Docker进阶之Dockerfile

2023-05-16

Dockerfile是一个文本格式的配置文件，我们可以使用Dockerfile来快速创建自定义的镜像。Dockerfile内部包含了一条条的指令，每一条指令构建一层，因此每一条指令应当描述该层如何构建。层越多，效率越低，因此，创建镜像，层越少越好
Dockerfile结构大致分为四个部分：

基础镜像信息
维护者信息
构建镜像的指令信息
容器启动时执行指令信息

1.Dockerfile常用指令

Dockerfile指令通常是以大写形式书写

1.1 FROM

使用Dockerfile定制镜像，那么一定需要以一个镜像为基础，在其上进行定制，因此我们需要指定一个基础镜像，而FROM指令就是指定基础镜像，并且该指令必须是Dockerfile的第一条指令。

FROM [--platform=<platform>] <image>[:<tag>] [AS <name>]

FROM ubuntu:latest AS my-ubuntu

FROM可以在Dockerfile中出现多次，以创建多个镜像，或者将一个构建阶段用作是另一个构建阶段的依赖项。AS <name>指定的名称可以在后续构建阶段使用，例如COPY --from=<name>。在默认情况下，--platform使用的当前构建请求的平台。

1.2 RUN

RUN <command> command为shell命令
RUN ["executable", "param1", "param2"] executable为可执行程序，param1，param2分别为参数

RUN apt-get update
RUN ["apt-get","update"]

RUN指令会在当前镜像创建一个新层，并且将执行结果提交.

1.3 CMD

CMD ["executable","param1","param2"] (首选形式)
CMD ["param1","param2"] (作为ENTRYPOINT的默认参数)
CMD command param1 param2 (shell命令形式)

在Dockerfile中，只能有一条CMD指令，如果出现多个CMD命令，则只有最后一个命令会生效。我们使用CMD指令指定容器运行时要执行的命令以及提供默认参数。如果我们指定Docker运行时的参数，CMD指令中默认参数可以被覆盖。

注意：CMD指令在镜像构建时不会执行任何操作。

1.4 LABEL

LABEL <key>=<value> <key>=<value> <key>=<value>

LABEL指令可以为镜像添加元数据。我们可以使用LABEL指令来添加镜像的作者信息等

1.5 EXPOSE

EXPOSE <port> [<port>/<protocol>...]

EXPOSE 8080
EXPOSE 8080/TCP

EXPOSE指令通知Docker容器在运行时监听指定的网络端口，可以指定端口的协议（TCP/UDP），如果不指定默认为TCP协议

1.6 ENV

ENV <key>=<value> ...

ENV version=1.0 name=test

ENV指令可以设置环境变量，设置的环境变量可以在后续的构建阶段中使用

1.7 ADD

ADD [--chown=<user>:<group>] <src>... <dest>

ADD test.txt /mydir/
ADD test/ /mydir/

ADD指令可以从<src>将文件、文件夹、远程文件地址复制并添加到镜像文件系统的指定位置<dest>。

如果<src>是一个文件，则该文件必须是在构建上下文中，因为docker构建的第一步就是讲上下文目录以及子目录发送到docker守护进程中，docker默认会在上下文目录的根目录去找Dockerfile文件。如果是一个可识别的压缩文件，复制之后将会被自动解压。
如果<src>是一个url且末尾不带/，则会将文件下载并复制到<dest>路径下。
如果<src>是一个url且末尾带/，则会推断文件名并将文件下载并复制到<dest>/<filename>路径下。
如果<src>是一个文件夹，该目录下所有的文件将会被复制（不包括文件夹）
<dest>可以是相对路径、绝对路径，如果不存在，将会默认创建
如果<dest>末尾不带/，其将会被视为一个常规文件，<src>的内容将会被复制并写入<dest>。例如：COPY a.txt b.txt

