随着容器技术的普及和持续集成工作流的不断优化，Docker缓存成为了提升构建速度和效率的重要利器。GitHub作为全球最大的代码托管平台，其所提供的Docker缓存功能，也被大量团队所使用。然而，针对自托管运行器环境，GitHub Docker缓存的表现却不尽如人意，甚至可能带来反效果，严重影响构建效率。本文将深入解析为什么在自托管环境中，避免使用GitHub Docker缓存是一种更合理的选择，并分享一些行之有效的替代方法。首先，Docker缓存的初衷是通过存储和复用之前构建过程中的中间层，来减少重复构建时间。GitHub的Docker缓存机制允许将这些缓存层保存到GitHub的存储和网络服务上，从而在不同构建之间共享缓存。
然而，这一机制在自托管运行器上面临显著的带宽和速度瓶颈。具体来说，自托管运行器上传和下载缓存时的网络速度约为32 MB/s，远低于GitHub托管运行器约120 MB/s的速度。这个速度差距意味着上传和下载1GB缓存至少需要两分钟，这直接导致首次构建时间大幅增加，后续构建的加速效果不明显。更令人头疼的是，由于依赖包在安装过程中存在微小差异，缓存层极易被自动失效，尤其是“安装依赖”这一步骤。依赖包的不确定性导致安装过程中即使是相同版本的依赖，产生的缓存层也不完全一致，这在实际构建中导致缓存频繁失效，从而使后续所有层都不得不重新构建，浪费时间和资源。缓存模式的选择亦对效果产生影响。
Docker缓存有min和max两种模式，其中min模式只缓存最终镜像的层，而max模式则会缓存所有中间层。虽然max模式缓存容量更大，更容易命中缓存，但对应的上传下载时间也更长，尤其是在带宽受限的自托管环境下，这无疑加重了网络压力，降低了整体构建效率。实现GitHub Docker缓存常用两种方式：使用bake-action自动完成缓存管理，或是手动利用缓存动作进行恢复和保存。由于受限于环境因素，很多团队只能选择手动方式，这要求复杂的目录管理、缓存判断和清理操作，增加了维护难度和出错概率。针对多镜像构建需求，缓存也需要细致划分，通常通过docker buildx bake命令结合cache_to和cache_from参数，实现对每个镜像服务的缓存控制。然而，复杂配置并未根本解决网络速度和缓存失效的问题。
网络性能的不稳定同样是阻碍高效缓存的关键因素。在GitHub社区的讨论中，自托管运行器的网络传输时有停滞现象，进一步拖慢缓存的传输速度和构建的响应时间。另外，首次构建时，Docker缓存的引入反而延长了整体构建时长，部分原因在于缓存上传所耗费的时间远超无缓存直接构建的流程，这使得缓存的预期优势难以发挥。实际使用中，尽管缓存大小维持在1GB左右，但构建时间表现依旧波动较大。部分情况能达到预期的4-5分钟，但更多时间则退回到11-12分钟，波动之大让团队难以依赖这种机制提升连续集成的稳定效率。一个可供参考的解决策略是避免依赖GitHub缓存，而采用跑者持续重用的方式，即保留同一自托管运行器而非每次构建都采用新实例。
这一做法依赖Docker自带的默认缓存机制，有效减少重复构建时间，常常能将构建时长降至2-3分钟，大幅提升效率。然而，这种方式存在明显的安全隐患。持续重用运行器意味着运行时环境保存了历史构建残留，可能导致潜在的安全风险和状态污染，不符合多数企业对CI/CD环境无状态且安全的要求，因此难以在严格安全策略下推广。在权衡性能和安全时，团队应根据具体需求做出选择。对于时常触发、对构建速度敏感的任务，允许一定的运行器重用能带来显著提升。而对于安全要求较高的项目，则必须牺牲部分性能，采取更安全的无状态运行器策略。
若仍希望在自托管环境使用缓存，GitHub Actions Cache Server是一个值得关注的替代选项。该服务允许团队架设本地缓存服务器，极大减少缓存传输过程中的网络延迟和带宽限制，使缓存操作更高效、更稳定。尽管设置维护成本较高，但对于大型团队或频繁构建场景，长期收益显著。最后，需要明确的是，Docker缓存机制本身并非有问题，关键在于缓存的保存和访问速度。GitHub提供的Docker缓存服务更适合GitHub托管运行器的高速网络环境，而自托管运行器的网络带宽和稳定性限制了其效果。未来如果自托管网络环境有显著提高，或缓存服务器架构优化，Docker缓存的优势才能充分体现。
总结来看，自托管运行器上使用GitHub Docker缓存存在上传下载速度慢、缓存易失效、构建时长不稳定等显著缺陷，令其难以带来稳定的性能提升。推荐考虑根据具体项目需求，通过持续重用运行器方案增加缓存命中率，或探索本地GitHub Actions Cache Server搭建，以获得更佳的构建体验。权衡安全性和性能，灵活调整持续集成策略，才能实现既高效又安全的自动化构建流程。未来随着技术发展和网络资源改善，这一领域仍有较大发展空间，值得持续关注和深入研究。
