マルチステージビルドとは

複数のビルドステージを用いて、最終的なイメージを効率的かつ軽量に構築するimageのビルド方法です。
ビルドの途中で生成される不要なファイルやツールを最終イメージに含めることなく、必要なアーティファクトだけを次のステージに引き継ぐことで、軽量化されたimageを作成することができます。

マルチステージビルドの嬉しさ

マルチステージビルドの嬉しさといえば、imageサイズを小さく保てるところです。
imageサイズを小さくしておくことで、転送速度の改善やストレージコストの縮小などをすることができます。
それに加えて、不要なツール・パッケージを排除できるのでセキュリティリスクの低減にもつながります。

imageサイズの縮小例

マルチステージビルドによるimageサイズの縮小例として、以下の簡単なCプログラムとDockerfileを想定します。

main.c

#include <stdio.h>

int main() {
  printf("Hello world!\n");
  return 0;
}

FROM ubuntu:24.04

RUN apt-get update && apt-get install -y gcc

COPY ./main.c .
RUN gcc -o /usr/local/bin/hello_world main.c

CMD [ "/usr/local/bin/hello_world" ]

このDockerfileをビルドすると、imageサイズは340MBになります。

$ docker build . -t hello_world
$ docker images | grep hello_world
hello_world  latest  1c8709e2e153  30 seconds ago  340MB

ベースになるimageとしてubuntu:24.04を使っていますが、ubuntu:24.04のimageサイズは101MBです。

$ docker images | grep ubuntu | grep 24.04
ubuntu  24.04  20377134ad88  4 weeks ago  101MB

コンテナに入りビルドされた実行ファイルのサイズを確認すると、69KBでした。

$ docker run -it hello_world bash
$ root@3572e1c41714:/# ls -lh ./usr/local/bin/hello_world
-rwxr-xr-x 1 root root 69K Dec 18 22:22 ./usr/local/bin/hello_world

カスタムimage: 340MB
ベースimage: 101MB
実行ファイル: 69KB

明らかにプログラムの実行に不要な部分がimageに含まれてしまっているということがわかります。
今回のCプログラムをコンテナを使って実行するにあたり、本当に必要なのものOS環境とビルドされた実行ファイルです。

これをマルチステージビルドを用いて改善します。

以下のようにビルド用のステージと実行用のステージを作成し、ビルド用のステージのアーティファクト(今回で言うとコンパイルされた実行ファイル)を実行用のステージに持ち越すようにします。

FROM ubuntu:24.04 AS builder

RUN apt-get update && apt-get install -y gcc

COPY ./main.c .
RUN gcc -o /usr/local/bin/hello_world main.c

FROM ubuntu:24.04 AS final
COPY --from=builder /usr/local/bin/hello_world /usr/local/bin/hello_world
CMD [ "/usr/local/bin/hello_world" ]

$ docker build . -t hello_world_with_multistagebuild

ビルドされたimageを確認すると、先ほどのものより明らかにimageサイズが縮小されていることが確認できます。(340MB -> 101MB)
(※ ベースimageのubuntu:24.04のサイズと同じになっていますが、アーティファクトのサイズが極めて小さいためです。)

tsuzuki-takaaki@TakaakinoMac-mini hakababa % docker images | grep hello_world_with_multistagebuild
hello_world_with_multistagebuild  latest  f4dcb4d37627  27 seconds ago  101MB

参考