Слои и кэширование в Docker

Каждая инструкция в Dockerfile создаёт слой — промежуточный образ. Docker кэширует слои и переиспользует их при повторной сборке, если инструкция и её входные данные не изменились.

Как работает кэш

При сборке Docker проверяет каждую инструкцию:
- Если инструкция и её входные данные не изменились — берёт из кэша (мгновенно)
- Если что-то изменилось — пересобирает этот и все последующие слои

Порядок инструкций важен

Плохой порядок — при любом изменении кода пересобираются зависимости:

FROM python:3.11-slim
WORKDIR /app
COPY . .                          # ← копируем всё сразу
RUN pip install -r requirements.txt  # ← пересобирается при каждом изменении кода!
CMD ["python", "app.py"]

Правильный порядок — зависимости собираются только при изменении requirements.txt:

FROM python:3.11-slim
WORKDIR /app
COPY requirements.txt .           # ← сначала только requirements.txt
RUN pip install -r requirements.txt  # ← кэшируется если requirements не изменился
COPY . .                          # ← код копируем после зависимостей
CMD ["python", "app.py"]

Правило: располагай инструкции от самых редко меняющихся к самым часто.

Просмотр слоёв

# Показать слои образа
docker history myapp:v1

# Подробная информация о слоях
docker inspect myapp:v1

Инвалидация кэша

# Собрать без кэша
docker build --no-cache -t myapp:v1 .

# Пересобрать с конкретного шага — измени инструкцию или добавь ARG:
ARG CACHEBUST=1
RUN apt-get update

Multi-stage builds — уменьшаем финальный образ

Сборочный образ содержит компиляторы и инструменты. Финальный — только результат.

# Стадия сборки
FROM python:3.11 AS builder
WORKDIR /app
COPY requirements.txt .
RUN pip install --user -r requirements.txt

# Финальный образ
FROM python:3.11-slim
WORKDIR /app
COPY --from=builder /root/.local /root/.local
COPY . .
CMD ["python", "app.py"]

Финальный образ не содержит pip, компиляторов и промежуточных файлов — только то что нужно для запуска.

Размер образа: советы

• Используй slim или alpine базовые образы
• Объединяй несколько RUN apt-get install в одну инструкцию
• Удаляй кэш пакетного менеджера: && rm -rf /var/lib/apt/lists/*
• Используй .dockerignore
• Используй multi-stage builds для компилируемых языков