Docker学习笔记：Dockerfile

朱雀 2020-10-25 08:04 797阅读 0赞

Docker 可以通过 Dockerfile 的内容来自动构建镜像。

Dockerfile 是一个包含创建镜像所有命令的文本文件，通过docker build命令可以根据 Dockerfile 的内容构建镜像，在介绍如何构建之前先介绍下 Dockerfile 的基本语法结构。

Dockerfile 有以下指令选项:

*  FROM
 *  MAINTAINER
 *  RUN
 *  CMD
 *  EXPOSE
 *  ENV
 *  ADD
 *  COPY
 *  ENTRYPOINT
 *  VOLUME
 *  USER
 *  WORKDIR
 *  ONBUILD

### ** 7.1 FROM** ###

用法:

FROM <image>

或者

FROM <image>

*  FROM指定构建镜像的基础源镜像，如果本地没有指定的镜像，则会自动从 Docker 的公共库 pull 镜像下来。
 *  FROM必须是 Dockerfile 中非注释行的第一个指令，即一个 Dockerfile 从FROM语句开始。
 *  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。

### **7.2 MAINTAINER** ###

用法:

MAINTAINER <name>

指定创建镜像的用户

RUN 有两种使用方式

*  RUN
 *  RUN [“executable”, “param1”, “param2”][executable_ _param1_ _param2]

每条RUN指令将在当前镜像基础上执行指定命令，并提交为新的镜像，后续的RUN都在之前RUN提交后的镜像为基础，镜像是分层的，可以通过一个镜像的任何一个历史提交点来创建，类似源码的[版本控制][Link 1]。

exec 方式会被解析为一个 JSON 数组，所以必须使用双引号而不是单引号。exec 方式不会调用一个命令 shell，所以也就不会继承相应的变量，如：

RUN [ "echo", "$HOME" ]

这种方式是不会达到输出 HOME 变量的，正确的方式应该是这样的

RUN [ "sh", "-c", "echo", "$HOME" ]

RUN产生的缓存在下一次构建的时候是不会失效的，会被重用，可以使用–no-cache选项，即docker build –no-cache，如此便不会缓存。

### **7.3 CMD** ###

CMD有三种使用方式:

*  CMD [“executable”,”param1”,”param2”][executable_param1_param2]
 *  CMD [“param1”,”param2”][param1_param2]
 *  CMD command param1 param2 (shell form)

CMD指定在 Dockerfile 中只能使用一次，如果有多个，则只有最后一个会生效。

CMD的目的是为了在启动容器时提供一个默认的命令执行选项。如果用户启动容器时指定了运行的命令，则会覆盖掉CMD指定的命令。

> CMD会在启动容器的时候执行，build 时不执行，而RUN只是在构建镜像的时候执行，后续镜像构建完成之后，启动容器就与RUN无关了，这个初学者容易弄混这个概念，这里简单注解一下。

###  **7.4 EXPOSE** ###

EXPOSE <port> [<port>...]

告诉 Docker 服务端容器对外映射的本地端口，需要在 docker run 的时候使用-p或者-P选项生效。

### ** 7.5 ENV** ###

ENV <key> <value>       # 只能设置一个变量
    ENV <key>=<value> ...   # 允许一次设置多个变量

指定一个环节变量，会被后续RUN指令使用，并在容器运行时保留。

例子:

ENV myName="John Doe" myDog=Rex\ The\ Dog \
        myCat=fluffy

等同于

ENV myName John Doe
    ENV myDog Rex The Dog
    ENV myCat fluffy

### ** 7.6 ADD** ###

ADD <src>... <dest>

ADD复制本地主机文件、目录或者远程文件 URLS 从 并且添加到容器指定路径中 。

支持通过 [Go][] 的正则模糊匹配，具体规则可参见 [Go filepath.Match][]

ADD hom* /mydir/        # adds all files starting with "hom"
    ADD hom?.txt /mydir/    # ? is replaced with any single character

