Docker 从入门到实践系列五 - Dockerfile文件

Posted 2022-01-21 ThinkWon

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Docker 从入门到实践系列五 - Dockerfile文件相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

什么是DockerFile文件

DockerFile是一个文本格式的配置文件，用户可以使用DockerFile来快速创建自定义的镜像。

DockerFile基本结构

Dockerfile分为四部分：基础镜像信息、维护者信息、镜像操作指令和容器启动时执行指令

比如：

# This Dockerfile uses the ubuntu image
# VERSION 2 - EDITION 1
# Author: docker_user
# Command format: Instruction [arguments / command] ..
# Base image to use, this must be set as the first line
FROM ubuntu:18.04
MAINTAINER docker_user docker_user@email.com
COPY . /app
RUN make /app
CMD python /app/app.py

每条指令创建一层：

FROM : 指明所基于的镜像名称，从ubuntu:18.04Docker镜像创建一个图层。
MAINTAINER:维护者信息，docker_user维护（可以不写）
COPY : 从Docker客户端的当前目录添加文件，镜像操作指令
RUN : 构建镜像时执行make命令，每运行一条RUN指令，镜像就添加新的一层，并提交（添加可写层）
CMD : 指定在容器中运行什么命令，用来指定运行容器时的操作命令

Docker镜像由只读层组成，每个只读层代表一个Dockerfile指令。这些层是堆叠的，每个层都是上一层的变化的增量

Docker可以通过读取Dockerfile指令来自动构建镜像

完整的小例子：

#在一个空目录下，新建一个名为 Dockerfile 文件
mkdir /usr/dockerfile -p
vim dockerfile-demo
#编辑 dockerfile
FROM nginx:latest
# 维护者 可以省略
MAINTAINER jourwon jourwon@docker.com
#启动容器
RUN mkdir /usr/share/nginx/html/ -p
RUN echo Hello DockerFile! > /usr/share/nginx/html/demo.html
#构建镜像 . : 根据当前上下文环境构建
docker build -f dockerfile-demo -t jourwon/nginx:v1 .
#运行
docker run --rm -d -it --network host jourwon/nginx:v1

浏览器访问

DockerFile指令详解

D ockerfile命令官方文档常见命令详解：

1. FROM

指定所创建镜像的基础镜像，如果本地不存在，则默认会去Docker Hub下载指定镜像。命令格式如下：

FROM [--platform=<platform>] <image> [AS <name>]

FROM [--platform=<platform>] <image>[:<tag>] [AS <name>]

FROM [--platform=<platform>] <image>[@<digest>] [AS <name>]

平时不用这么复杂的，只需如下即可

FROM <image>[:<tag>]
FROM centos:7.6.1810

任何Dockerfile中的第一条指令必须为FROM指令。并且，如果在同一个Dockerfile中创建多个镜像，可以使用多个FROM指令（每个镜像一次）。

2. MAINTAINER

指定维护者信息，格式为MAINTAINER。可以不写

MAINTAINER jourwon jourwon@docker.com

该信息会写入生成镜像的Author属性域中

3. RUN

容器构建时需要运行的命令

1、RUN

默认将在shell终端中运行命令，即/bin/sh-c

2、RUN [“executable”，“param1”，“param2”]。指令会被解析为Json数组，因此必须用双引号。exec执行，不会启动shell环境

指定使用其他终端类型可以通过此方式实现，例如

RUN ["/bin/bash"，"-c"，"echo hello"]

每条RUN指令将在当前镜像的基础上执行指定命令，并提交为新的镜像。当命令较长时可以使用\\来换行

在shell形式中，可以使用\\（反斜杠）将一条RUN指令继续到下一行。例如，考虑以下两行：

RUN /bin/bash -c 'source $HOME/.bashrc; \\
echo $HOME'

它们在一起等效于以下这一行：

RUN /bin/bash -c 'source $HOME/.bashrc; echo $HOME'

要使用’/bin/sh’以外的其他shell ，请使用exec 形式传入所需的shell 。例如：

RUN ["/bin/bash", "-c", "echo hello"]

注意在JSON格式中，必须转义反斜杠。在Windows中，反斜杠是路径分隔符，这一点尤其重要。由于无效的JSON，以下行否则将被视为shell形式，并以意外的方式失败：
RUN ["c:\\windows\\system32\\tasklist.exe"]
此示例的正确语法为：
RUN ["c:\\\\windows\\\\system32\\\\tasklist.exe"]

4. CMD

CMD指令用来指定启动容器时默认执行的命令。它支持三种格式：

CMD 指令的格式和 RUN 相似：

shell 格式：CMD <命令>
exec 格式（推荐）：CMD ["可执行文件","参数 1","参数 2"...]
参数列表格式：CMD ["参数 1","参数 2"...]。在指定了 ENTRYPOINT 指令后，用 CMD 指定具体参数

