# Rust 服务 Dockerfile 模板

Rust 项目的 Docker 容器化模板，支持多种构建场景。

## 模板类型

### 1. CI 构建镜像（Dockerfile.ci）

**适用场景**：在 CI/CD 中使用，二进制文件已在外部构建完成。

**优点**：
- 镜像体积最小（~20MB）
- 构建速度快
- 适合生产环境

```dockerfile
FROM alpine:3.21

# 安装运行时依赖
RUN apk add --no-cache ca-certificates tzdata curl && \
    ln -sf /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime

WORKDIR /app

# 复制编译好的二进制文件（由 CI workflow 构建）
COPY your-binary-name .

# 环境变量
ENV TZ=Asia/Shanghai
ENV RUST_LOG=info

# 暴露端口
EXPOSE 9090

# 健康检查
# 根据你的服务实际情况修改端点和端口
HEALTHCHECK --interval=30s --timeout=5s --start-period=10s --retries=3 \
    CMD curl -sf http://localhost:9090/healthz || exit 1

CMD ["./your-binary-name"]
```

**使用说明**：
1. 将 `your-binary-name` 替换为实际的二进制文件名
2. 修改 `EXPOSE` 端口号
3. 修改 `HEALTHCHECK` 的端点和端口
4. 在 CI workflow 中先构建二进制，再构建镜像

### 2. 完整构建镜像（Dockerfile）

**适用场景**：本地开发、无 CI 环境、独立构建。

**优点**：
- 自包含构建流程
- 可在任何环境构建
- 利用 Docker 缓存加速

```dockerfile
# ============================================
# 构建阶段
# ============================================
FROM rust:1.83-alpine AS builder

# 安装构建依赖
# musl-dev: musl libc 开发包（静态链接）
# openssl-dev: OpenSSL 开发包（如果项目依赖 openssl）
# pkgconfig: pkg-config 工具
RUN apk add --no-cache musl-dev openssl-dev pkgconfig

# 配置 Cargo 镜像加速（使用 rsproxy.cn）
RUN mkdir -p /root/.cargo && \
    echo '[source.crates-io]' > /root/.cargo/config.toml && \
    echo 'replace-with = "rsproxy-sparse"' >> /root/.cargo/config.toml && \
    echo '[source.rsproxy-sparse]' >> /root/.cargo/config.toml && \
    echo 'registry = "sparse+https://rsproxy.cn/index/"' >> /root/.cargo/config.toml

WORKDIR /build

# 先复制依赖文件，利用 Docker 层缓存
# 只要 Cargo.toml 和 Cargo.lock 不变，依赖层就会被缓存
COPY Cargo.toml Cargo.lock ./

# 创建虚拟 src 目录，预先下载和编译依赖
# 这样修改源码时不需要重新编译依赖
RUN mkdir src && \
    echo "fn main() {}" > src/main.rs && \
    cargo build --release --target x86_64-unknown-linux-musl && \
    rm -rf src

# 复制实际源码
COPY src ./src

# 构建 Release 版本（musl 静态链接）
RUN cargo build --release --target x86_64-unknown-linux-musl

# ============================================
# 运行阶段
# ============================================
FROM alpine:3.21

# 安装运行时依赖
RUN apk add --no-cache ca-certificates tzdata curl && \
    ln -sf /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime

WORKDIR /app

# 从构建阶段复制二进制文件
COPY --from=builder /build/target/x86_64-unknown-linux-musl/release/your-binary-name .

# 环境变量
ENV TZ=Asia/Shanghai
ENV RUST_LOG=info

# 暴露端口
EXPOSE 9090

# 健康检查
HEALTHCHECK --interval=30s --timeout=5s --start-period=10s --retries=3 \
    CMD curl -sf http://localhost:9090/healthz || exit 1

CMD ["./your-binary-name"]
```

