Docker系列07—Dockerfile 详解

1、认识Dockerfile

1.1 镜像的生成途径

•  基于容器制作
•  dockerfile，docker build

　　基于容器制作镜像，已经在上篇Docker系列06—基于容器制作镜像并上传到Docker Registry详细讲解过了，大家有需要可以去上篇查找；这篇主要讲解基于Dockerfile，使用docker build 命令制作镜像。

 

1.2 Dockerfile 介绍

　　Docker中有个非常重要的概念叫做——镜像（Image）。Docker 镜像是一个特殊的文件系统，除了提供容器运行时所需的程序、库、资源、配置等文件外，还包含了一些为运行时准备的一些配置参数（如匿名卷、环境变量、用户等）。镜像不包含任何动态数据，其内容在构建之后也不会被改变。

　　镜像的定制实际上就是定制每一层所添加的配置、文件。如果我们可以把每一层修改、安装、构建、操作的命令都写入一个脚本，用这个脚本来构建、定制镜像，那么之前提及的无法重复的问题、镜像构建透明性的问题、体积的问题就都会解决。这个脚本就是 Dockerfile。

　　Dockerfile 是一个文本文件，其内包含了一条条的指令(Instruction)，每一条指令构建一层，因此每一条指令的内容，就是描述该层应当如何构建。

 

1.3 Dockerfile 指令

• FROM
• MAINTAINER
• COPY
• ADD
• WORKDIR
• VOLUME
• EXPOSE
• ENV
• RUN
• CMD
• ENTRYPOINT
• HEALTHCHECK
• ONBUILD
• USER
• ARG
• SHELL
• STOPSIGNAL

 

1.4 Dockerfile 的使用

（1）Dockerfile 编写的基本结构

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。

 

（2）一台主机可以有多个Dockerfile

　　要使用多个Dockerfile 创建镜像，可以在不同目录编写Dockerfile，然后在Dockerfile 所在的目录下构建新的镜像；

　　注意：Dockerfile 中所包含的需要的内容；如COPY的文件、目录等，都需要在Dockerfile 同级目录下存在；

 

（3）docker build 基于dockerfile制作镜像的命令

① 格式：

② 选项：

•  -t：打标签
•  -c，- cpu-shares int ：CPU份额（相对权重）
•  -m，- memory bytes：内存限制
•  --build-arg：设置构建时变量，就是构建的时候修改ARG指令的参数

 

2、FROM 指令

2.1 介绍

•  FROM 指令必须是 Dockerfile 中非注释行的第一个指令，即一个 Dockerfile 从FROM语句；
•  FROM 指令用于为镜像文件构建过程指定基础镜像，后续的指令运行于此基础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，则会自动从 Docker 的公共库 pull 镜像下来。如果找不到指定的镜像文件，docker build 会返回一个错误信息；
•  FROM可以在一个 Dockerfile 中出现多次，如果有需求在一个 Dockerfile 中创建多个镜像。
•  如果FROM语句没有指定镜像标签，则默认使用latest标签。

 

2.2 格式

注：

•  <repository>：指定作为base image的名称；
•  <tag>：base image的标签，省略时默认latest；
•  <digest>：是镜像的哈希码；使用哈希码会更安全一点；

 

2.3 示例

 

3、MAINTAINER

3.1 介绍

•  用于让dockerfile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

 

3.2 格式

 

3.3 示例

 

4、COPY

4.1 介绍

•  用于从docker 主机复制新文件或者目录至创建的新镜像指定路径中 

 

4.2 格式

注：

•  <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<dest>使用绝对路径，否则，COPY指定以WORKDIR为其实路径
•  在路径中有空白字符时，通常使用第2中格式；

 

4.3 文件复制准则

•  <src>必须是build上下文中的路径，不能是其父目录中的文件；
•  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；
•  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；
•  如果<dest>事先不存在，他将会被自动创建，这包括父目录路径。

 

4.4 示例

4.4.1 COPY 文件

（1）编写dockerfile文件

 

（2）在dockerfile同级目录下准备好index.html文件

 

（3）使用build 制作镜像

　　

（4）基于此新建镜像运行容器，进行验证

注：--rm：在容器关闭时，直接删除容器，方便实验。

 

4.4.2 COPY 目录

（1）编写dockerfile文件

 

注：如果是复制目录，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；需要把复制目录名字也写在容器中要复制的路径下！

 

（2）在dockerfile同级目录下准备好yum.repos.d 目录

　　

（3）使用build 制作镜像

　　

（4）基于此新建镜像运行容器，进行验证

　　

5、ADD

5.1 介绍

• ADD 指令类似于COPY指令，ADD支持使用TAR文件和URL路径

 

5.2 格式

 

5.3 操作准则

•  同COPY指令
•  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>
•  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;
•  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>;

 

5.4 示例

5.4.1 COPY 网上路径（URL）的tar包

（1）编写dockerfile文件

注：ADD 的<src> 是网上的nginx下载路径

 

（2）使用build 制作镜像

　　

（3）基于此新建镜像运行容器，进行验证

　　

5.4.2 COPY 本地的路径的tar包

（1）编写dockerfile文件

　　

（2）在dockerfile同级目录下准备好yum.repos.d 目录

　　

（3）使用build 制作镜像

　　

（4）基于此新建镜像运行容器，进行验证

　　

6、WORKDIR

6.1 介绍

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

 

6.2 格式

　　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；

 

6.3 示例

　　

