Dockerfile和docker-compose解析

基础概念

先简单理解 docker 的使用过程，它分为镜像构建与容器启动。

镜像构建： 即创建一个镜像，它包含安装运行所需的环境、程序代码等。这个创建过程就是使用 dockerfile 来完成的。

容器启动： 容器最终运行起来是通过拉取构建好的镜像，通过一系列运行指令（如端口映射、外部数据挂载、环境变量等）来启动服务的。
1）针对单个容器，这可以通过 docker run 来运行。

2）而如果涉及多个容器的运行（如服务编排）就可以通过 docker-compose 来实现，它可以轻松的将多个容器作为 service 来运行（当然也可仅运行其中的某个），并且提供了 scale (服务扩容) 的功能。

3）例如，你有一个php镜像，一个mysql镜像，一个nginx镜像。如果没有docker-compose，那么每次启动的时候，你需要敲各个容器的启动参数，环境变量，容器命名，指定不同容器的链接参数等等一系列的操作，相当繁琐。而用了docker-composer之后，你就可以把这些命令一次性写在docker-composer.yml文件中，以后每次启动这一整个环境（含3个容器）的时候，你只要敲一个docker-composer up命令就ok了。

而dockerfile的作用是从无到有的构建镜像。

两个完全不是一码事

简单总结：

• dockerfile: 构建镜像；

• docker run: 启动容器；

• docker-compose: 启动服务；

Dockerfile文件详解

什么是Dockerfile?

Dockerfile是一个包含用于组合映像的命令的文本文档。可以使用在命令行中调用任何命令。 Docker通过读取Dockerfile中的指令自动生成映像。

docker build命令用于从Dockerfile构建映像。可以在docker build命令中使用-f标志指向文件系统中任何位置的Dockerfile。

例：

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

Dockerfile的基本结构

Dockerfile 一般分为四部分：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，’#’ 为 Dockerfile 中的注释。

Dockerfile文件说明

Docker以从上到下的顺序运行Dockerfile的指令。为了指定基本映像，第一条指令必须是FROM。一个声明以＃字符开头则被视为注释。可以在Docker文件中使用RUN，CMD，FROM，EXPOSE，ENV等指令。

在这里列出了一些常用的指令。

FROM：指定基础镜像，必须为第一个命令

格式：
　　FROM <image>
　　FROM <image>:<tag>
　　FROM <image>@<digest>示例：　　
　　FROM mysql:5.6注：　　tag或digest是可选的，如果不使用这两个值时，会使用latest版本的基础镜像

MAINTAINER: 维护者信息

格式：
    MAINTAINER <name>
示例：
    MAINTAINER Jasper Xu
    MAINTAINER [email protected]
    MAINTAINER Jasper Xu <[email protected]>

RUN：构建镜像时执行的命令

RUN用于在镜像容器中执行命令，其有以下两种命令执行方式：
shell执行
格式：
    RUN <command>
exec执行
格式：
    RUN ["executable", "param1", "param2"]
示例：
    RUN ["executable", "param1", "param2"]
    RUN apk update
    RUN ["/etc/execfile", "arg1", "arg1"]
注:
    RUN指令创建的中间镜像会被缓存，并会在下次构建中使用。如果不想使用这些缓存镜像，可以在构建时指定--no-cache参数，如：docker build --no-cache

ADD：将本地文件添加到容器中，tar类型文件会自动解压(网络压缩资源不会被解压)，可以访问网络资源，类似wget

格式：
    ADD <src>... <dest>
    ADD ["<src>",... "<dest>"] 用于支持包含空格的路径
示例：
    ADD hom* /mydir/          # 添加所有以"hom"开头的文件
    ADD hom?.txt /mydir/      # ? 替代一个单字符,例如："home.txt"
    ADD test relativeDir/     # 添加 "test" 到 `WORKDIR`/relativeDir/
    ADD test /absoluteDir/    # 添加 "test" 到 /absoluteDir/