注：DockerFile 中可以有多个 CMD 指令，但只有最后一个生效，CMD 会被 docker run 之后的参数替换。

5. COPY

复制本地主机的下的内容到镜像中的路径下。目标路径不存在时，会自动创建格式如下：

COPY

src：为Dockerfile所在目录的相对路径、文件或目录dest：镜像中的目标路径，相对和绝对都可以

支持通配符和正则

COPY hom* /mydir/
COPY hom?.txt mydir/

当使用本地目录为源目录时，推荐使用COPY

6. ENV

用来在构建镜像过程中设置环境变量。这个其实就是用一个别名指定一个目录地址，然后后续RUN指令可以通过 $别名的方式来使用这个目录地址。

格式为ENV或ENV=… ，ENV 指令有两种形式

第一种形式ENV 会将一个变量设置为一个值。第一个空格之后的整个字符串将被视为 -包括空格字符。该值将为其他环境变量解释，因此如果不对引号字符进行转义，则将其删除。

第二种形式ENV = … 允许一次设置多个变量。请注意，第二种形式在语法中使用等号= ，而第一种形式则不使用等号= 。与命令行解析一样，引号和反斜杠可用于在值中包含空格。

例如：

ENV myName="John Doe" myDog=Rex\\ The\\ Dog \\
	myCat=fluffy

和

ENV myName John Doe
ENV myDog Rex The Dog
ENV myCat fluffy

是一样的

ENV 从结果镜像运行容器时，使用设置的环境变量将保留。可以使用查看值docker inspect ，并使用更改它们docker run --env = 。

docker run --env<key>=<value> built_image

7. ADD

将宿主机目录下的文件拷贝到镜像且 ADD 命令会自动处理 URL 和解压 tar 压缩包，格式为

ADD hom* /mydir/
ADD hom?.txt /mydir/
ADD test.txt /absoluteDir/
ADD test.txt relativeDir/

其中可以是Dockerfile所在目录的一个相对路径（文件或目录），也可以是一个URL，还可以是一个tar文件（如果为tar文件，会自动解压到路径下）。可以是镜像内的绝对路径，或者相对于工作目录（WORKDIR）的相对路径

与COPY的区别

1、Dockerfile中的COPY指令和ADD指令都可以将主机上的资源复制或加入到容器镜像中，都是在构建镜像的过程中完成的。

2、COPY指令和ADD指令的区别在于是否支持从远程URL获取资源。COPY指令只能从执行docker build所在的主机上读取资源并复制到镜像中。而ADD指令还支持通过URL从远程服务器读取资源并复制到镜像中。

3、满足同等功能的情况下，推荐使用COPY指令。ADD指令更擅长读取本地tar文件并解压缩

4、当要读取URL远程资源的时候，并不推荐使用ADD指令，而是建议使用RUN指令，在RUN指令中执行wget 或curl命令

8. ENTRYPOINT

指定镜像的默认入口命令，该入口命令会在启动容器时作为根命令执行，所有传入值作为该命令的参数

ENTRYPOINT有两种形式：

在EXEC的形式，这是优选的形式ENTRYPOINT ["executable", "param1", "param2"]，这种执行的是executable param1 param2
带壳形式：ENTRYPOINT command param1 param2 。这中其实执行的是/bin/sh -c command param1 param2

多个ENTRYPOINT 只有最后一条生效

ENTRYPOINT ["echo", "4"]
ENTRYPOINT ["echo", "5"]
ENTRYPOINT ["echo", "6"]

9. VOLUME

容器数据卷，用于数据保存和持久化工作。

创建一个数据卷挂载点，格式为VOLUME ["/data"]

FROM centos:7.6.1810
RUN mkdir /myvol
RUN echo "hello world" > /myvol/greeting
VOLUME /myvol
RUN echo "hello" > /myvol/greeting

可以从本地主机或其他容器挂载数据卷，一般用来存放数据库和需要保存的数据等

10. WORKDIR

指定在创建容器后，终端默认登陆进来的工作目录，即一个落脚点。

为后续的RUN、CMD和ENTRYPOINT指令配置工作目录格式为WORKDIR /path/to/workdir

可以使用多个WORKDIR指令，后续命令如果参数是相对路径，则会基于之前命令指定的路径

WORKDIR /a
WORKDIR b
WORKDIR c
RUN pwd

最终的输出pwd命令这Dockerfile 将是/a/b/c

11. EXPOSE

声明镜像内服务所监听的端口格式为EXPOSE[…]

