Docker(五)--Dockerfile制作镜像

docker镜像的制作，可以基于容器创建镜像，也可基于dockerfile构建镜像。但需要注意的是，我们并不是真正"创建"新镜像，而是基于一个已有的基础镜像，如centos或ubuntu等，构建新镜像而已。

1.基于容器制作

联合文件系统（UnionFS）挂载提供了容器的文件系统，任何对容器内文件系统的改动都会被写入到新的文件层中，这个文件层归创建它的容器所有。而我们就对做出改动的容器进行镜像构建。我这儿使用busybox作为base image，我们可以认为busybox为一个精简的linux系统。在busybox上运行一个httpd程序，并将其只作为镜像文件。
1.拉取镜像

~]# docker pull busybox:latest		#默认为从dockerhub上拉取
...
~]# docker images
REPOSITORY    TAG       IMAGE ID        CREATED             SIZE
busybox      latest    59788edf1f3e    2 months ago        1.15MB

2.运行镜像

~]# docker run --name bbox -it busybox:latest		#启动镜像，并交互式登录

3.运行httpd
busybox自带有httpd程序

/ # httpd -h
Usage: httpd [-ifv[v]] [-c CONFFILE] [-p [IP:]PORT] [-u USER[:GRP]] [-r REALM] [-h HOME]
	   httpd -d/-e/-m STRING
        -i              Inetd mode
        -f              Don't daemonize
        -v[v]           Verbose
        -p [IP:]PORT    Bind to IP:PORT (default *:80)
        -u USER[:GRP]   Set uid/gid after binding to port
        -r REALM        Authentication Realm for Basic Authentication
        -h HOME         Home directory (default .)
        -c FILE         Configuration file (default {/etc,HOME}/httpd.conf)
        -m STRING       MD5 crypt STRING
        -e STRING       HTML encode STRING
        -d STRING       URL decode STRING

/ # mkdir /data/html		#家目录
/ # echo "httpd server" >> /data/html/index.html		#测试页
/ # httpd -h /data/html	#指定家目录，启动服务

4.镜像制作

重起一个控制台
~]# docker commit -h
Usage:  docker commit [OPTIONS] CONTAINER [REPOSITORY[:TAG]]
Options:
  -a, --author string    Author (e.g., "John Hannibal Smith <[email protected]>")
  -c, --change list      Apply Dockerfile instruction to the created image
  -m, --message string   Commit message
  -p, --pause            Pause container during commit (default true)

~]# docker commit -p bbox test/mybbox:v0.1	#-p制作镜像时，容器暂停运行
~]# docker images 
test/mybbox      v0.1     e07687dd8546    1 minutes ago     1.15MB 

注：若是想对版本号或者镜像名称进行修改，可使用docker tag命令，但是修改后不会覆盖原镜像，会新生成一个镜像，类似于硬链接。

5.更改启动命令
当我们运行mybbox时，会发现虽然文件都有，但是并没有运行httpd服务，这是因为每个镜像都有一个运行时启动的初始命令，我们若想镜像启动时就运行某个命令，需要我们在制作镜像时就指定。

~]# docker inspect -f {{.Config.Cmd}} test/mybbox:v0.1
[sh]						#可见mybbox镜像还是使用busybox的初始命令。

~]# docker commit -a "test <[email protected]>" -c 'CMD ["/bin/httpd,"-h /data/html"]' -p bbox test/mybbox:v0.2
~]# docker inspect -f {{.Config.Cmd}} test/mybbox:v0.2         
[/bin/sh -c ["/bin/httpd,"-h /data/html"]]

6.推送至仓库
镜像制作完成，就可以推送至仓库，默认是推送到dockerhub，我们可以自己在 dockerhub 创建账号并创建仓库，然后本地docker login登录，就可以将本地镜像push上去。需要注意的是在dockerhub上创建仓库时，命名空间要为test，仓库名为mybbox（对于本次实验），必须要严格一致。由于我这儿登不了dockerhub，就不在演示了。

7.保存镜像至本地
当镜像制作好，可保存到本地进行分发，也就不需要上传到仓库了。

~]# docker save -o /tmp/mybbox.gz test/mybbox:v0.2	#-o指定保存目录，也可多个镜像一起保存
~]# docker load -i /tmp/mybbox.gz 		#使用时导入即可

2. 基于Dockerfile制作镜像

其实我们发现，基于容器构建镜像，在对配置变动频繁或需要重复构建镜像时，效率是非常低下的。所以我们就需要使用Dockerfile来实现快速构建镜像，Dockerfile是一个文件，它由构建镜像的指令组成，指令由Docker镜像构建者自上而下排列，能够被用来修改镜像的任何信息。