COPY：功能类似ADD，但是是不会自动解压文件，也不能访问网络资源

CMD：构建容器后调用，也就是在容器启动时才进行调用。

格式：
    CMD ["executable","param1","param2"] (执行可执行文件，优先)
    CMD ["param1","param2"] (设置了ENTRYPOINT，则直接调用ENTRYPOINT添加参数)
    CMD command param1 param2 (执行shell内部命令)
示例：
    CMD echo "This is a test." | wc -
    CMD ["/usr/bin/wc","--help"]注： 　　CMD不同于RUN，CMD用于指定在容器启动时所要执行的命令，而RUN用于指定镜像构建时所要执行的命令。

ENTRYPOINT：配置容器，使其可执行化。配合CMD可省去"application"，只使用参数。

格式：
    ENTRYPOINT ["executable", "param1", "param2"] (可执行文件, 优先)
    ENTRYPOINT command param1 param2 (shell内部命令)
示例：
    FROM ubuntu
    ENTRYPOINT ["top", "-b"]
    CMD ["-c"]注：　　　ENTRYPOINT与CMD非常类似，不同的是通过docker run执行的命令不会覆盖ENTRYPOINT，而docker run命令中指定的任何参数，都会被当做参数再次传递给ENTRYPOINT。Dockerfile中只允许有一个ENTRYPOINT命令，多指定时会覆盖前面的设置，而只执行最后的ENTRYPOINT指令。

LABEL：用于为镜像添加元数据

格式：
    LABEL <key>=<value> <key>=<value> <key>=<value> ...
示例：
　　LABEL version="1.0" description="这是一个Web服务器" by="IT笔录"
注：
　　使用LABEL指定元数据时，一条LABEL指定可以指定一或多条元数据，指定多条元数据时不同元数据之间通过空格分隔。推荐将所有的元数据通过一条LABEL指令指定，以免生成过多的中间镜像。

ENV：设置环境变量

格式：
    ENV <key> <value>  #<key>之后的所有内容均会被视为其<value>的组成部分，因此，一次只能设置一个变量
    ENV <key>=<value> ...  #可以设置多个变量，每个变量为一个"<key>=<value>"的键值对，如果<key>中包含空格，可以使用\来进行转义，也可以通过""来进行标示；另外，反斜线也可以用于续行
示例：
    ENV myName John Doe
    ENV myDog Rex The Dog
    ENV myCat=fluffy

EXPOSE：指定于外界交互的端口

格式：
    EXPOSE <port> [<port>...]
示例：
    EXPOSE 80 443
    EXPOSE 8080    EXPOSE 11211/tcp 11211/udp注：　　EXPOSE并不会让容器的端口访问到主机。要使其可访问，需要在docker run运行容器时通过-p来发布这些端口，或通过-P参数来发布EXPOSE导出的所有端口

VOLUME：用于指定持久化目录

格式：
    VOLUME ["/path/to/dir"]
示例：
    VOLUME ["/data"]
    VOLUME ["/var/www", "/var/log/apache2", "/etc/apache2"注：　　一个卷可以存在于一个或多个容器的指定目录，该目录可以绕过联合文件系统，并具有以下功能：
1 卷可以容器间共享和重用
2 容器并不一定要和其它容器共享卷
3 修改卷后会立即生效
4 对卷的修改不会对镜像产生影响
5 卷会一直存在，直到没有任何容器在使用它

WORKDIR：工作目录，类似于cd命令

格式：
    WORKDIR /path/to/workdir
示例：
    WORKDIR /a  (这时工作目录为/a)
    WORKDIR b  (这时工作目录为/a/b)
    WORKDIR c  (这时工作目录为/a/b/c)注：　　通过WORKDIR设置工作目录后，Dockerfile中其后的命令RUN、CMD、ENTRYPOINT、ADD、COPY等命令都会在该目录下执行。在使用docker run运行容器时，可以通过-w参数覆盖构建时所设置的工作目录。

