Docker镜像构建及Dockerfile指令详解

1、容器镜像

(1)特点

       a、容器镜像的构建者可以任意修改容器的文件系统后进行发布,这种修改对于镜像使用者来说是不透明的,镜像构建者一般也不会将对容器文件系统的每一步修改,记录进文档中,供镜像使用者参考。

       b、容器镜像不能(更准确地说是不建议)通过修改,生成新的容器镜像。

       从镜像运行容器,实际上是在镜像顶部上加了一层可写层,所有对容器文件系统的修改,都在这一层中进行,不影响已经存在的层。比如在容器中删除一个1G的文件,从用户的角度看,容器中该文件已经没有了,但从文件系统的角度看,文件其实还在,只不过在顶层中标记该文件已被删除,当然这个标记为已删除的文件还会占用镜像空间。从容器构建镜像,实际上是把容器的顶层固化到镜像中。

       也就是说, 对容器镜像进行修改后,生成新的容器镜像,会多一层,而且镜像的体积只会增大,不会减小。长此以往,镜像将变得越来越臃肿。Docker提供的 export 和 import 命令可以一定程度上处理该问题,但也并不是没有缺点。

       c、容器镜像依赖的父镜像变化时,容器镜像必须进行重新构建。如果没有编写自动化构建脚本,而是手工构建的,那么又要重新修改容器的文件系统,再进行构建

(2)普通容器镜像构建步骤

  • 创建一个容器,比如使用 tomcat:latest 镜像创建一个tomcat-test容器
  • 修改tomcat-test容器的文件系统,比如修改tomcat的server.xml文件中的默认端口
  • 使用commit命令提交镜像

2、Dockerfile镜像

(1)特点

       a、Dockerfile镜像是完全透明的,所有用于构建镜像的指令都可以通过Dockerfile看到。甚至你还可以递归找到本镜像的任何父镜像的构建指令。也就是说,你可以完全了解一个镜像是如何从零开始,通过一条条指令构建出来的。

       b、Dockerfile镜像需要修改时,可以通过修改Dockerfile中的指令,再重新构建生成,没有任何问题。

       c、Dockerfile可以在GitHub等源码管理网站上进行托管,DockerHub自动关联源码进行构建。当你的Dockerfile变动,或者依赖的父镜像变动,都会触发镜像的自动构建,非常方便。

(2)使用Dockerfile构建容器镜像步骤

  • 编写Dockerfile文件
  • 使用build命令构建镜像

例:定制一个nginx镜像

(1)创建一个Dockerfile文件

注:图中的Dockerfile文件中的内容:

FROM nginx
RUN echo '这是一个本地构建的nginx镜像' > /usr/share/nginx/html/index.html

该Dockerfile的内容会使得构建好的镜像内会有一个 /usr/share/nginx/html/index.html 文件

(2)FROM和RUN指令的作用

  • FROM:定制的镜像都是基于FROM的镜像,这里的 nginx 就是定制需要的基础镜像。
  • RUN:用于执行后面跟着的命令行命令,有如下两种格式:

shell格式

(a)RUN <命令行命令>

# <命令行命令> 等同于,在终端操作的 shell 命令。

(b) exec 格式

RUN ["可执行文件", "参数1", "参数2"]

# 例如:

# RUN ["./test.php", "dev", "offline"] 等价于 RUN ./test.php dev offline

注意:Dockerfile 的指令每执行一次都会在 docker 上新建一层。所以过多无意义的层,会造成镜像膨胀过大。例如:

FROM centos
RUN yum install wget
RUN wget -O redis.tar.gz "http://download.redis.io/releases/redis-5.0.3.tar.gz"
RUN tar -xvf redis.tar.gz

以上执行会创建 3 层镜像。可简化为以下格式:

FROM centos
RUN yum install wget \
    && wget -O redis.tar.gz "http://download.redis.io/releases/redis-5.0.3.tar.gz" \
    && tar -xvf redis.tar.gz