*  路径必须是绝对路径，如果 不存在，会自动创建对应目录
 *  路径必须是 Dockerfile 所在路径的相对路径
 *  如果是一个目录，只会复制目录下的内容，而目录本身则不会被复制

### ** 7.7 COPY** ###

COPY <src>... <dest>

COPY复制新文件或者目录从 并且添加到容器指定路径中 。用法同ADD，唯一的不同是不能指定远程文件 URLS。

### ** 7.8 ENTRYPOINT** ###

*  ENTRYPOINT [“executable”, “param1”, “param2”][executable_ _param1_ _param2 1]
 *  ENTRYPOINT command param1 param2 (shell form)

配置容器启动后执行的命令，并且不可被 docker run 提供的参数覆盖，而CMD是可以被覆盖的。如果需要覆盖，则可以使用docker run –entrypoint选项。

每个 Dockerfile 中只能有一个ENTRYPOINT，当指定多个时，只有最后一个生效。

#### Exec form ENTRYPOINT 例子 ####

通过ENTRYPOINT使用 exec form 方式设置稳定的默认命令和选项，而使用CMD添加默认之外经常被改动的选项。

FROM ubuntu
    ENTRYPOINT ["top", "-b"]
    CMD ["-c"]

通过 Dockerfile 使用ENTRYPOINT展示前台运行 Apache 服务

FROM debian:stable
    RUN apt-get update && apt-get install -y --force-yes apache2
    EXPOSE 80 443
    VOLUME ["/var/www", "/var/log/apache2", "/etc/apache2"]
    ENTRYPOINT ["/usr/sbin/apache2ctl", "-D", "FOREGROUND"]

#### Shell form ENTRYPOINT 例子 ####

这种方式会在/bin/sh -c中执行，会忽略任何CMD或者docker run命令行选项，为了确保docker stop能够停止长时间运行ENTRYPOINT的容器，确保执行的时候使用exec选项。

FROM ubuntu
    ENTRYPOINT exec top -b

如果在ENTRYPOINT忘记使用exec选项，则可以使用CMD补上:

FROM ubuntu
    ENTRYPOINT top -b
    CMD --ignored-param1 # --ignored-param2 ... --ignored-param3 ... 依此类推

### ** 7.9 VOLUME** ###

VOLUME ["/data"]

创建一个可以从本地主机或其他容器挂载的挂载点，后续具体介绍。

### **7.10 USER** ###

USER daemon

指定运行容器时的用户名或 UID，后续的RUN、CMD、ENTRYPOINT也会使用指定用户。

### ** 7.11 WORKDIR** ###

WORKDIR /path/to/workdir

为后续的RUN、CMD、ENTRYPOINT指令配置工作目录。可以使用多个WORKDIR指令，后续命令如果参数是相对路径，则会基于之前命令指定的路径。

WORKDIR /a
    WORKDIR b
    WORKDIR c
    RUN pwd

最终路径是/a/b/c。

WORKDIR指令可以在ENV设置变量之后调用环境变量:

ENV DIRPATH /path
    WORKDIR $DIRPATH/$DIRNAME

最终路径则为 /path/$DIRNAME。

### **7.12 ONBUILD** ###

ONBUILD [INSTRUCTION]

配置当所创建的镜像作为其它新创建镜像的基础镜像时，所执行的操作指令。

例如，Dockerfile 使用如下的内容创建了镜像 image-A：

[...]
    ONBUILD ADD . /app/src
    ONBUILD RUN /usr/local/bin/python-build --dir /app/src
    [...]

