提高GitLab CICD效率：Rust编译速度飙升秘籍

在GitLab CICD的流水线作业中，发现Rust编译速度是个瓶颈，因为耗费CPU，非常缓慢，一次构建居然需要20几分钟，这大大超出我们的心理预期。

sccache

经过调研，发现sccache可以优化二次编译的速度。本质上是将编译结果以某种方式缓存，下次编译时可以复用。

它可以使用cargo install sccache直接安装，也可以使用二进制文件，在这里下载sccache-v0.3.0-x86_64-unknown-linux-musl.tar.gz。也可以用代理加速：archive.fastgit.org/mozilla/scc…。

对于我们而言，我们可以将sccache的编译结果存储在NAS中，这样不同的工作空间就可以共享缓存。

优化

修改GitLab Runner运行时镜像，Rust默认的环境变量，其实就是缓存位置：

FROM rust:1.62.1

WORKDIR /app

ENV TZ "Asia/Shanghai"
# 更改cargo的默认位置，在物理机上通常是~/.cargo，而容器里是/usr/local/cargo
ENV CARGO_HOME="/rust-cache/cargo"
# 更改rustc的编译文件
ENV RUSTC_WRAPPER="/rust-cache/bin/sccache"
# 更改sccache的默认缓存位置，也就是~/.cache/sccache
ENV SCCACHE_DIR="/rust-cache/sccache"

再在K8S使用helm创建GitLab Runner用到的图——gitlab-runner中需要缓存的地方挂载出来：

[[runners.kubernetes.volumes.pvc]]
name = "runner-rust-cache"
mount_path = "/rust-cache/config" 
sub_path = "config"
readOnly = true

[[runners.kubernetes.volumes.pvc]]
name = "runner-rust-cache"
mount_path = "/rust-cache/sccache"   
sub_path = "sccache"
readOnly = true

[[runners.kubernetes.volumes.pvc]]
name = "runner-rust-cache"
mount_path = "/rust-cache/bin/sccache"
sub_path = "bin/sccache"

[[runners.kubernetes.volumes.pvc]]
name = "runner-rust-cache"
mount_path = "/rust-cache/registry/cache" 
sub_path = "registry/cache" 

[[runners.kubernetes.volumes.pvc]]
name = "runner-rust-cache"
mount_path = "/rust-cache/registry/index"   
sub_path = "registry/index" 

这里的runner-rust-cache，是需要挂载的pvc：

---

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: runner-rust-cache
spec:
  capacity:
    storage: 10Gi
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  storageClassName: runner-rust-cache
  mountOptions:
    - vers=3,nolock,proto=tcp,rsize=1048576,wsize=1048576,hard,timeo=600,retrans=2,noresvport
  nfs:
    server: "xx.amazonaws.com.cn"
    path: "/mnt/runner/rust"

---

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: runner-rust-cache
  namespace: gitlab-runner
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  storageClassName: runner-rust-cache
  resources:
    requests:
      storage: 10Gi

验证

挂载前，24分36秒：

挂载后7分14秒： 这个时间虽然仍不理想，但差强人意。

mold

mold是现有Unix链接器的更快的替代品。它比LLVM lld链接器快几倍，后者是第二快的开源链接器。mold旨在通过最小化构建时间，特别是在快速调试-编辑-重建周期中，提高开发人员的生产力。

所以重点是，它可以加快链接速度，也就是我们使用cargo build看到控制台一系列输出编译中的最后一步（前面都是编译具体某个包，最后一步是将这些内容整合）。在这里下载：github.com/rui314/mold…，或者换用代理加速：archive.fastgit.org/rui314/mold…。

需要在cargo目录的config中配置：

[target.x86_64-unknown-linux-gnu]
linker = "clang"
rustflags = ["-C", "link-arg=-fuse-ld=/xx/mold-1.4.0-x86_64-linux/bin/mold"]

第一次耗时正常是23分14秒。

加了mold之后是20分30秒，节省了不到3分钟。

有了sccache缓存后，正常是7分54秒：

加了mold以后是6分18秒，节省了一分半。

以下是一个集成了sccache和mold的基础镜像，用来在流水线中构建产物（运行cargo build）：

FROM rust:alpine3.17

WORKDIR /app

RUN set -eux && sed -i 's/dl-cdn.alpinelinux.org/mirrors.ustc.edu.cn/g' /etc/apk/repositories \
  && apk update \
  && apk add --no-cache musl-dev pkgconfig openssl-dev clang wget make git bzip2 ca-certificates python3 bash build-base coreutils gcompat libgcc libc-dev

RUN mkdir download && cd download \
  && wget https://github.com/rui314/mold/releases/download/v1.4.0/mold-1.4.0-x86_64-linux.tar.gz && tar xzvf mold-1.4.0-x86_64-linux.tar.gz && mv mold-1.4.0-x86_64-linux ../mold \
  && wget https://github.com/mozilla/sccache/releases/download/v0.3.0/sccache-v0.3.0-x86_64-unknown-linux-musl.tar.gz && tar xzvf sccache-v0.3.0-x86_64-unknown-linux-musl.tar.gz && mv sccache-v0.3.0-x86_64-unknown-linux-musl/sccache ../ && chmod +x /app/sccache \ 
  && apk del -f wget \
  && rm -rf /var/lib/apt/lists/* && rm -rf ../download 

ENV TZ "Asia/Shanghai"
ENV CARGO_HOME="/rust-cache/cargo"
ENV RUSTC_WRAPPER="/app/sccache"
ENV SCCACHE_DIR="/rust-cache/sccache"
ENV RUSTFLAGS="-C target-feature=-crt-static"

CMD /bin/bash

这里安装了不少依赖，都是我们项目中用到的，读者可以视情况做些删减。

我们线上的cargo配置为：

[source.crates-io]
replace-with = 'tuna'

[source.tuna]
registry = "https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/git/crates.io-index.git"

[target.x86_64-unknown-linux-gnu]
linker = "clang"
rustflags = ["-C", "link-arg=-fuse-ld=/app/mold/bin/mold"]

调整CPU

我们本机构建Rust产物也没有那么慢，为什么流水线就那么慢呢？

相对于前端项目，Rust的构建可谓是非常消耗CPU了。我们的前端项目构建通常在3分钟左右，最长的有10分钟。

所以针对Rust项目，调大runner的CPU，原来是200m：

builds:
  cpuLimit: 600m
  cpuRequests: 200m

修改为1，相当于从0.2升到1：

builds:
  cpuLimit: 1.5
  cpuRequests: 1

第一次缩减到5分钟，使用sccache后缩减到3分钟左右，这样差不多就可以忍受了。

总结

在GitLab CICD的流水线作业中，Rust编译速度是个瓶颈，我们通过sccache共享缓存和使用mold加速链接，以及最终调整runner分配的CPU，将一个项目首次耗时从23分钟降到5分钟，后续耗时降到3分钟左右，极大地提高了我们的生产效率。