Процесс кеширования:

1. Docker читает Dockerfile сверху вниз.
2. Для каждой инструкции он проверяет, есть ли существующий слой в локальном кеше, который соответствует точно такой же предыдущей инструкции и контексту.
3. Если совпадение найдено, Docker повторно использует этот слой и переходит к следующей инструкции.
4. Если совпадение НЕ найдено (кеш invalidрован), Docker выполняет инструкцию, создает новый слой и добавляет его в кеш. Все последующие инструкции после invalidрованной инструкции также не будут использовать кеш.

Пример влияния порядка инструкций:

Предположим, у вас есть Dockerfile, который сначала копирует ваш код, а затем устанавливает зависимости. Если вы часто меняете код, но редко меняете зависимости, кеширование установки зависимостей будет бесполезным, так как каждый раз при изменении кода кеш будет invalidроваться на шаге COPY.

# Dockerfile 1 (Плохое кеширование при частых изменениях кода)
COPY . /app
RUN pip install -r requirements.txt

Изменение порядка инструкций может улучшить кеширование:

# Dockerfile 2 (Хорошее кеширование при частых изменениях кода)
COPY requirements.txt /app/
RUN pip install -r /app/requirements.txt
COPY . /app

В этом случае, если меняется только код (не requirements.txt), кеш для RUN pip install будет сохранен.

Инструкции ADD и COPY используют хэш содержимого файлов для invalidation кеша.

Команда docker build по умолчанию использует кеш. Для отключения кеширования применяется флаг --no-cache.

# Сборка с использованием кеша (по умолчанию)
docker build -t myimage .

# Сборка без использования кеша
docker build --no-cache -t myimage .