USER: 指定运行容器时的用户名或 UID，后续的 RUN 也会使用指定用户。使用USER指定用户时，可以使用用户名、UID或GID，或是两者的组合。当服务不需要管理员权限时，可以通过该命令指定运行用户。并且可以在之前创建所需要的用户

 格式:
　　USER user
　　USER user:group
　　USER uid
　　USER uid:gid
　　USER user:gid
　　USER uid:group

 示例：
　　USER www
 注：
　　使用USER指定用户后，Dockerfile中其后的命令RUN、CMD、ENTRYPOINT都将使用该用户。镜像构建完成后，通过`docker run`运行容器时，可以通过-u参数来覆盖所指定的用户。

ARG：用于指定传递给构建运行时的变量

格式：
    ARG <name>[=<default value>]
示例：
    ARG site
    ARG build_user=www

ONBUILD：用于设置镜像触发器

格式：　　ONBUILD [INSTRUCTION]
示例：
　　ONBUILD ADD . /app/src
　　ONBUILD RUN /usr/local/bin/python-build --dir /app/src
注：　　当所构建的镜像被用做其它镜像的基础镜像，该镜像中的触发器将会被钥触发

以下是一个小例子：

# This my first nginx Dockerfile
# Version 1.0

# Base images 基础镜像
FROM centos

#MAINTAINER 维护者信息
MAINTAINER tianfeiyu 

#ENV 设置环境变量
ENV PATH /usr/local/nginx/sbin:$PATH

#ADD  文件放在当前目录下，拷过去会自动解压
ADD nginx-1.8.0.tar.gz /usr/local/  
ADD epel-release-latest-7.noarch.rpm /usr/local/  

#RUN 执行以下命令 
RUN rpm -ivh /usr/local/epel-release-latest-7.noarch.rpm
RUN yum install -y wget lftp gcc gcc-c++ make openssl-devel pcre-devel pcre && yum clean all
RUN useradd -s /sbin/nologin -M www

#WORKDIR 相当于cd
WORKDIR /usr/local/nginx-1.8.0 

RUN ./configure --prefix=/usr/local/nginx --user=www --group=www --with-http_ssl_module --with-pcre && make && make install

RUN echo "daemon off;" >> /etc/nginx.conf

#EXPOSE 映射端口
EXPOSE 80

#CMD 运行以下命令
CMD ["nginx"]

注意： docker本身内部就是基于linux的，所以像文件中的路径：/usr/local/都是linux中的
解决dockerfile时区问题，可以加上命令：

RUN ln -sf /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime
RUN echo 'Asia/Shanghai' >/etc/timezone

最后用一张图解释常用指令的意义^-

从Dockerfile 构建镜像

Dockerfile 创建完成后，可以使用 docker build 命令根据 Dockerfile 构建一个镜像。

1. 首先准备好 Dockerfile :
   
2. 执行构建命令： docker build -t second:v1.0 .
   注意最后有个点 . ，代表使用当前路径的 Dockerfile 进行构建 ，
   -t second : v1.0 给新构建的镜像取名为 second， 并设定版本为 v1.0 。
   

• docker build： 用 Dockerfile 构建镜像的命令关键词。
• [OPTIONS] : 命令选项，常用的指令包括 -t 指定镜像的名字，
• -f 显示指定构建镜像的 Dockerfile 文件（Dockerfile 可不在当前路径下），
  例如：docker build -f /path/to/a/Dockerfile
• 如果不使用 -f，则默认将上下文路径下的名为 Dockerfile 的文件认为是构建镜像的 “Dockerfile” 。
• 上下文路径|URL： 指定构建镜像的上下文的路径，构建镜像的过程中，可以且只可以引用上下文中的任何文件 。