**使用说明**：
1. 将 `your-binary-name` 替换为 `Cargo.toml` 中的 `[[bin]]` name
2. 如果不需要 OpenSSL，可移除 `openssl-dev`
3. 修改端口和健康检查配置

### 3. 依赖缓存优化版（Dockerfile.cache）

**适用场景**：本地开发，频繁构建。

**优点**：
- 最大化利用缓存
- 依赖只编译一次
- 适合迭代开发

```dockerfile
# ============================================
# 依赖缓存阶段
# ============================================
FROM rust:1.83-alpine AS dependencies

RUN apk add --no-cache musl-dev openssl-dev pkgconfig

# 配置 Cargo 镜像
RUN mkdir -p /root/.cargo && \
    echo '[source.crates-io]' > /root/.cargo/config.toml && \
    echo 'replace-with = "rsproxy-sparse"' >> /root/.cargo/config.toml && \
    echo '[source.rsproxy-sparse]' >> /root/.cargo/config.toml && \
    echo 'registry = "sparse+https://rsproxy.cn/index/"' >> /root/.cargo/config.toml

WORKDIR /build

# 只复制依赖文件
COPY Cargo.toml Cargo.lock ./

# 创建虚拟 main.rs，编译依赖
RUN mkdir -p src && \
    echo "fn main() {}" > src/main.rs && \
    cargo build --release --target x86_64-unknown-linux-musl

# 删除虚拟源码编译产物
RUN rm -f target/x86_64-unknown-linux-musl/release/deps/your_binary_name*

# ============================================
# 构建阶段
# ============================================
FROM rust:1.83-alpine AS builder

RUN apk add --no-cache musl-dev openssl-dev pkgconfig

WORKDIR /build

# 从依赖阶段复制编译缓存
COPY --from=dependencies /root/.cargo /root/.cargo
COPY --from=dependencies /build/target target

# 复制所有文件
COPY . .

# 构建项目
RUN cargo build --release --target x86_64-unknown-linux-musl

# ============================================
# 运行阶段
# ============================================
FROM alpine:3.21

RUN apk add --no-cache ca-certificates tzdata curl && \
    ln -sf /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime

WORKDIR /app

COPY --from=builder /build/target/x86_64-unknown-linux-musl/release/your-binary-name .

ENV TZ=Asia/Shanghai
ENV RUST_LOG=info

EXPOSE 9090

HEALTHCHECK --interval=30s --timeout=5s --start-period=10s --retries=3 \
    CMD curl -sf http://localhost:9090/healthz || exit 1

CMD ["./your-binary-name"]
```

**使用说明**：
1. 将 `your_binary_name` 替换为二进制文件名（下划线形式）
2. 适合本地 `docker build` 使用

### 4. 多平台构建版（Dockerfile.multiarch）

**适用场景**：需要支持 ARM64 和 AMD64。

```dockerfile
# ============================================
# 构建阶段（支持多平台）
# ============================================
FROM --platform=$BUILDPLATFORM rust:1.83-alpine AS builder

# 安装构建依赖
RUN apk add --no-cache musl-dev openssl-dev pkgconfig clang

# 配置 Cargo 镜像
RUN mkdir -p /root/.cargo && \
    echo '[source.crates-io]' > /root/.cargo/config.toml && \
    echo 'replace-with = "rsproxy-sparse"' >> /root/.cargo/config.toml && \
    echo '[source.rsproxy-sparse]' >> /root/.cargo/config.toml && \
    echo 'registry = "sparse+https://rsproxy.cn/index/"' >> /root/.cargo/config.toml

# 安装目标架构支持
ARG TARGETARCH
RUN case "$TARGETARCH" in \
      "amd64") echo "x86_64-unknown-linux-musl" > /target.txt ;; \
      "arm64") echo "aarch64-unknown-linux-musl" > /target.txt ;; \
      *) echo "Unsupported architecture: $TARGETARCH" && exit 1 ;; \
    esac && \
    rustup target add $(cat /target.txt)

WORKDIR /build

COPY Cargo.toml Cargo.lock ./
COPY src ./src

# 构建对应架构
RUN cargo build --release --target $(cat /target.txt)

# 复制二进制到统一路径
RUN mkdir -p /app && \
    cp target/$(cat /target.txt)/release/your-binary-name /app/

# ============================================
# 运行阶段
# ============================================
FROM alpine:3.21

RUN apk add --no-cache ca-certificates tzdata curl && \
    ln -sf /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime

WORKDIR /app

COPY --from=builder /app/your-binary-name .

ENV TZ=Asia/Shanghai
ENV RUST_LOG=info

EXPOSE 9090

HEALTHCHECK --interval=30s --timeout=5s --start-period=10s --retries=3 \
    CMD curl -sf http://localhost:9090/healthz || exit 1

CMD ["./your-binary-name"]
```