1.8 COPY

COPY [--chown=<user>:<group>] <src>... <dest>

# 复制文件到镜像中相对路径
COPY test.txt relativeDir/
# 复制文件到镜像中绝对路径
COPY test.txt /absoluteDir/

注意：COPY指令可以使用--from<name>参数，该参数将使用上一构建阶段，例如FROM ubuntu:latest AS my-ubuntu

如果<src>是一个文件，则该文件必须是在构建上下文中，因为docker构建的第一步就是讲上下文目录以及子目录发送到docker daemon中，docker默认会在上下文目录的根目录去找Dockerfile文件。
<dest>可以是相对路径、绝对路径，如果不存在，将会默认创建。
如果<dest>末尾不带/，其将会被视为一个常规文件，<src>的内容将会被复制并写入<dest>。例如：COPY a.txt b.txt

1.9 ENTRYPOINT

ENTRYPOINT ["executable", "param1", "param2"]

ENTRYPOINT command param1 param2

Docker运行时，可以使用--entrypoint来覆盖ENTRYPOINT指令。Dockerfile中如果出现多个ENTRYPOINT指令，则只有最后一个生效。如果不使用--entrypoint参数，Docker运行时，由ENTRYPOINT启动的程序不会被docker run命令指定的参数所覆盖，而是将这些参数传递给由ENTRYPOINT启动的程序。

1.10 VOLUME

VOLUME ["/data"]

Docker运行会在宿主机生成数据卷并挂载VOLUME指令指定的位置。

1.11 WORKDIR

WORKDIR /path/to/workdir

WORKDIR指令为任意的RUN、CMD、ENTRYPOINT、ADD、COPY指令设置工作目录。如果指定的目录不存在，将会被默认创建。

WORKDIR指令在Dockerfile中可以多次使用，如果使用了相对路径，则后续路径会上一条的路径相对，例如：
```
WORKDIR /aa
WORKDIR bb
WORKDIR cc
RUN pwd

# pwd命令的输出路径将为/aa/bb/cc
```

WORKDIR指令，可以使用Dockerfile中显示设置的环境变量

ENV DIRPATH=/path
WORKDIR $DIRPATH/$DIRPATH2
RUN pwd

#pwd输出的路径为/path/$DIRPATH2，因为$DIRPATH2无法被识别

1.12 ARG

ARG <name>[=<default value>]

ARG指令定义了一个变量，构建镜像时，可以使用--build-arg <varname>=<value>将该变量传递给构建器。

2.使用Dockerfile构建项目镜像

上下文目录：发出docker build指令所在目录就是上下文目录。默认情况下，docker会在当前目录中寻找Dockerfile文件，我们也可以使用-f参数来指定Dockerfile的位置。无论Dockerfile处于什么位置，上下文目录以及子目录的所有内容都会被发送到Docker daemon中。

我们创建一个SpringBoot应用

在pom.xml中配置Spring Boot Maven Plugin插件，并开启分层

<build>
    <plugins>
        <plugin>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            <configuration>
                <layers>
                    <enabled>true</enabled>
                </layers>
            </configuration>
        </plugin>
    </plugins>
</build>

使用分层特性创建优化的Docker Image
使用配置好的Dockerfile进行构建，假设Dockerfile在当前文件夹下，使用docker build .进行构建。

Dockerfile如下：

# 指定基础镜像，这是分阶段构建的前期阶段
FROM openjdk:11-jre as builder
# 执行命令的工作目录
WORKDIR apps
# 配置参数
ARG JAR_FILE=target/*.jar
# 将编译构建得到的jar文件复制到镜像空间中
COPY ${JAR_FILE} application.jar
# 通过工具spring-boot-jarmode-layertools从application.jar中提取拆分后的构建结果
RUN java -Djarmode=layertools -jar application.jar extract

# 正式构建镜像
FROM openjdk:11-jre
RUN ln -sf /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime
RUN echo 'Asia/Shanghai' >/etc/timezone
WORKDIR apps
# 前一阶段从jar中提取除了多个文件，这里分别执行COPY命令复制到镜像空间中，每次COPY都是一个layer
COPY --from=builder apps/dependencies/ ./
COPY --from=builder apps/spring-boot-loader/ ./
COPY --from=builder apps/snapshot-dependencies/ ./
COPY --from=builder apps/application/ ./
ENTRYPOINT java ${JAVA_OPTS} org.springframework.boot.loader.JarLauncher

参考链接：https://docs.spring.io/spring-boot/docs/current/reference/html/container-images.html#container-images

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