注意事项：

1. Dockerfile文件需放置在一个目录中，这个目录中有构建镜像的所有文件，可以创建子目录。
2. 在Dockerfile文件中，"#“号开头表示注释，每行为"INSTRUCTION arguments”，习惯大写表示关键字（但并不区分大小写），后面小写表示值。
3. 每个Dockerfile的第一行（注释行除外），必须使用"FROM"关键字。
4. 当我们在docker build构建镜像时，会将我们的指定的上下文目录（即Dockerfile所在目录）打包传递给docker 引擎，而这个上下文中并非所有文件都会在Dockerfile中使用，这样就会使传送给docker引擎的目录过大，影响构建速度，所以可以在此目录中，定义.dockerignore文件，将不使用的文件文件名写入到该文件即可。
5. 最小化镜像的层数，Dockerfile中每一行命令就是一层，层数过多影响构建效率。
6. Dockerfile文件中命令从上往下逐行执行。

2.1 Dockerfile命令

1.FROM： FROM指令是最重的一个且必须为Dockerfile文件开篇的第一个非注释行，用于为映像文件构建过程指定基准镜像，后续的指令运行于此基准镜像所提供的运行环境。实践中，基准镜像可以是任何可用镜像文件，默认情况下，docker build会在docker主机上查找指定的镜像文件，在其不存在时，则会从Docker Hub Registry上拉取所需的镜像文件如果找不到指定的镜像文件，docker build会返回一个错误信息。

Syntax: 
	FROM <image>[:<tag>] 
	FROM <image>@<digest>
	
	<image> :指定作为base image的名称；
	<tag>	:base image的标签，为可选项，省略时默认为latest；

示例:
	FROM busybox:latest

2.MAINTAINER： 用于让镜像制作者提供本人的详细信息，Dockerfile并不限制MAINTAINER指令可在出现的位置，但推荐将其放置于FROM指令之后，已经被LABEL取代，但仍可使用。

Syntax:
	MAINTAINER <authtor's detail>
	
	<author's detail>:可是任何文本信息，但约定俗成地使用作者名称及邮件地址

3.LABEL： 效果同上

Syntax:
	 LABEL <key>=<value> [<key>=<value> ...]

示例:
	LABEL name=test [email protected]

4.COPY： 用于从Docker主机复制文件至创建的新映像文件

Syntax:
	COPY <src> ... <dest> 
	COPY ["<src>",... "<dest>"] 

	<src>  :要复制的源文件或目录，支持使用通配符
	<dest> :目标路径，即正在创建的image的文件系统路径；
		    建议为<dest>使用绝对路径否则，COPY指定则以WORKDIR为其起始路径；

文件复制准则:
	1.<src>必须是build上下文中的路径，不能是其父目录中的文件
	2.如果<src>是目录，则其内部文件或子目录会被递归复制，但<src>目录自身不会被复制
	3.如果指定了多个<src>，或在<src>中使用了通配符，则<dest>必须是一个目录，且必须以/结尾
	4.如果<dest>事先不存在，它将会被自动创建，这包括其父目录路径

示例:
	COPY index.html /data/web/	#最后不加斜线会改名为web
	COPY src/ /data/web			#src/* 被拷贝到/data/web目录下
	COPY test1 test2 /data/web/	#多文件最后必须加/

5.ADD： ADD指令类似于COPY指令，ADD支持使用TAR文件和URL路径

Syntax:
	ADD <src> ... <dest> 
	ADD ["<src>",... "<dest>"] 

操作准则:同COPY指令
	1.如果<src>为URL且<dest>不以/结尾，则<src>指定的文件将被下载并直接被创建为<dest>；
	  如果<dest>以/结尾，则文件名URL指定的文件将被直接下载并保存为<dest>/<filename>。
	2.如果<src>是一个本地系统上的压缩格式的tar文件，它将被展开为一个目录，其行为类似于“tar -x”命令；
	  然而，通过URL获取到的tar文件将不会自动展开；
	3.如果<src>有多个，或其间接或直接使用了通配符，则<dest>必须是一个以/结尾的目录路径；
	  如果<dest>不以/结尾，则其被视作一个普通文件，<src>的内容将被直接写入到<dest>；

示例:
	ADD http://nginx.org/download/nginx-1.14.2.tar.gz /data/		#nginx-1.14.2.tar.gz会放在/data/目录下，不会解压
	ADD nginx-1.14.2.tar.gz	#nginx-1.14.2目录会放在/data/目录下，会解压

6.WORKDIR： 用于为Dockerfile中所有的RUN、CMD、ENTRYPOINT、COPY和ADD指定设定工作目录

Syntax:
	WORKDIR <dirpath>

注:在Dockerfile文件中，WORKDIR指令可出现多次，其路径也可以为相对路径，不过，其是相对此前一个WORKDIR指令指定的路径另外，
WORKDIR也可调用由ENV指定定义的变量