7、VOLUME

7.1 介绍

•  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

 

7.2 语法

注：如果挂载点目录路径下此前在文件存在，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

 

7.3 示例

（1）编写dockerfile文件

　　

（2）使用build 制作镜像

　　

（3）基于此新建镜像运行容器，进行验证

　　

8、EXPOSE

8.1 介绍

•  用于为容器打开指定要监听的端口以实现与外部通信

 

8.2 语法

注：

•  <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
•  EXPOSE指令可一次指定多个端口，例如：EXPOSE 11211/udp 11211/tcp

 

8.3 示例

（1）编写dockerfile文件

　　

（2）使用build 制作镜像

　　

（4）基于此新建镜像运行容器，进行验证

 

注：就算dockerfile 中有EXPOSE 指令暴露端口，但是不是真正的暴露；需要在启动容器时，使用-P 选项真正的暴露端口。

 

9、ENV

9.1 介绍

•  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}

 

9.2 格式

注：

•  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;
•  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;
•  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

 

9.3 示例

（1）编写dockerfile文件

　　

（2）使用build 制作镜像

　　

（3）基于此新建镜像运行容器，进行验证

　　

10、RUN

10.1 介绍

•  用于指定docker build过程中运行的程序，其可以是任何命令

 

10.2 语法

注：

•  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；
•  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>"]

 

10.3 示例

（1）编写dockerfile文件：使用RUN 执行解压命令

　　

（2）使用build 制作镜像

　　

（3）基于此新建镜像运行容器，进行验证：已经执行了解压命令

　　

11、CMD

11.1 介绍

• 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

 

11.2 语法

注：

•  前两种语法格式的意义同RUN
•  第三种则用于为ENTRYPOINT指令提供默认参数
•  json数组中，要使用双引号，单引号会出错

 

11.3 示例

（1）编写dockerfile文件

　　

（2）使用build 制作镜像

　　

（3）基于此新建镜像运行容器，进行验证，httpd正常运行

　　

12、ENTRYPOINT

12.1 介绍

•  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

 

12.2 语法

注：

•  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
•  Dockerfile文件中也可以存在多个ENTRYPOINT指令，但仅有最后一个会生效

 

12.3 示例

（1）编写dockerfile文件

　　

（2）使用build 制作镜像

　　

（3）基于此新建镜像运行容器，进行验证

　　

13、HEALTHCHECK

13.1 介绍

•  HEALTHCHECK指令告诉Docker如何测试容器以检查它是否仍在工作。
•  即使服务器进程仍在运行，这也可以检测出陷入无限循环且无法处理新连接的Web服务器等情况。

 

13.2 语法

 

（1）OPTIONS 选项：

•  --interval=DURATION (default: 30s)：每隔多长时间探测一次，默认30秒
•  -- timeout= DURATION (default: 30s)：服务响应超时时长，默认30秒
•  --start-period= DURATION (default: 0s)：服务启动多久后开始探测，默认0秒
•  --retries=N (default: 3)：认为检测失败几次为宕机，默认3次

 

（2）返回值：

•  0：容器成功是健康的，随时可以使用
•  1：不健康的容器无法正常工作
•  2：保留不使用此退出代码

 

13.3 示例

（1）编写dockerfile文件

检测web2容器的10080端口（其实打开的是80端口，10080并没有，所有会检测失败）

　　

（2）使用build 制作镜像

　　

（3）基于此新建镜像运行容器，进行验证

　　

14、ONBUILD

14.1 介绍

•  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 image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

 

14.2 语法

•  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
•  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-onbuil
•  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

 

14.3 示例

（1）编写第一个Dockerfile文件，准备作为第二个Dockerfile文件的FROM基础镜像

　　

（2）编写第2个Dockerfile文件，FROM 基于第1个Dockerfile

 

（3）基于2个Dockerfile文件新建镜像，并运行容器，进行验证

① 基于第1个Dockerfile文件新建镜像

　　

② 基于第2个Dockerfile文件新建镜像

　　

③ 基于二个新镜像启动容器验证

 

15、不常用的 dockerfile 指令

15.1 USER

15.1.1 介绍

•  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

 

15.1.2 格式

　　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

 

15.2 ARG

15.2.1 介绍

•  ARG指令类似ENV，定义了一个变量；区别于ENV：用户可以在构建时docker build --build-arg <varname> = <value> 进行对变量的修改；ENV不可以；
•  如果用户指定了未在Dockerfile中定义的构建参数，那么构建输出警告。

 

15.2.2 格式

Dockerfile可以包含一个或多个ARG指令

 

15.2.2 示例

（1）在dockerfile 中定义ARG

　　

（2）构建此时镜像时，修改此age

 

15.3 SHELL

15.3.1 介绍

•  SHELL指令允许覆盖用于shell命令形式的默认shell。
•  Linux上的默认shell是[“/ bin / sh”，“c”]，在Windows上是[“cmd”，“/ S”，“/ C”]
•  SHELL指令必须以JSON格式写入Dockerfile。

 

15.3.2 语法

•  SHELL指令可以多次出现。
•  每个SHELL指令都会覆盖所有先前的SHELL指令，并影响所有后续指令。

 

15.4 STOPSIGNAL

15.4.1 介绍

•  STOPSIGNAL指令设置将发送到容器出口的系统调用信号。
•  此信号可以是与内核的系统调用表中的位置匹配的有效无符号数，例如9，或者SIGNAME格式的信号名，例如SIGKILL。

 

15.4.2 语法