在Google Cloud Run部署多阶段Docker镜像时Flask模块缺失问题

我为减小Python应用体积创建了多阶段Docker镜像，Dockerfile内容如下：

FROM python:3.10-slim AS image-compiling

# updates pip and prepare for installing wheels
RUN pip install --upgrade pip && \
    pip install wheel && \
    pip cache purge

# install needed modules from wheels
RUN pip install --user \
  Flask==2.2.2 Flask-RESTful==0.3.9 Flask-Cors==3.0.10 keras==2.9.0 && \
    pip cache purge

# brand new image
FROM python:3.10-slim AS image-deploy

# get python 'user environment'
COPY --from=image-compiling /root/.local /root/.local

# get app content
COPY app ./app

# define working directory and the standard command (run it detached)
WORKDIR /app
ENTRYPOINT ["python"]
CMD ["wsgi.py"]

随后将镜像推送到Google Cloud Registry：

$ docker push us.gcr.io/my_proj/my_image

但在Google Cloud Run中启动服务时，出现以下错误：

Error   2022-09-14 11:41:13.744 EDTTraceback (most recent call last): File "/app/wsgi.py", line 10, in <module> from flask import render_template ModuleNotFoundError: No module named 'flask'
Warning 2022-09-14 11:41:13.805 EDTContainer called exit(1).

本地基于该镜像创建的容器可正常运行，为何Cloud Run中找不到Flask模块？

原因分析 #

问题出在**pip install --user的安装路径与Cloud Run默认运行用户不兼容**：

• 使用--user参数时，Python包会安装到/root/.local目录下，这是root用户的个人Python环境路径。
• 本地运行容器时默认以root用户启动，root的环境变量（PATH、PYTHONPATH）包含/root/.local的相关路径，因此能找到安装的包。
• 而Google Cloud Run默认以非root用户（通常是UID=1000的无权限用户）运行容器，该用户的HOME目录不是/root，其环境变量中没有包含/root/.local下的包路径，导致Python无法定位到Flask等模块。

解决方案 #

方案1：添加环境变量，让非root用户能访问root的本地包 #

在image-deploy阶段添加环境变量，将/root/.local的路径加入Python的搜索路径和系统PATH：

FROM python:3.10-slim AS image-compiling

RUN pip install --upgrade pip && \
    pip install wheel && \
    pip cache purge

RUN pip install --user \
  Flask==2.2.2 Flask-RESTful==0.3.9 Flask-Cors==3.0.10 keras==2.9.0 && \
    pip cache purge

FROM python:3.10-slim AS image-deploy

COPY --from=image-compiling /root/.local /root/.local

# 添加环境变量，确保非root用户能找到包
ENV PATH="/root/.local/bin:$PATH"
ENV PYTHONPATH="/root/.local/lib/python3.10/site-packages:$PYTHONPATH"

COPY app ./app

WORKDIR /app
ENTRYPOINT ["python"]
CMD ["wsgi.py"]

方案2：安装到系统级Python路径（推荐） #

去掉pip install的--user参数，将包直接安装到系统级Python目录（/usr/local/lib/python3.10/site-packages），这样所有用户都能访问：

FROM python:3.10-slim AS image-compiling

RUN pip install --upgrade pip && \
    pip install wheel && \
    pip cache purge

# 移除--user参数，安装到系统路径
RUN pip install \
  Flask==2.2.2 Flask-RESTful==0.3.9 Flask-Cors==3.0.10 keras==2.9.0 && \
    pip cache purge

FROM python:3.10-slim AS image-deploy

# 复制系统级安装的包和可执行文件
COPY --from=image-compiling /usr/local/lib/python3.10/site-packages /usr/local/lib/python3.10/site-packages
COPY --from=image-compiling /usr/local/bin /usr/local/bin

COPY app ./app

WORKDIR /app
ENTRYPOINT ["python"]
CMD ["wsgi.py"]

方案3：切换为非root用户并调整包路径 #

创建一个非root用户，将/root/.local的权限修改为该用户可访问，或者将包复制到该用户的HOME目录下，但这种方式步骤较多，不如前两种简便。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者adlzanchetta