Docker多平台、跨平台编译打包

大多数带有Docker官方标识的镜像都提供了多架构支持。如：busybox镜像支持amd64, arm32v5, arm32v6, arm32v7, arm64v8, i386, ppc64le, and s390x。当你在amd64设备上运行容器时，会拉取amd64镜像。

当你需要构建多平台镜像时，可以用 --platform 参数指定目标平台，但是通常情况下，你只能一次构建一个单一架构平台的镜像。如果想要一次构建多平台镜像，你需要使用docker container build driver，可以使用buildx插件进行配置，替换打包命令。

QEMU

跨平台打包可以使用QEMU，但是它比本机构建慢得多，依赖QEMU将本机指令转义为目标架构指令，从而实现跨平台编译。一般Linux kernel 4.8以后版本，支持binfmt-support 2.1.7及以上版本的平台，都能支持跨平台编译。你可以用以下步骤快速开启：

docker run --privileged --rm tonistiigi/binfmt --install all

为不同架构平台创建本地节点，--apend可以追加到同一个构建器中：

docker buildx create --use --name mybuild node-amd64
mybuild
docker buildx create --append --name mybuild node-arm64

同时构建多平台镜像：

docker buildx build --platform linux/amd64,linux/arm64 .

这里用buildx插件代替默认build，一次打包多平台镜像，不做过多介绍。

交叉编译

docker可以轻松打包多平台的镜像，但是目标程序的交叉编译取决于开发编译环境。Golang就很容易实现交叉编译，结合docker多阶段构建技术，可以实现一次编译打包多平台镜像。

首先安装buildx插件，

下载 

 重命名并放到docker插件目录里：

mv buildx-v0.11.2.linux-amd64 docker-buildx
mkdir .docker/cli-plugins -p
mv docker-buildx .docker/cli-plugins/
chmod +x .docker/cli-plugins/docker-buildx

docker-compose也可以作为插件放到插件目录里，

mv docker-compose .docker/cli-plugins/

使用时可用如下的命令，无需使用docker-compose，这是题外话。

docker compose up -d

 其次创建构建器，

$ docker buildx ls
NAME/NODE    DRIVER/ENDPOINT             STATUS  BUILDKIT       PLATFORMS
mybuilder *  docker-container
  mybuilder0 unix:///var/run/docker.sock running v0.12.3        linux/amd64, linux/amd64/v2, linux/amd64/v3, linux/arm64, linux/riscv64, linux/ppc64, linux/ppc64le, linux/s390x, linux/386, linux/mips64le, linux/mips64, linux/arm/v7, linux/arm/v6
default      docker
  default    default                     running v0.8.2+eeb7b65 linux/amd64, linux/386, linux/arm64, linux/riscv64, linux/ppc64le, linux/s390x, linux/arm/v7, linux/arm/v6

ls命令列出已有的构建器，default是docker默认的构建器，mybuilder是我创建的构建器，可以用如下命令进行创建，

docker buildx create --name mybuilder --bootstrap --use

这条命令会创建mybuilder构建器，并启动，设置为默认构建器。

到这里环境就算配置好了，但是要想编译打包多平台镜像，还需要编辑Dockerfile，

FROM --platform=$BUILDPLATFORM golang:latest AS builder
ARG TARGETARCH
RUN apt-get update && apt-get install -y gcc-aarch64-linux-gnu
WORKDIR /app
COPY . .
RUN go env -w GOOS=linux GOARCH=$TARGETARCH CGO_ENABLED=1 GOPROXY=https://goproxy.cn,direct
RUN if [ "$TARGETARCH" = "arm64" ]; then go env -w AR=aarch64-linux-gnu-ar CC=aarch64-linux-gnu-gcc CXX=aarch64-linux-gnu-g++; fi
RUN go mod tidy
RUN go build -a -ldflags '-extldflags "-static"' -o server main.go
 
FROM alpine:latest
RUN set -eux && sed -i 's/dl-cdn.alpinelinux.org/mirrors.ustc.edu.cn/g' /etc/apk/repositories
RUN apk update && apk add sqlite
WORKDIR /server
RUN mkdir -p /server/data
COPY --from=builder /app/server /app/config.docker.yaml ./
COPY --from=builder /app/resource/cert ./resource/cert
EXPOSE 8660
ENTRYPOINT ./server -c config.docker.yaml

上面的Dockerfile采用多阶段构建方式支持交叉编译，多平台打包。

第一阶段进行交叉编译

第二阶段进行目标平台镜像打包

里面用到docker-container驱动的环境变量有：

BUILDPLATFORM  编译平台，即当前宿主机的平台架构

TARGETPLATFORM

BUILDARCH
TARGETARCH 目标平台架构，即多平台编译打包时的目标架构

GOARCH=$TARGETARCH 指定了Go编译目标架构 

golang:latest、alpine:latest镜像都是支持多架构的镜像，golang:latest是基于debian构建，为了交叉编译，需要安装交叉编译环境，

apt-get install -y gcc-aarch64-linux-gnu

 因为Go程序中用到了cgo特性，需要打开它

CGO_ENABLED=1

同时，如果目标平台是arm64的话，需配置go gcc等编译器环境变量

RUN if [ "$TARGETARCH" = "arm64" ]; then go env -w AR=aarch64-linux-gnu-ar CC=aarch64-linux-gnu-gcc CXX=aarch64-linux-gnu-g++; fi

当然，第一步也可以直接在目标平台编译，不过速度有点洗人：

FROM --platform=$TARGETPLATFORM golang:1.21 AS builder
ARG TARGETARCH
RUN set -eux && sed -i 's/deb.debian.org/mirrors.ustc.edu.cn/g' /etc/apt/sources.list.d/debian.sources
RUN apt-get update && apt-get install -y libssl-dev g++
WORKDIR /app
COPY . .
RUN go env -w GOOS=linux GOARCH=$TARGETARCH CGO_ENABLED=1 GOPROXY=https://goproxy.cn,direct
RUN go mod tidy
RUN go build -a -ldflags '-extldflags "-static"' -o server main.go

最后，执行buildx命令

docker buildx build --platform linux/arm64,linux/amd64 -t 172.16.60.12:8888/star/iot-go . --push

编译打包多平台镜像并推送到仓库中。也可以输出单一平台，并保存到本地，

docker buildx build --platform linux/arm64 -t star/iot-go . --load

参考资料：

Multi-platform images | Docker Docs

How to use docker buildx to build multi-architecture Go images