Docker | DockerFile 解析

2022年2月27日 · 3870 字 · 8 分钟 · Docker

一、简介

Dockerfile是用来构建 Docker 镜像的文本文件，是由一条条构建镜像所需的指令和参数构成的脚本。

官网：https://docs.docker.com/engine/reference/builder/
构建三步骤：

  • 编写 Dockerfile 文件。
  • docker build命令构建镜像。
  • docker run依镜像运行容器实例。

二、DockerFile 构建过程解析

Dockerfile 内容基础知识：

  • 1、每条保留字指令都必须为大写字母且后面要跟随至少一个参数。
  • 2、指令按照从上到下，顺序执行。
  • 3、#表示注释。
  • 4、每条指令都会创建一个新的镜像层并对镜像进行提交。

Docker 执行 Dockerfile 的大致流程：

  • 1、docker 从基础镜像运行一个容器
  • 2、执行一条指令并对容器作出修改。
  • 3、执行类似 docker commit 的操作提交一个新的镜像层。
  • 4、docker 再基于刚提交的镜像运行一个新容器。
  • 5、执行 dockerfile 中的下一条指令直到所有指令都执行完成。

从应用软件的角度来看，Dockerfile、Docker 镜像与 Docker 容器分别代表软件的三个不同阶段。
Dockerfile 是软件的原材料。
Docker 镜像 是软件的交付品。
Docker 容器 则可以认为是软件镜像的运行态，也即依照镜像运行的容器实例。
Dockerfile面向开发，Docker 镜像成为交付标准，Docker 容器则涉及部署与运维，三者缺一不可，合力充当 Docker体系的基石。

  • 1、Dockerfile，需要定义一个 Dockerfile，Dockerfile 定义了进程需要的一切东西。Dockerfile 涉及的内容包括执行代码或者是文件、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、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，这时需要考虑如何设计 namespace 的权限控制)等等;
  • 2、Docker 镜像，在用 Dockerfile 定义一个文件之后，docker build 时会产生一个 Docker 镜像，当运行 Docker 镜像时会真正开始提供服务;
  • 3、Docker 容器，容器是直接提供服务的。

三、DockerFile常用保留字指令

参考 tomcat8 的 dockerfile 入门：https://github.com/docker-library/tomcat

3.1、FROM

基础镜像，当前新镜像是基于哪个镜像的，指定一个已经存在的镜像作为模板，第一条必须是 from 。

3.2、MAINTAINER

镜像维护者的姓名和邮箱地址

3.3、RUN

容器构建时需要运行的命令。两种格式：
shell格式

RUN <命令行命令>
# <命令行命令>等同于，在终端操作的shell命令。

RUN yum -y install vim

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

RUN是在 docker build 时运行。

3.4、EXPOSE

当前容器对外暴露出的端口。

3.5、WORKDIR

指定在创建容器后，终端默认登陆的进来工作目录，一个落脚点。

3.6、USER

指定该镜像以什么样的用户去执行，如果都不指定，默认是root。

3.7、ENV

用来在构建镜像过程中设置环境变量。

ENV MY_PATH /usr/mytest

这个环境变量可以在后续的任何 RUN 指令中使用，这就如同在命令前面指定了环境变量前缀一样；
也可以在其它指令中直接使用这些环境变量，比如：WORKDIR $MY_PATH。

3.8、ADD

将宿主机目录下的文件拷贝进镜像且会自动处理 URL 和解压 tar 压缩包。

3.9、COPY

类似 ADD，拷贝文件和目录到镜像中。 将从构建上下文目录中 <源路径> 的文件/目录复制到新的一层的镜像内的 <目标路径> 位置

COPY src dest
COPY ["src", "dest"]
<src源路径>：源文件或者源目录
<dest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。

3.10、VOLUME

容器数据卷，用于数据保存和持久化工作。

3.11、CMD

指定容器启动后的要干的事情。 CMD 容器启动命令 CMD 指令的格式和 RUN 相似，也是两种格式:

  • shell 格式：CMD <命令>
  • exec格式：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 指定具体的参数。

