Rust 开发加速神器：用cargo-chef打造极速 Docker 构建流程
缓存您的 Rust 项目的依赖，并加速您的 Docker 构建。
cargo-chef最初是为Zero to Production In Rust[1]的部署章节开发的，这是一个使用 Rust 编程语言进行后端开发的实践介绍。
如何安装
您可以从crates.io[2]使用以下命令安装cargo-chef：
cargo install cargo-chef --locked
如何使用
cargo-chef 不打算在本地运行
它的主要用途是通过在实际源代码复制之前运行来加速容器构建。不要在现有代码库上运行它，以避免文件被覆盖。
cargo-chef提供了两个命令：prepare和cook：
cargo chef --help
cargo-chef
用法：
cargo chef <子命令>
子命令：
cook 根据`cargo chef prepare`识别的最小项目骨架重新构建并构建以缓存依赖
prepare 分析当前项目以确定构建它并缓存依赖所需的最小文件子集（Cargo.lock和Cargo.toml清单）
prepare检查您的项目并构建一个recipe，它捕获了构建依赖所需的信息集。
cargo chef prepare --recipe-path recipe.json
这里没有太多神秘的事情，您可以检查recipe.json文件：它包含了您项目的骨架（例如所有带有相对路径的Cargo.toml文件，Cargo.lock文件可用）以及一些额外的信息。特别是它确保所有库和二进制文件即使在规范的默认位置找到（对于二进制文件是src/main.rs，对于库是src/lib.rs），也要在它们各自的Cargo.toml文件中明确声明。
recipe.json等同于 Python 的requirements.txt文件 - 它是cargo chef cook命令的唯一输入，该命令将构建我们的依赖：
cargo chef cook --recipe-path recipe.json
如果您想以--release模式构建：
cargo chef cook --release --recipe-path recipe.json
您还可以选择覆盖使用哪个 Rust 工具链。例如，强制使用nightly工具链：
cargo +nightly chef cook --recipe-path recipe.json
cargo-chef旨在在 Dockerfile 中使用：
FROM lukemathwalker/cargo-chef:latest-rust-1 AS chef
WORKDIR /app
FROM chef AS planner
COPY . .
RUN cargo chef prepare --recipe-path recipe.json
FROM chef AS builder
COPY --from=planner /app/recipe.json recipe.json
# 构建依赖 - 这是缓存的Docker层！
RUN cargo chef cook --release --recipe-path recipe.json
# 构建应用程序
COPY . .
RUN cargo build --release --bin app
# 我们不需要Rust工具链来运行二进制文件！
FROM debian:bookworm-slim AS runtime
WORKDIR /app
COPY --from=builder /app/target/release/app /usr/local/bin
ENTRYPOINT ["/usr/local/bin/app"]
我们使用三个阶段：第一个计算配方文件，第二个缓存我们的依赖并构建二进制文件，第三个是我们的运行时环境。
只要您的依赖不变，recipe.json文件将保持不变，因此cargo chef cook --release --recipe-path recipe.json的结果将被缓存，大大加快您的构建速度（在一些商业项目中测量高达 5 倍）。
预构建的镜像
我们提供lukemathwalker/cargo-chef作为预构建的 Docker 镜像，配备了 Rust 和cargo-chef。
标签方案是<cargo-chef version>-rust-<rust version>。
例如，0.1.22-rust-1.56.0。
您可以选择获取cargo-chef或rust的最新版本，使用：
latest-rust-1.56.0（使用特定 Rust 版本的最新cargo-chef）；0.1.22-rust-latest（使用特定cargo-chef版本的最新 Rust）。 您可以在Dockerhub[3]上找到所有可用的标签[4]。
您必须在所有阶段使用相同的 Rust 版本
如果您在其中一个阶段使用不同的 Rust 版本 缓存将无法按预期工作。
不使用预构建的镜像
如果您不想使用lukemathwalker/cargo-chef镜像，您可以简单地在 Dockerfile 中安装 CLI：
FROM rust:1 AS chef
# 我们只支付一次安装成本，
# 从第二次构建开始将被缓存
RUN cargo install cargo-chef
WORKDIR app
FROM chef AS planner
COPY . .