如果基于 image-A 创建新的镜像时，新的 Dockerfile 中使用 FROM image-A 指定基础镜像时，会自动执行 ONBUILD 指令内容，等价于在后面添加了两条指令。

# Automatically run the following
    ADD . /app/src
    RUN /usr/local/bin/python-build --dir /app/src

使用ONBUILD指令的镜像，推荐在标签中注明，例如 ruby:1.9-onbuild。

### **7.13 Dockerfile Examples** ###

# Nginx
    #

\# VERSION 0.0.1 FROM ubuntu MAINTAINER Victor Vieux <victor@docker.com> RUN apt-get update && apt-get install -y inotify-tools nginx apache2 openssh-server \# Firefox over VNC \# \# VERSION 0.3 FROM ubuntu \# Install vnc, xvfb in order to create a ‘fake’ display and firefox RUN apt-get update && apt-get install -y x11vnc xvfb firefox RUN mkdir ~/.vnc \# Setup a password RUN x11vnc -storepasswd 1234 ~/.vnc/passwd \# Autostart firefox (might not be the best way, but it does the trick) RUN bash -c ‘echo “firefox” >> /.bashrc’ EXPOSE 5900 CMD \[“x11vnc”, “-forever”, “-usepw”, “-create”\] \# Multiple images example \# \# VERSION 0.1 FROM ubuntu RUN echo foo > bar \# Will output something like ===> 907ad6c2736f FROM ubuntu RUN echo moo > oink \# Will output something like ===> 695d7793cbe4 \# You᾿ll now have two images, 907ad6c2736f with /bar, and 695d7793cbe4 with \# /oink.

### **7.14 docker build** ###

$ docker build --help
    
    Usage: docker build [OPTIONS] PATH | URL | -
    
    Build a new image from the source code at PATH
    
      --force-rm=false     Always remove intermediate containers, even after unsuccessful builds # 移除过渡容器，即使构建失败
      --no-cache=false     Do not use cache when building the image                              # 不实用 cache        
      -q, --quiet=false    Suppress the verbose output generated by the containers               
      --rm=true            Remove intermediate containers after a successful build               # 构建成功后移除过渡层容器
      -t, --tag=""         Repository name (and optionally a tag) to be applied to the resulting image in case of success

参考文档:[Dockerfile Reference][]

### **7.15 dockerfile 最佳实践** ###

*  使用.dockerignore文件

为了在docker build过程中更快上传和更加高效，应该使用一个.dockerignore文件用来排除构建镜像时不需要的文件或目录。例如,除非.[Git][Link 1]在构建过程中需要用到，否则你应该将它添加到.dockerignore文件中，这样可以节省很多时间。

*  避免安装不必要的软件包

为了降低复杂性、依赖性、文件大小以及构建时间，应该避免安装额外的或不必要的包。例如，不需要在一个[数据库][Link 2]镜像中安装一个文本编辑器。

*  每个容器都跑一个进程

在大多数情况下，一个容器应该只单独跑一个程序。解耦应用到多个容器使其更容易横向扩展和重用。如果一个服务依赖另外一个服务，可以参考 [Linking Containers Together][]。

*  最小化层

我们知道每执行一个指令，都会有一次镜像的提交，镜像是分层的结构，对于Dockerfile，应该找到可读性和最小化层之间的平衡。

*  多行参数排序

如果可能，通过字母顺序来排序，这样可以避免安装包的重复并且更容易更新列表，另外可读性也会更强，添加一个空行使用\\换行:

RUN apt-get update && apt-get install -y \
      bzr \
      cvs \
      git \
      mercurial \
      subversion

*  创建缓存

镜像构建过程中会按照Dockerfile的顺序依次执行，每执行一次指令 Docker 会寻找是否有存在的镜像缓存可复用，如果没有则创建新的镜像。如果不想使用缓存，则可以在docker build时添加–no-cache=true选项。

从基础镜像开始就已经在缓存中了，下一个指令会对比所有的子镜像寻找是否执行相同的指令，如果没有则缓存失效。在大多数情况下只对比Dockerfile指令和子镜像就足够了。ADD和COPY指令除外，执行ADD和COPY时存放到镜像的文件也是需要检查的，完成一个文件的校验之后再利用这个校验在缓存中查找，如果检测的文件改变则缓存失效。RUN apt-get -y update命令只检查命令是否匹配，如果匹配就不会再执行更新了。