**使用说明**：
```bash
# 构建多平台镜像
docker buildx build --platform linux/amd64,linux/arm64 -t your-image:latest .
```

## 高级配置

### 健康检查配置

```dockerfile
# 存活探针（Liveness Probe）
HEALTHCHECK --interval=30s --timeout=5s --start-period=10s --retries=3 \
    CMD curl -sf http://localhost:9090/healthz || exit 1

# 参数说明：
# --interval=30s       每 30 秒检查一次
# --timeout=5s         单次检查超时 5 秒
# --start-period=10s   容器启动后 10 秒开始检查
# --retries=3          失败 3 次后认为不健康
```

### 多端点健康检查

```dockerfile
# 使用脚本检查多个端点
RUN echo '#!/bin/sh' > /healthcheck.sh && \
    echo 'curl -sf http://localhost:9090/healthz || exit 1' >> /healthcheck.sh && \
    echo 'curl -sf http://localhost:9090/readyz || exit 1' >> /healthcheck.sh && \
    chmod +x /healthcheck.sh

HEALTHCHECK --interval=30s --timeout=5s --start-period=10s --retries=3 \
    CMD ["/healthcheck.sh"]
```

### 环境变量配置

```dockerfile
# 基础环境变量
ENV TZ=Asia/Shanghai
ENV RUST_LOG=info
ENV RUST_BACKTRACE=1

# 应用配置（可在 docker run 时覆盖）
ENV CONFIG_FILE=production.yaml
ENV HTTP_PORT=9090
ENV LOG_LEVEL=info

# 数据库配置（敏感信息应通过运行时注入）
# ENV DATABASE_URL=postgresql://...
```

### 非 root 用户运行

```dockerfile
# 创建非特权用户
RUN addgroup -g 1000 appuser && \
    adduser -D -u 1000 -G appuser appuser

WORKDIR /app

# 复制二进制文件
COPY --from=builder /build/target/x86_64-unknown-linux-musl/release/your-binary-name .

# 修改所有权
RUN chown -R appuser:appuser /app

# 切换用户
USER appuser

CMD ["./your-binary-name"]
```

### 配置文件挂载

```dockerfile
# 在 Dockerfile 中创建配置目录
RUN mkdir -p /app/configs /app/logs

# 在 docker run 时挂载
# docker run -v ./configs:/app/configs -v ./logs:/app/logs your-image
```

## 构建命令示例

### 本地构建

```bash
# 基础构建
docker build -t your-service:latest .

# 指定 Dockerfile
docker build -f Dockerfile.ci -t your-service:latest .

# 传递构建参数
docker build --build-arg GIT_TAG=1.0.0 -t your-service:1.0.0 .

# 查看构建过程
docker build --progress=plain -t your-service:latest .
```

### 多平台构建

```bash
# 创建 buildx builder
docker buildx create --name mybuilder --use

# 构建并推送
docker buildx build \
  --platform linux/amd64,linux/arm64 \
  -t registry.example.com/your-service:latest \
  --push \
  .
```