RUN cargo chef prepare --recipe-path recipe.json
FROM chef AS builder
COPY --from=planner /app/recipe.json recipe.json
# 构建依赖 - 这是缓存的Docker层！
RUN cargo chef cook --release --recipe-path recipe.json
# 构建应用程序
COPY . .
RUN cargo build --release --bin app
# 我们不需要Rust工具链来运行二进制文件！
FROM debian:bookworm-slim AS runtime
WORKDIR app
COPY --from=builder /app/target/release/app /usr/local/bin
ENTRYPOINT ["/usr/local/bin/app"]
在 Alpine 上运行二进制文件
如果您想使用alpine发行版运行您的应用程序，您需要创建一个完全静态的二进制文件。
推荐的方法是用`muslrust`[5]为x86_64-unknown-linux-musl目标构建。cargo-chef适用于x86_64-unknown-linux-musl，但我们是交叉编译 - 必须明确指定目标工具链。
一个示例 Dockerfile 如下所示：
# 使用`rust-musl-builder`作为基础镜像，而不是
# 官方的Rust工具链
FROM clux/muslrust:stable AS chef
USER root
RUN cargo install cargo-chef
WORKDIR /app
FROM chef AS planner
COPY . .
RUN cargo chef prepare --recipe-path recipe.json
FROM chef AS builder
COPY --from=planner /app/recipe.json recipe.json
# 注意我们指定了--target标志！
RUN cargo chef cook --release --target x86_64-unknown-linux-musl --recipe-path recipe.json
COPY . .
RUN cargo build --release --target x86_64-unknown-linux-musl --bin app
FROM alpine AS runtime
RUN addgroup -S myuser && adduser -S myuser -G myuser
COPY --from=builder /app/target/x86_64-unknown-linux-musl/release/app /usr/local/bin/
USER myuser
CMD ["/usr/local/bin/app"]
优势与限制
cargo-chef已经在一些开源项目和一些商业项目上进行了测试，但我们的测试肯定没有穷尽cargo build定制的可能性范围，我们确信还有一些粗糙的边缘需要平滑 - 请在GitHub[6]上提交问题。
cargo-chef的优势：
一种常见的替代方法是将最小的main.rs加载到带有Cargo.toml和Cargo.lock的容器中，以构建一个只包含您的依赖的 Docker 层（更多信息在这里[7]）。与cargo-chef相比，这是脆弱的，cargo-chef将：
自动拾取工作空间中的所有 crates（以及添加的新 crates） 当文件或 crates 移动时仍然工作，这将需要手动编辑使用“手动”方法的 Dockerfile生成较少的中间 Docker 层（对于工作空间）
限制和注意事项：
cargo chef cook和cargo build必须从相同的工作目录执行。如果您检查使用cat在target/debug/deps下的一个项目的*.d文件，您会注意到它们包含引用项目target目录的绝对路径。如果移动，cargo将不会将它们作为缓存的依赖利用；cargo build将从头开始构建本地依赖（项目之外），即使它们没有改变，这是由于它依赖于时间戳的指纹逻辑（请参见`cargo`存储库上的这个*长*问题[8])；
Zero to Production In Rust: https://zero2prod.com
[2]crates.io: https://crates.io
[3]Dockerhub: https://hub.docker.com/r/lukemathwalker/cargo-chef
[4]所有可用的标签: https://hub.docker.com/r/lukemathwalker/cargo-chef
[5]muslrust: https://github.com/clux/muslrust
GitHub: https://github.com/LukeMathWalker/cargo-chef
[7]更多信息在这里: https://www.lpalmieri.com/posts/fast-rust-docker-builds/#caching-rust-builds
[8]cargo存储库上的这个长问题: https://github.com/rust-lang/cargo/issues/2644
