Dockerの隠れた宝石、BuildKit：あらゆるものを構築できる
BuildKitは、Dockerが使用する強力なビルドフレームワークです。多くの人がBuildKitを利用しているにもかかわらず、その真価を理解していない人が多いでしょう。BuildKitは単にDockerfileを実行するだけのものとは異なり、OCIイメージだけでなく、tarファイル、ローカルディレクトリ、APKパッケージ、RPMなど、あらゆるものを構築できます。
BuildKitの設計はシンプルで、LLB（Low-Level Build definition）と呼ばれる中間表現を基盤としています。LLBはビルドシステムのLLVM IRのようなものであり、ファイルシステム操作のDAG（有向非巡回グラフ）を記述するバイナリプロトコルです。Dockerfileは単なるフロントエンドの一つであり、BuildKitはYAML、JSON、HCLなど、様々な形式の入力を受け入れることができます。
BuildKitのソリューションとキャッシュ機能は、内容に基づいて実行されるため、同じ入力を与えた場合、同じ出力が得られます。これにより、BuildKitは高速で効率的なビルドを実現します。また、ローカル、インライン（イメージに埋め込まれた）、リモート（レジストリ）の3種類のキャッシュを使用できるため、再現性と共有性が向上します。
BuildKitは単なるイメージ構築ツールではなく、APKパッケージやその他のアーティファクトを生成することもできます。例えば、apkbuildというカスタムフロントエンドを使用して、YAML仕様からAlpine APKパッケージを構築することができます。これにより、Dockerfileやシェルスクリプトなしでビルドパイプライン全体を管理できます。
BuildKitは、DaggerやEarthlyなどのプロジェクトで使用されており、その有効性は証明されています。コードのコンパイル、アーティファクトの生成、多段階ビルドのオーケストレーションなど、様々な用途に適しています。
背景
BuildKitはDockerが開発したオープンソースのビルドフレームワークです。従来のDockerビルドシステムよりも高速で効率的なビルドを実現し、様々な種類のアーティファクトを生成することができます。
重要用語解説
LLB：[BuildKitの中間表現であり、ファイルシステム操作のDAG（有向非巡回グラフ）を記述するバイナリプロトコルです。内容に基づいて実行されるため、高速で効率的なビルドを実現します]。[BuildKitの核心部分であり、様々なフロントエンドが利用できます]。
Dockerfile：[BuildKitで使用される一般的な入力形式の一つであり、イメージ構築手順を定義します]。[BuildKitのデフォルトフロントエンドとして使用されます]。
Frontend：[BuildKitにビルド定義（Dockerfile、YAML、JSONなど）を入力するプログラムです]。[BuildKitは様々なフロントエンドに対応しており、ユーザーが独自の言語でビルド定義を作成することができます]。
Solver：[LLBグラフを実行し、ビルドプロセスを管理する部分です]。[内容に基づいて実行されるため、高速で効率的なビルドを実現します]。
今後の影響
BuildKitは、ソフトウェア開発の効率性を向上させる可能性があります。高速で効率的なビルドにより、開発サイクルが短縮され、より多くの機能を迅速にリリースすることができます。また、様々な種類のアーティファクトを生成できるため、アプリケーション開発やシステム構築における柔軟性が向上します。