docker-compose文件及命令

docker-compose文件

先来看一份 docker-compose.yml 文件

version: '2'
services:
  web:
    image: dockercloud/hello-world
    ports:
      - 8080
    networks:
      - front-tier
      - back-tier
 
  redis:
    image: redis
    links:
      - web
    networks:
      - back-tier
 
  lb:
    image: dockercloud/haproxy
    ports:
      - 80:80
    links:
      - web
    networks:
      - front-tier
      - back-tier
    volumes:
      - /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock 
 
networks:
  front-tier:
    driver: bridge
  back-tier:
    driver: bridge

可以看到一份标准配置文件应该包含 version、services、networks 三大部分，其中最关键的就是 services 和 networks 两个部分，下面先来看 services 的书写规则。

build命令：
服务除了可以基于指定的镜像，还可以基于一份 Dockerfile，在使用 up 启动之时执行构建任务，这个构建标签就是 build，它可以指定 Dockerfile 所在文件夹的路径。Compose 将会利用它自动构建这个镜像，然后使用这个镜像启动服务容器。
build: /path/to/build/dir
也可以是相对路径，只要上下文确定就可以读取到 Dockerfile。
build: ./dir
设定上下文根目录，然后以该目录为准指定 Dockerfile。

build:
  context: ../
  dockerfile: path/of/Dockerfile

注意 build 都是一个目录，如果你要指定 Dockerfile 文件需要在 build 标签的子级标签中使用 dockerfile 标签指定，如上面的例子。
如果你同时指定了 image 和 build 两个标签，那么 Compose 会构建镜像并且把镜像命名为 image 后面的那个名字。

build: ./dir
image: webapp:tag

既然可以在 docker-compose.yml 中定义构建任务，那么一定少不了 arg 这个标签，就像 Dockerfile 中的 ARG 指令，它可以在构建过程中指定环境变量，但是在构建成功后取消，在 docker-compose.yml 文件中也支持这样的写法：

build:
  context: .
  args:
    buildno: 1
    password: secret

下面这种写法也是支持的，一般来说下面的写法更适合阅读。

build:
  context: .
  args:
    - buildno=1
    - password=secret

与 ENV 不同的是，ARG 是允许空值的。例如：

args:
  - buildno
  - password

这样构建过程可以向它们赋值。

注意： YAML 的布尔值（true, false, yes, no, on, off）必须要使用引号引起来（单引号、双引号均可），否则会当成字符串解析。

docker-compose常用命令：

docker-compose up -d nginx                     构建建启动nignx容器

docker-compose exec nginx bash            登录到nginx容器中

docker-compose down                              删除所有nginx容器,镜像

docker-compose ps                                   显示所有容器

docker-compose restart nginx                   重新启动nginx容器

docker-compose run --no-deps --rm php-fpm php -v  在php-fpm中不启动关联容器，并容器执行php -v 执行完成后删除容器

docker-compose build nginx                     构建镜像 。        

docker-compose build --no-cache nginx   不带缓存的构建。

docker-compose logs  nginx                     查看nginx的日志 

docker-compose logs -f nginx                   查看nginx的实时日志

docker-compose config  -q                        验证（docker-compose.yml）文件配置，当配置正确时，不输出任何内容，当文件配置错误，输出错误信息。 

docker-compose events --json nginx       以json的形式输出nginx的docker日志

docker-compose pause nginx                 暂停nignx容器

docker-compose unpause nginx             恢复ningx容器

docker-compose rm nginx                       删除容器（删除前必须关闭容器）

docker-compose stop nginx                    停止nignx容器

docker-compose start nginx                    启动nignx容器

参考文章：
http://www.imooc.com/wenda/detail/425491
https://blog.csdn.net/jiangyu1013/article/details/79967440
https://www.cnblogs.com/panwenbin-logs/p/8007348.html
https://blog.csdn.net/Aria_Miazzy/article/details/89326829
https://www.cnblogs.com/moxiaoan/p/9299404.html