EXPOSE 指令通知Docker 容器在运行时监听指定的网络端口。可以指定端口是侦听TCP 还是

UDP ，如果未指定协议，则默认值为TCP 。

EXPOSE 22 80 8443

默认情况下， EXPOSE 假定为TCP 。还可以指定UDP ：

EXPOSE 80/udp

要同时在TCP和UDP上公开，请包括以下两行：

EXPOSE 80/tcp
EXPOSE 80/udp

无论EXPOSE设置如何，都可以在运行时使用该-p标志覆盖它们。例如

docker run -p 80:80/tcp

DockerFile创建镜像

编写完成Dockerfile之后，可以通过docker build命令来创建镜像。

基本的格式为docker build[选项]内容路径，该命令将读取指定路径下（包括子目录）的Dockerfile，并将该路径下的所有内容发送给Docker服务端，由服务端来创建镜像

如果使用非内容路径下的Dockerfile，可以通过-f选项来指定其路径

$ docker build -f /path/to/a/Dockerfile .

要指定生成镜像的标签信息，可以使用-t选项

docker build -t jourwon/ubuntu:v1 .

docker build 最后的 . 号，其实是在指定镜像构建过程中的上下文环境的目录

镜像管理

Docker镜像由一系列层组成。每层代表镜像的Dockerfile中的一条指令。除最后一层外的每一层都是只读的。考虑以下Dockerfile：

FROM ubuntu:18.04
COPY . /app
RUN make /app
CMD python /app/app.py

该Dockerfile包含四个命令，每个命令创建一个层。该 FROM语句首先从ubuntu:18.04镜像创建只读层。

该COPY命令从Docker客户端的当前目录添加一些文件。

该RUN命令使用命令构建您的应用程序make。

最后一层指定在容器中运行什么命令。运行镜像并生成容器时，可以在基础层之上添加一个新的可写层

（“容器层”）。对运行中的容器所做的所有更改（例如写入新文件，修改现有文件和删除文件）都将写入此可写容器层。

容器和镜像之间的主要区别是可写顶层。在容器中添加新数据或修改现有数据的所有写操作都存储在此可写层中。删除容器后，可写层也会被删除。基础镜像保持不变。

因为每个容器都有其自己的可写容器层，并且所有更改都存储在该容器层中，所以多个容器可以共享对同一基础镜像的访问，但具有自己的数据状态。下图显示了多个共享相同Ubuntu 18.04镜像的容器

查看镜像的分层信息

docker history 镜像ID

磁盘上容器大小

要查看正在运行的容器的大致大小，可以使用以下docker ps -s 命令。有两个不同的列与大小有关。

size ：用于每个容器的可写层的数据量（在磁盘上)。

virtual size ：容器使用的只读图像数据加上容器的可写层使用的数据量size。多个容器可以共享部分或全部只读图像数据。从同一图像开始的两个容器共享100％的只读数据，而具有不同图像的两个容器（具有相同的层）共享这些公共层。因此，您不能只对虚拟大小进行总计。这高估了总磁盘使用量，可能是一笔不小的数目。

我们可以通过Docker仓库来传输我们的镜像，也可以通过文件模式

docker save 镜像ID -o xxxx.tar 或(docker save xxxx > xxxx.tar)
docker load -i xxxx.tar 或docker (docker load < xxxx.tar)
docker diff 容器ID
docker commit 容器ID svendowideit/testimage:version4 # 直接保存容器
docker commit --change='CMD ["apachectl", "-DFOREGROUND"]' -c "EXPOSE 80" 容器ID
svendowideit/testimage:version4 # 将正在运行的容器添加几个层之后再保存】

DockerFile模版

编写建议：

从适当的基础镜像开始。例如，如果需要JDK镜像基于正式openjdk 镜像
使用多阶段构建。例如，可以使用该maven 镜像来构建Java应用程序，然后将其重置为该tomcat镜像并将Java构件复制到正确的位置以部署我们的应用程序，所有这些操作都在同一Dockerfile中。这意味着的最终镜像不包括构建所引入的所有库和依赖项，而仅包括运行它们所需的工件和环境。
通过最小化Dockerfile中RUN 单独命令的数量来减少镜像中的层数。可以通过将多个命令合并为RUN 一行并使用Shell的机制将它们组合在一起来实现此目的。虑以下两个片段。第一层在镜像中创建两层，而第二层仅创建一层。

#在镜像中创建两层
RUN apt-get -y update
RUN apt-get install -y python
#在镜像中创建一层
RUN apt-get -y update && apt-get install -y python

如果有多个具有很多共同点的图像，请考虑使用共享的组件创建自己的基础镜像，Docker只需要加载一次公共层，然后将它们缓存。这意味着我们的派生镜像将更有效地使用Docker主机上的内存，并更快地加载。

