一、引言：为什么需要Jenkins构建Docker镜像？

在云原生时代，Docker已成为应用交付的标准格式，而Jenkins作为持续集成/持续部署（CI/CD）的核心工具，其与Docker的结合能显著提升软件交付效率。通过自动化构建镜像，开发者可以：

消除手动操作误差：避免因环境差异或人为疏忽导致的构建失败
实现版本可追溯性：每个构建自动生成带版本标签的镜像
加速交付周期：结合Jenkins Pipeline实现从代码提交到镜像部署的全自动化

以某电商团队为例，采用Jenkins构建Docker镜像后，其部署频率从每周2次提升至每日3次，同时构建失败率下降60%。这充分证明了自动化构建的价值。

二、环境准备：构建前的必要配置

1. 基础环境要求

Jenkins服务器：建议使用2核4G以上配置，安装Docker插件
Docker引擎：版本需≥18.09，支持BuildKit加速
镜像仓库：可选Docker Hub、Harbor或AWS ECR等私有仓库

2. Jenkins插件安装

进入Manage Jenkins > Manage Plugins，安装以下核心插件：

Docker Pipeline：提供Docker命令的Pipeline语法支持
Pipeline Utility Steps：用于解析文件等实用操作
Credentials Binding：安全存储仓库凭证

3. 凭证配置示例

// 在Jenkins全局凭证中添加Docker仓库认证
withCredentials([usernamePassword(
    credentialsId: 'docker-hub-creds',
    usernameVariable: 'DOCKER_USER',
    passwordVariable: 'DOCKER_PASS'
)]) {
    sh "docker login -u $DOCKER_USER -p $DOCKER_PASS"
}

三、Pipeline脚本编写：核心实现步骤

1. 声明式Pipeline示例

pipeline {
    agent any
    environment {
        IMAGE_NAME = "myapp/frontend"
        IMAGE_TAG = "${env.BUILD_NUMBER}-${env.GIT_COMMIT.substring(0,7)}"
    }
    stages {
        stage('Checkout') {
            steps {
                git branch: 'main', 
                    url: 'https://github.com/myorg/frontend.git'
            }
        }
        stage('Build Image') {
            steps {
                script {
                    docker.build("${IMAGE_NAME}:${IMAGE_TAG}", 
                        "-f Dockerfile --build-arg VERSION=${IMAGE_TAG} .")
                }
            }
        }
        stage('Push Image') {
            steps {
                withDockerRegistry(
                    credentialsId: 'docker-hub-creds',
                    url: 'https://registry.hub.docker.com'
                ) {
                    sh "docker push ${IMAGE_NAME}:${IMAGE_TAG}"
                }
            }
        }
    }
    post {
        always {
            sh 'docker system prune -af --volumes'
        }
    }
}

2. 关键参数说明

--build-arg：传递构建参数到Dockerfile
withDockerRegistry：自动处理镜像仓库认证
post块：确保构建后清理临时镜像

3. 多阶段构建优化

在Dockerfile中采用多阶段构建：

# 构建阶段
FROM node:16-alpine as builder
WORKDIR /app
COPY package*.json ./
RUN npm install
COPY . .
RUN npm run build
# 运行阶段
FROM nginx:alpine
COPY --from=builder /app/dist /usr/share/nginx/html

配合Jenkins Pipeline可实现：

stage('Multi-stage Build') {
    steps {
        script {
            def customImage = docker.build("${IMAGE_NAME}:${IMAGE_TAG}", 
                "--target builder -f Dockerfile.prod .")
            // 后续可针对不同阶段镜像进行测试
        }
    }
}

四、高级实践：提升构建质量

1. 镜像安全扫描

集成Trivy或Clair进行漏洞扫描：

stage('Security Scan') {
    steps {
        sh "trivy image --severity CRITICAL,HIGH ${IMAGE_NAME}:${IMAGE_TAG}"
    }
}

建议配置：

阻断含有CRITICAL漏洞的构建
每周生成安全报告邮件

2. 构建缓存优化

使用Jenkins缓存Docker层：

stage('Optimized Build') {
    steps {
        script {
            docker.withRegistry('') {
                def cacheFrom = ["${IMAGE_NAME}:latest"]
                docker.build("${IMAGE_NAME}:${IMAGE_TAG}", 
                    "--cache-from ${cacheFrom.join(' ')} -f Dockerfile .")
            }
        }
    }
}

3. 分布式构建配置

在jenkins.yaml中配置Docker云：

clouds:
  - docker:
      name: "docker-cloud"
      dockerApi:
        dockerHost: "tcp://docker-agent:2376"
        tlsVerify: false
      templates:
        - labelString: "docker-builder"
          dockerImage: "docker:19.03"
          remoteFs: "/home/jenkins"
          instanceCap: 5

五、常见问题解决方案

1. 权限不足错误

现象：Got permission denied while trying to connect to the Docker daemon
解决：

# 将jenkins用户加入docker组
sudo usermod -aG docker jenkins
sudo systemctl restart docker

2. 镜像推送失败

检查项：

仓库地址是否正确（注意区分registry.hub.docker.com和私有仓库）
凭证ID是否与Pipeline中使用的匹配
镜像标签是否包含特殊字符

3. 构建性能优化

建议：

使用BuildKit加速构建：export DOCKER_BUILDKIT=1
限制并发构建数：在Jenkins系统配置中设置# of executors
采用Jenkins Kubernetes插件实现弹性构建资源

六、最佳实践总结

镜像命名规范：采用<项目>:<版本>-<Git哈希>格式
构建日志收集：通过docker build --progress=plain获取详细日志
环境一致性：使用.dockerignore文件排除无关文件
清理策略：设置Jenkins保留最近10个成功构建的镜像

通过系统化实施上述方案，某金融科技团队实现了：

镜像构建时间从12分钟缩短至4分钟
每月手动干预次数从15次降至2次
镜像安全漏洞发现率提升300%

结语：迈向自动化交付的新阶段

Jenkins与Docker的深度集成，标志着CI/CD实践从应用层向基础设施层的延伸。开发者应持续优化构建流程，结合新兴的Buildpacks、eStar等工具，构建更智能的镜像构建体系。未来，随着Serverless容器的普及，自动化镜像构建将成为云原生开发的标准能力。

使用Jenkins自动化构建Docker镜像：从配置到部署的全流程指南