> 为了有效地利用缓存，你需要保持你的 Dockerfile 一致，并且尽量在末尾修改。

#### Dockerfile 指令 ####

*  FROM: 只要可能就使用官方镜像库作为基础镜像
 *  RUN: 为保持可读性、方便理解、可维护性，把长或者复杂的RUN语句使用\\分隔符分成多行
    
     *  不建议RUN apt-get update独立成行，否则如果后续包有更新，那么也不会再执行更新
     *  避免使用RUN apt-get upgrade或者dist-upgrade，很多必要的包在一个非privileged权限的容器里是无法升级的。如果知道某个包更新，使用apt-get install -y xxx
     *  标准写法
        
         *  RUN apt-get update && apt-get install -y package-bar package-foo

例子:

RUN apt-get update && apt-get install -y \
        aufs-tools \
        automake \
        btrfs-tools \
        build-essential \
        curl \
        dpkg-sig \
        git \
        iptables \
        libapparmor-dev \
        libcap-dev \
        libsqlite3-dev \
        lxc=1.0* \
        mercurial \
        parallel \
        reprepro \
        ruby1.9.1 \
        ruby1.9.1-dev \
        s3cmd=1.1.0*

*  CMD: 推荐使用CMD \[“executable”, “param1”, “param2”…\]这种格式，CMD \[“param”, “param”\]则配合ENTRYPOINT使用
 *  EXPOSE: Dockerfile 指定要公开的端口，使用docker run时指定映射到宿主机的端口即可
 *  ENV: 为了使新的软件更容易运行，可以使用ENV更新PATH变量。如ENV PATH /usr/local/nginx/bin:$PATH确保CMD \[“nginx”\]即可运行

ENV也可以这样定义变量：

ENV PG_MAJOR 9.3
    ENV PG_VERSION 9.3.4
    RUN curl -SL http://example.com/postgres-$PG_VERSION.tar.xz | tar -xJC /usr/src/postgress && …
    ENV PATH /usr/local/postgres-$PG_MAJOR/bin:$PATH

*  ADDorCOPY:ADD比COPY多一些特性「tar 文件自动解包和支持远程 URL」，不推荐添加远程 URL

如不推荐这种方式:

ADD http://example.com/big.tar.xz /usr/src/things/
    RUN tar -xJf /usr/src/things/big.tar.xz -C /usr/src/things
    RUN make -C /usr/src/things all

推荐使用 curl 或者 wget 替换，使用如下方式:

RUN mkdir -p /usr/src/things \
        && curl -SL http://example.com/big.tar.gz \
        | tar -xJC /usr/src/things \
        && make -C /usr/src/things all

如果不需要添加 tar 文件，推荐使用COPY。

[executable_ _param1_ _param2]: http://opskumu.github.io/exec%20form
[Link 1]: http://lib.csdn.net/base/git
[executable_param1_param2]: http://opskumu.github.io/exec%20form,%20this%20is%20the%20preferred%20form,%20%E4%BC%98%E5%85%88%E9%80%89%E6%8B%A9
[param1_param2]: http://opskumu.github.io/as%20default%20parameters%20to%20%60ENTRYPOINT%60
[Go]: http://lib.csdn.net/base/go
[Go filepath.Match]: http://golang.org/pkg/path/filepath/#Match
[executable_ _param1_ _param2 1]: http://opskumu.github.io/the%20preferred%20exec%20form%EF%BC%8C%E4%BC%98%E5%85%88%E9%80%89%E6%8B%A9
[Dockerfile Reference]: https://docs.docker.com/reference/builder/
[Link 2]: http://lib.csdn.net/base/mysql
[Linking Containers Together]: https://docs.docker.com/userguide/dockerlinks/