示例:
	WORKDIR /var/log
	WORKDIR $STATEPATH

7.VOLUME： 用于在image中创建一个挂载点目录，以挂载Docker host上的卷或其它容器上的卷。

Syntax:
	VOLUME <mountpoint> 
	VOLUME ["<mountpoint>"] 

注：如果挂载点目录路径下此前有文件存在，docker run命令会在卷挂载完成后将此前的所有文件复制到新挂载的卷中。

示例:
	VOLUME /data		#不能指定宿主机目录，随机挂载在/var/lib/docker/volumes/...

8.EXPOSE： 用于为容器打开指定要监听的端口以实现与外部通信，但不能指定宿主机的端口绑定。

Syntax:
	EXPOSE <port>[/<protocol>] [<port>[/<protocol>] ...]
	<protocol>用于指定传输层协议，可为tcp或udp二者之一，默认为TCP协议

示例:
	EXPOSE 11211/udp 11211/tcp	#EXPOSE指令可一次指定多个端口

9.ENV： 用于为镜像定义所需的环境变量，并可被Dockerfile文件中位于其后的其它指令（如ENV、ADD、COPY等）所调用，调用格式为$variable_name或${variable_name}。

Syntax:
	ENV <key> <value> 或
	ENV <key>=<value> ...

注：
	1.第一种格式中，<key>之后的所有内容均会被视作其<value>的组成部分，因此，一次只能设置一个变量；
	2.第二种格式可用一次设置多个变量，每个变量为一个"<key>=<value>"的键值对，如果<value>中包含空格，可以以反斜线(\)进行转义，
	  也可通过对<value>加引号进行标识；另外，反斜线也可用于续行；
	3.定义多个变量时，建议使用第二种方式，以便在同一层中完成所有功能
	4.docker run时可以使用 -e 参数指定环境变量，相同环境变量会覆盖Dockerfile中的值

示例:
	ENV name=zhang \
		age=15	\
		sex=N

10.ARG： 此参数和ENV有些相似，都是指定变量值，但是在使用ENV时，若要动态的传递变量值，只能在docker run时才能传递，而ARG可以在docker build过程中，通过–build-arg 来进行动态传递参数值。除此之外，ENV的值会保留在镜像的环境变量中，但ARG的值不会保存。

用法同上，下图说明了构建过程。

11.RUN： 用于指定docker build过程中运行的程序，其可以是任何命令，见下图所示。

Syntax:
	RUN <command> 
	RUN ["<executable>", "<param1>", "<param2>"]

注：
	1.第一种格式中，<command>通常是一个shell命令，且以“/bin/sh -c”来运行它，这意味着此进程在容器中的PID不为1，不能接收Unix信号，
	  因此，当使用docker stop <container>命令停止容器时，此进程接收不到SIGTERM信号；
	  即在运行该命令前会先起一个sh进程，然后运行此命令。
	2.第二种语法格式中的参数是一个JSON格式的数组，其中<executable>为要运行的命令，后面的<paramN>为传递给命令的选项或参数；
	  然而，此种格式指定的命令不会以“/bin/sh -c”来发起，因此常见的shell操作如变量替换以及通配符(?,*等)替换将不会进行；
	  不过，如果要运行的命令依赖于此shell特性的话，可以将其替换为类似下面的格式。RUN ["/bin/bash", "-c", "<executable>", "<param1>"]

示例:
	RUN ls /data		#将会在构建的时候执行 "ls /data"命令
	RUN ["httpd",]	

12.CMD： 类似于RUN指令，CMD指令也可用于运行任何命令或应用程序，不过，二者的运行时间点不同，RUN指令运行于映像文件构建过程中，而CMD指令运行于基于Dockerfile构建出的新映像文件启动一个容器时，CMD指令的首要目的在于为启动的容器指定默认要运行的程序，且其运行结束后，容器也将终止；不过，CMD指定的命令其可以被docker run的命令行选项所覆盖，在Dockerfile中可以存在多个CMD指令，但仅最后一个会生效。

Syntax:
	CMD <command> 
	CMD ["<executable>","<param1>","<param2>"] 
	CMD ["<param1>","<param2>"]

注：前两种语法格式的意义同RUN，第一种用法虽然会先起sh进程，但是执行完command后，sh进程会退出，并由command的进程替代为1号进程，第三种则用于为ENTRYPOINT指令提供默认参数。