注意： 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。
参考官网 Tomcat 的 dockerfile。

EXPOSE 8080
CMD ["catalina.sh", "run"]

演示自己的覆盖操作：

docker run it -p 8080:8080 57800e5b1cbf /bin/bash

它和前面 RUN 命令的区别：

  • CMD 是在 docker run 时运行。
  • RUN 是在 docker build 时运行。

3.12、ENTRYPOINT

也是用来指定一个容器启动时要运行的命令。
类似于 CMD 指令，但是 ENTRYPOINT 不会被 docker run 后面的命令覆盖， 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。

命令格式和案例说明
命令格式：

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

ENTRYPOINT 可以和 CMD 一起用，一般是变参才会使用 CMD ，这里的 CMD 等于是在给 ENTRYPOINT 传参。
当指定了 ENTRYPOINT 后，CMD 的含义就发生了变化，不再是直接运行其命令而是将 CMD 的内容作为参数传递给 ENTRYPOINT指令，他两个组合会变成：

<ENTRYPOINT>"<CMD>"

案例如下：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

是否传参	        按照dockerfile编写执行	            传参运行
Docker命令	    docker run nginx:test	            docker run  nginx:test -c /etc/nginx/new.conf
衍生出的实际命令	nginx -c /etc/nginx/nginx.conf	    nginx -c /etc/nginx/new.conf

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。

BUILD (构建时)Both (两者皆有)RUN (运行时)
FROMWORKDIRCMD
MAINTAINERUSERENV
COPYEXPOSE
ADDVOLUME
RUNENTRYPOINT
ONBUILD
.dockerignore

四、Dockerfile 示例

4.1、要求

Centos7 镜像具备 vim + ifconfig + jdk8

JDK 的下载镜像地址
官网：


下载地址：

https://www.oracle.com/java/technologies/downloads/#java8  
https://mirrors.yangxingzhen.com/jdk/

4.2、编写

准备编写 Dockerfile 文件：

点击查看完整的 Dockerfile
FROM centos
MAINTAINER zhuangpf<809566095@qq.com>

ENV MYPATH /usr/local
WORKDIR $MYPATH
 
#安装vim编辑器
RUN yum -y install vim
#安装ifconfig命令查看网络IP
RUN yum -y install net-tools
#安装java8及lib库
RUN yum -y install glibc.i686
RUN mkdir /usr/local/java
#ADD 是相对路径jar,把jdk-8u171-linux-x64.tar.gz添加到容器中,安装包必须要和Dockerfile文件在同一位置
ADD jdk-8u171-linux-x64.tar.gz /usr/local/java/
#配置java环境变量
ENV JAVA_HOME /usr/local/java/jdk1.8.0_171
ENV JRE_HOME $JAVA_HOME/jre
ENV CLASSPATH $JAVA_HOME/lib/dt.jar:$JAVA_HOME/lib/tools.jar:$JRE_HOME/lib:$CLASSPATH
ENV PATH $JAVA_HOME/bin:$PATH
 
EXPOSE 80
 
CMD echo $MYPATH
CMD echo ">>>>> success ok"
CMD /bin/bash

4.3、构建

docker build -t 新镜像名字:TAG .
docker build -t centosjava8:1.5 .

. 含义：
在 docker build 命令中，末尾的路径（如 .）代表的是 构建上下文 (Build Context)，而不是 Dockerfile 的路径。
构建上下文：Docker 会把你指定的这个目录下的所有文件“打包”发送给 Docker Daemon（后台进程）。

指定 Dockerfile：

# 路径说明：
# -f 指定 Dockerfile 的具体路径
# .  指定构建上下文（即 COPY 指令查找文件的根目录）
docker build -f ./config/docker/Dockerfile -t my-app:v1 .