### 优化构建速度

```bash
# 使用 BuildKit 缓存
export DOCKER_BUILDKIT=1

# 使用外部缓存
docker build \
  --cache-from=type=registry,ref=your-service:buildcache \
  --cache-to=type=registry,ref=your-service:buildcache,mode=max \
  -t your-service:latest \
  .
```

## 镜像大小优化

### 1. 使用 Alpine 基础镜像

```dockerfile
# Alpine 镜像体积小（~5MB）
FROM alpine:3.21
```

### 2. 静态链接（musl）

```dockerfile
# 构建时使用 musl 目标，生成静态链接二进制
RUN cargo build --release --target x86_64-unknown-linux-musl
```

### 3. Strip 二进制文件

```toml
# Cargo.toml
[profile.release]
strip = true  # 去除符号表
```

或在 Dockerfile 中：

```dockerfile
# 手动 strip
RUN strip target/x86_64-unknown-linux-musl/release/your-binary-name
```

### 4. 最小化层数

```dockerfile
# 合并多个 RUN 命令
RUN apk add --no-cache ca-certificates tzdata curl && \
    ln -sf /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime && \
    addgroup -g 1000 appuser
```

### 5. 使用 .dockerignore

```
# .dockerignore
target/
.git/
.gitignore
*.md
tests/
benches/
```

## 安全建议

### 1. 使用特定版本标签

```dockerfile
# 不推荐：使用 latest
FROM alpine:latest

# 推荐：使用特定版本
FROM alpine:3.21
```

### 2. 定期更新依赖

```bash
# 更新 Cargo 依赖
cargo update

# 检查安全漏洞
cargo audit
```

### 3. 最小权限原则

```dockerfile
# 使用非 root 用户
USER appuser

# 只读文件系统（根据需要）
# docker run --read-only your-service
```

### 4. 不在镜像中包含敏感信息

```dockerfile
# 错误示例
# ENV DATABASE_PASSWORD=secret123

# 正确做法：通过运行时注入
# docker run -e DATABASE_PASSWORD=secret123 your-service
```

## 常见问题

### Q1: 镜像体积过大

**原因**：
- 使用 `rust:latest` 作为运行镜像（>1GB）
- 没有使用多阶段构建
- 包含 debug 符号

**解决方案**：
```dockerfile
# 使用多阶段构建 + Alpine
FROM rust:1.83-alpine AS builder
# ... 构建步骤 ...

FROM alpine:3.21  # 最终镜像只有 ~20MB
COPY --from=builder /build/target/.../your-binary .
```

### Q2: openssl 链接错误

**错误信息**：
```
error: linking with `cc` failed
ld: library not found for -lssl
```

**解决方案**：
```dockerfile
# 方案 1：安装 openssl-dev
RUN apk add --no-cache openssl-dev

# 方案 2：使用 rustls 替代 openssl
# 在 Cargo.toml 中使用 rustls feature
```

### Q3: 交叉编译失败

**错误信息**：
```
error: linker `aarch64-linux-musl-gcc` not found
```

**解决方案**：
```bash
# 安装 musl 交叉编译工具链
rustup target add aarch64-unknown-linux-musl

# 或使用 cargo-zigbuild
cargo install cargo-zigbuild
cargo zigbuild --target aarch64-unknown-linux-musl
```

### Q4: 容器启动失败

**检查步骤**：
```bash
# 查看日志
docker logs your-container

# 进入容器调试
docker run -it --entrypoint /bin/sh your-image

# 检查二进制是否可执行
docker run your-image ls -lh /app/
```

## 参考资源

- [Rust 官方 Docker 指南](https://docs.docker.com/language/rust/)
- [Alpine Linux 包搜索](https://pkgs.alpinelinux.org/packages)
- [Docker 多阶段构建文档](https://docs.docker.com/build/building/multi-stage/)
- [cargo-zigbuild](https://github.com/rust-cross/cargo-zigbuild)