如上,以 && 符号连接命令,这样执行后,只会创建 1 层镜像。

(3)开始构建镜像

       在 Dockerfile 文件的存放目录下,执行构建动作。以下示例,通过目录下的 Dockerfile 构建一个 nginx:test(镜像名称:镜像标签),命令如下:

docker build -t [images]:[tag] [dockerfile path]

       注:图中的“.”代表当前目录,即dockfile所在的目录。由于 docker 的运行模式是 C/S。我们本机是 C,docker 引擎是 S。实际的构建过程是在 docker 引擎下完成的,所以这个时候无法用到我们本机的文件。这就需要把我们本机的指定目录下的文件一起打包提供给 docker 引擎使用。如果未说明最后一个参数,那么默认上下文路径就是 Dockerfile 所在的位置。

       注意:上下文路径下不要放无用的文件,因为会一起打包发送给 docker 引擎,如果文件过多会造成过程缓慢。

3、指令详解

COPY

复制指令,从上下文目录中复制文件或者目录到容器里指定路径。

格式:

COPY [--chown=<user>:<group>] <源路径1>...  <目标路径>
COPY [--chown=<user>:<group>] ["<源路径1>",...  "<目标路径>"]
[--chown=<user>:<group>]:可选参数,用户改变复制到容器内文件的拥有者和属组。

<源路径>:源文件或者源目录,这里可以是通配符表达式,其通配符规则要满足 Go 的 filepath.Match 规则。例如:

COPY hom* /mydir/

COPY hom?.txt /mydir/

<目标路径>:容器内的指定路径,该路径不用事先建好,路径不存在的话,会自动创建。

ADD

ADD 指令和 COPY 的使用格式一致(同样需求下,官方推荐使用 COPY)。功能也类似,不同之处如下:

ADD 的优点:在执行 <源文件> 为 tar 压缩文件的话,压缩格式为 gzip, bzip2 以及 xz 的情况下,会自动复制并解压到 <目标路径>。

ADD 的缺点:在不解压的前提下,无法复制 tar 压缩文件。会令镜像构建缓存失效,从而可能会令镜像构建变得比较缓慢。具体是否使用,可以根据是否需要自动解压来决定。

CMD

类似于 RUN 指令,用于运行程序,但二者运行的时间点不同:

CMD 在docker run 时运行。

RUN 是在 docker build。

作用:为启动的容器指定默认要运行的程序,程序运行结束,容器也就结束。CMD 指令指定的程序可被 docker run 命令行参数中指定要运行的程序所覆盖。

注意:如果 Dockerfile 中如果存在多个 CMD 指令,仅最后一个生效。

格式:

CMD <shell 命令>
CMD ["<可执行文件或命令>","<param1>","<param2>",...]
CMD ["<param1>","<param2>",...]  # 该写法是为 ENTRYPOINT 指令指定的程序提供默认参数

推荐使用第二种格式,执行过程比较明确。第一种格式实际上在运行的过程中也会自动转换成第二种格式运行,并且默认可执行文件是 sh。

ENTRYPOINT

类似于 CMD 指令,但其不会被 docker run 的命令行参数指定的指令所覆盖,而且这些命令行参数会被当作参数送给 ENTRYPOINT 指令指定的程序。但是, 如果运行 docker run 时使用了 --entrypoint 选项,此选项的参数可当作要运行的程序覆盖 ENTRYPOINT 指令指定的程序。

优点:在执行 docker run 的时候可以指定 ENTRYPOINT 运行所需的参数。

注意:如果 Dockerfile 中如果存在多个 ENTRYPOINT 指令,仅最后一个生效。

格式:

ENTRYPOINT ["<executeable>","<param1>","<param2>",...]