示例:
	CMD /bin/httpd -f -h $DOC_ROOT	#如下可见在运行命令之前会预先运sh命令
		]# docker inspect -f {{.Config.Cmd}} test
		[/bin/sh -c /bin/httpd -f -h $DOC_ROOT]

13.ENTRYPOINT： 类似CMD指令的功能，用于为容器指定默认运行程序，从而使得容器像是一个单独的可执行程序，与CMD不同的是，由ENTRYPOINT启动的程序不会被docker run命令行指定的参数所覆盖，而且，这些命令行参数会被当作参数传递给ENTRYPOINT指定指定的程序。不过，docker run命令的–entrypoint选项的参数可覆盖ENTRYPOINT指令指定的程序。

Syntax:
	ENTRYPOINT <command>
	ENTRYPOINT ["<executable>", "<param1>", "<param2>"]

注:
	1.docker run命令传入的命令参数会覆盖CMD指令的内容并且附加到ENTRYPOINT命令最后做为其参数使用。
	2.Dockerfile文件中也可以存在多个ENTRYPOINT指令，但仅有最后一个会生效。

示例:
	CMD ["/bin/ls","/etc"]
	ENTRYPOINT 		#会先启动sh进程

14.USER： 用于指定运行image时的或运行Dockerfile中任何RUN、CMD或ENTRYPOINT指令指定的程序时的用户名或UID，默认情况下，container的运行身份为root用户。

Syntax:
	USER <UID>|<UserName>

	注：需要注意的是，<UID>可以为任意数字，但实践中其必须为/etc/passwd中某用户的有效UID，否则，docker run命令将运行失败。

15.HEALTHCHECK： 对容器进行健康状态检测。

Syntax:
	HEALTHCHECK [OPTIONS] CMD command

OPTIONS:
	--interval：多长时间检测一次，默认30s
	--timeout：超时时长，默认30s
	--start-period：容器启动后多久开始检测，默认30s
	--retries：重试次数：默认3次

响应码：
	0：success
	1：unhealthy
	2：reserved
	
示例:
	HEALTHECK --interval=5m --timeout=30s CMD curl -f http://localhost/ || exit 1	

16.SHELL： 在使用RUN、CMD等命令时，有些格式在运行命令前会先启动一个sh进程，默认使用的是/bin/sh，但在有些时候我们需要改变默认的SHELL。

Syntax:
	SHELL ["executable"，"parameters"]

17.STOPSIGAL： 默认的stop-signal是SIGTERM，在docker stop的时候会给容器内PID为1的进程发送这个signal，通过–stop-signal可以设置自己需要的signal，主要的目的是为了让容器内的应用程序在接收到signal之后可以先做一些事情，实现容器的平滑退出，如果不做任何处理，容器将在一段时间之后强制退出，会造成业务的强制中断，这个时间默认是10s。这个命令很少用到。

18.ONBUILD：： 用于在Dockerfile中定义一个触发器，Dockerfile用于build映像文件，此映像文件亦可作为base imag被
另一个Dockerfile用作FROM指令的参数，并以之构建新的映像文件，在后面的这个Dockerfile中的FROM指令在build过程中被执行时，将会“触发”创建其base image的Dockerfile文件中的ONBUILD指令定义的触发器。简单来说，就是别人基于你的镜像重新制作镜像时才会触发此命令。

Syntax:
	ONBUILD <INSTRUCTION>
注：
	1.尽管任何指令都可注册成为触发器指令，但ONBUILD不能自我嵌套，且不会触发FROM和MAINTAINER指令
	2.使用包含ONBUILD指令的Dockerfile构建的镜像应该使用特殊的标签，例如ruby:2.0-onbuild
	3.在ONBUILD指令中使用ADD或COPY指令应该格外小心，因为新构建过程的上下文在缺少指定的源文件时会失败

2.2 简单示例

~]# cat Dockerfile
#Dockerfile for my nginx

FROM nginx:1.14-alpine

LABEL maintainer="chuan <[email protected]>"

ENV DOC_ROOT="/data/web/html/"

ARG PORT=80

COPY entrypoint.sh /bin/
ADD index.html $DOC_ROOT

EXPOSE ${PORT}/tcp

ENTRYPOINT ["/bin/entrypoint.sh"]
CMD ["/usr/sbin/nginx","-g","daemon off;"]

HEALTHCHECK --interval=10s --start-period=10s CMD wget -O - -q http://${IP:-0.0.0.0}:${PORT:-80}/


~]# cat entrypoint.sh 
#!/bin/sh
#
cat > /etc/nginx/conf.d/www.conf << EOF
server {
        server_name $HOSTNAME;
        listen ${IP:-0.0.0.0}:${PORT:-8080};
        root ${DOC_ROOT:-/usr/share/nginx/html};
}
EOF
exec "$@"