4.4、运行

docker run -it 新镜像名字:TAG
docker run -it centosjava8:1.5 /bin/bash

4.5、UnionFS（联合文件系统）

UnionFS（联合文件系统）：Union文件系统（UnionFS）是一种分层、轻量级并且高性能的文件系统，它支持对文件系统的修改作为一次提交来一层层的叠加，同时可以将不同目录挂载到同一个虚拟文件系统下(unite several directories into a single virtual filesystem)。Union 文件系统是 Docker 镜像的基础。镜像可以通过分层来进行继承，基于基础镜像（没有父镜像），可以制作各种具体的应用镜像。

4.6、虚悬镜像

仓库名、标签都是<none>的镜像，俗称 dangling image。

vim Dockerfile

from ubuntu
CMD echo 'action is success'

然后构建

docker build .

查看

docker image ls -f dangling=true

删除

# 默认行为：只删“虚悬镜像” (Dangling Images)
docker image prune

# 只要没有容器正在使用它（无论容器是运行还是停止），就把它删掉
docker image prune -a

删除所有未使用的镜像，是指当前未被任何容器使用的镜像。这包括：

  • 悬空镜像：这些镜像没有任何标签（tag），并且没有被任何容器引用。
  • 未被运行的容器使用的镜像：如果某个镜像没有被任何正在运行或已停止的容器使用，它将被视为未使用。

如果想释放大量空间，通常建议按这个顺序操作：

  • 清理停止的容器：
    docker container prune （这会把所有没运行的容器全删了，释放它们对镜像的引用）。
  • 清理镜像：
    docker image prune -a （此时，那些之前被停止容器占用的镜像就可以被安全删除了）。

五、通过 IDEA 新建一个普通微服务模块

详见 docker_boot。

六、通过 dockerfile 发布微服务部署到 docker 容器

Dockerfile

# 基础镜像使用java
#FROM java:8
FROM openjdk:8-jdk-alpine
# 作者
#MAINTAINER zhuangpf
LABEL maintainer="zhuangpf"
# VOLUME 指定临时文件目录为/tmp，在主机/var/lib/docker目录下创建了一个临时文件并链接到容器的/tmp
VOLUME /tmp
# 将jar包添加到容器中并更名为docker_boot.jar
#ADD docker_boot-1.0-SNAPSHOT.jar docker_boot.jar
COPY docker_boot-1.0-SNAPSHOT.jar docker_boot.jar
# 运行jar包
# 修改文件的“最后访问时间” (Access Time) 和“修改时间”。刷新文件的时间戳。
RUN bash -c 'touch /docker_boot.jar'  
ENTRYPOINT ["java","-jar","/docker_boot.jar"]
#暴露6001端口作为微服务
EXPOSE 6001

将微服务 jar 包和 Dockerfile 文件上传到同一个目录下。 构建镜像：

docker build -t docker_boot:1.0 .

运行容器：

docker run -d -p 6001:6001 docker_boot:1.0

七、docker buid

参数全称作用说明典型场景
-t--tag为镜像指定名称和标签。格式为 name:tag构建生产镜像、版本管理
-f--file指定 Dockerfile 的路径（如果不叫 Dockerfile 或不在当前目录）多环境配置（如 Dockerfile.dev）
.(位置参数)指定构建上下文 (Context)，即 COPY 指令查找文件的根目录绝大多数构建场景
--build-arg--build-arg传递构建时变量，需在 Dockerfile 中配合 ARG 使用动态指定版本号、环境名
--no-cache--no-cache禁用缓存，强制重新执行所有构建步骤解决因缓存导致的软件安装包过时问题
--pull--pull强制去仓库拉取最新的基础镜像 (Base Image)确保安全补丁是最新的
--label--label为镜像添加元数据说明（键值对）标注作者、项目名、构建日期
--target--target在多阶段构建中，指定构建目标阶段只构建编译环境或特定运行环境
-m--memory设置构建容器能使用的最大内存宿主机资源紧张时限制保护
-q--quiet静默模式，构建成功后仅输出镜像 ID自动化脚本、CI/CD 流程
--network--network指定构建过程中 RUN 指令使用的网络模式解决构建时无法访问特定网络的问题

示例：

docker build \
  -f ./docker/production.Dockerfile \
  -t my-bank-service:v1.2 \
  --build-arg JAVA_OPTS="-Xms512m" \
  --no-cache \
  --label "maintainer=zhuangpf" \
  --label "build_time=20260422" \
  .