JDK镜像模版

dockerfile-jdk

FROM jourwon/centos/7.6/centos
ENV JAVA_HOME="/apps/jdk"
ENV PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH
ADD ./jdk-8u251-linux-x64.tar.gz /apps/
RUN ln -s /apps/jdk1.8.0_251 /apps/jdk
ADD ./UnlimitedJCEPolicyJDK8/US_export_policy.jar /apps/jdk/jre/lib/security/
ADD ./UnlimitedJCEPolicyJDK8/local_policy.jar /apps/jdk/jre/lib/security/
ADD ./msyhbd.ttf /apps/jdk/jre/lib/fonts/
ADD ./msyh.ttf /apps/jdk/jre/lib/fonts/
CMD ["/bin/bash"]

构建命令：

#下载jce_policy-8.zip并解压到当前目录
wget http://pkgs-linux.cvimer.com/jdk/1.8/jce_policy-8.zip
unzip jce_policy-8.zip
#下载jdk-8u251-linux-x64.tar.gz、msyh.ttf、msyhbd.ttf
wget http://pkgs-linux.cvimer.com/jdk/1.8/jdk-8u251-linux-x64.tar.gz
wget http://pkgs-linux.cvimer.com/fonts/msyh.ttf
wget http://pkgs-linux.cvimer.com/fonts/msyhbd.ttf
#构建
docker build -f dockerfile-jdk -t jourwon/centos/7.6/jdk/1.8/jdk .

Docker数据持久化

创建一个卷，待后边使用

docker volume create test_volume

分别启动2个容器挂载上卷

# 在2个终端窗口启动2个容器
docker run -it --rm -v test_volume:/test nginx:latest /bin/bash
docker run -it --rm -v test_volume:/test nginx:latest /bin/bash
cd /test;
touch a.txt
ls /test
# 在两个容器中我们均可以看到我们创建的文件，这样我们就可以做到了在多个容器之间实现数据共享

挂载在容器/test 目录内创建。Docker 不支持容器内安装点的相对路径。多个容器可以在同一时间段内使用相同的卷。如果两个容器需要访问共享数据，这将很有用。例如，如果一个容器写入而另一个容器读取数据。卷名在驱动程序test必须唯一。这意味着我们不能将相同的卷名与两个不同的驱动程序一起使用。如果们指定了当前test_volume程序上已在使用的卷名，则Docker会假定我们要重用现有卷，并且不会返回错误。如果开始无test_volume 则会创建这个卷

当然除了使用卷，也可以使用将宿主机的文件映射到容器的卷，命令类似，只不过不用提前创建卷，而且数据会映射到宿主机上

docker run -it --rm -v /root/test_volume:/test centos /bin/bash

注意如果宿主机上的目录可以不存在，会在启动容器的时候创建

构建过程解析

构建步骤

编写Dockerfile文件
docker build
docker run

基础知识

每条保留字指定都必须大写字母且后面要至少跟随一个参数
指定按照从上到下，顺序执行
# 表示注释
每条指令都会创建一个新的镜像层，并对镜像进行提交

Dockerfile 执行流程

Docker 在执行 DockerFile 时有以下几个流程：

Docker 从基础镜像运行一个容器，以这个基础镜像为开始，一层一层的加入新的内容。
执行类似 docker commit 的操作提交一个新的镜像层。
Docker 再基于刚提交的镜像运行一个新容器。
执行 DockerFile 中的下一条指令直到所有指令都执行完成。

小结

从应用软件的角度来看，Dockerfile、Docker镜像和Docker容器分别代表软件的三个阶段：

Dockerfile：软件的原材料。Dockerfile 定义了进程需要的一切东西。Dockerfile 设计的内容包括执行代码或者文件、环境变量、依赖包、运行时环境、动态链接库、操作系统的发行版本、服务进程和内核进程（当应用进程需要和系统服务和内核进程打交道时，需要考虑如何设计 namespace 的权限控制）等。
Docker 镜像：软件的交付品。在用 Dockerfile 定义一个文件后，docker build 会产生一个 Docker 镜像。
Docker 容器：软件的运行状态。当运行 Docker 镜像时生成容器，容器是直接提供服务的。

以上是关于Docker 从入门到实践系列五 - Dockerfile文件的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

Docker 从入门到实践系列五 - Dockerfile文件

Docker 从入门到实践系列四 - Docker 容器编排利器 Docker Compose

Docker 从入门到实践系列二 - Docker 安装

Docker 从入门到实践系列三 - Docker 常用命令

Docker 从入门到实践系列五 - Dockerfile文件

文章目录

什么是DockerFile文件

DockerFile基本结构

DockerFile指令详解

1. FROM

2. MAINTAINER

3. RUN

4. CMD

5. COPY

6. ENV

7. ADD

8. ENTRYPOINT

9. VOLUME

10. WORKDIR

11. EXPOSE

DockerFile创建镜像

镜像管理

DockerFile模版

JDK镜像模版

Docker数据持久化

构建过程解析

构建步骤

基础知识

Dockerfile 执行流程

小结