可以搭配 CMD 命令使用:一般是变参才会使用 CMD ,这里的 CMD 等于是在给 ENTRYPOINT 传参,以下示例会提到。

示例:

假设已通过 Dockerfile 构建了 nginx:test 镜像:

FROM nginx

ENTRYPOINT ["nginx", "-c"] # 定参

CMD ["/etc/nginx/nginx.conf"] # 变参

1、不传参运行

$ docker run  nginx:test

容器内会默认运行以下命令,启动主进程。

nginx -c /etc/nginx/nginx.conf

2、传参运行

$ docker run  nginx:test -c /etc/nginx/new.conf

容器内会默认运行以下命令,启动主进程(/etc/nginx/new.conf:假设容器内已有此文件)

nginx -c /etc/nginx/new.conf

ENV

设置环境变量,定义了环境变量,那么在后续的指令中,就可以使用这个环境变量。

格式:

ENV <key> <value>
ENV <key1>=<value1> <key2>=<value2>...

以下示例设置 NODE_VERSION = 7.2.0 , 在后续的指令中可以通过 $NODE_VERSION 引用:

ENV NODE_VERSION 7.2.0

RUN curl -SLO "https://nodejs.org/dist/v$NODE_VERSION/node-v$NODE_VERSION-linux-x64.tar.xz" \

  && curl -SLO "https://nodejs.org/dist/v$NODE_VERSION/SHASUMS256.txt.asc"

ARG

构建参数,与 ENV 作用一至。不过作用域不一样。ARG 设置的环境变量仅对 Dockerfile 内有效,也就是说只有 docker build 的过程中有效,构建好的镜像内不存在此环境变量。

构建命令 docker build 中可以用 --build-arg <参数名>=<值> 来覆盖。

格式:

ARG <参数名>[=<默认值>]

VOLUME

定义匿名数据卷。在启动容器时忘记挂载数据卷,会自动挂载到匿名卷。

作用:避免重要的数据,因容器重启而丢失,这是非常致命的。

避免容器不断变大。

格式:

VOLUME ["<路径1>", "<路径2>"...]
VOLUME <路径>

在启动容器 docker run 的时候,我们可以通过 -v 参数修改挂载点。

EXPOSE

仅仅只是声明端口。

作用:帮助镜像使用者理解这个镜像服务的守护端口,以方便配置映射。在运行时使用随机端口映射时,也就是 docker run -P 时,会自动随机映射 EXPOSE 的端口。

格式:

EXPOSE <端口1> [<端口2>...]

WORKDIR

指定工作目录。用 WORKDIR 指定的工作目录,会在构建镜像的每一层中都存在。(WORKDIR 指定的工作目录,必须是提前创建好的)。

docker build 构建镜像过程中的,每一个 RUN 命令都是新建的一层。只有通过 WORKDIR 创建的目录才会一直存在。

格式:

WORKDIR <工作目录路径>

USER

用于指定执行后续命令的用户和用户组,这边只是切换后续命令执行的用户(用户和用户组必须提前已经存在)。

格式:

USER <用户名>[:<用户组>]

HEALTHCHECK

用于指定某个程序或者指令来监控 docker 容器服务的运行状态。

格式:

HEALTHCHECK [选项] CMD <命令>:设置检查容器健康状况的命令
HEALTHCHECK NONE:如果基础镜像有健康检查指令,使用这行可以屏蔽掉其健康检查指令

HEALTHCHECK [选项] CMD <命令> : 这边 CMD 后面跟随的命令使用,可以参考 CMD 的用法。

ONBUILD

用于延迟构建命令的执行。简单的说,就是 Dockerfile 里用 ONBUILD 指定的命令,在本次构建镜像的过程中不会执行(假设镜像为 test-build)。当有新的 Dockerfile 使用了之前构建的镜像 FROM test-build ,这是执行新镜像的 Dockerfile 构建时候,会执行 test-build 的 Dockerfile 里的 ONBUILD 指定的命令。

格式:

ONBUILD <其它指令>

参考:https://www.runoob.com/docker/docker-dockerfile.html

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