Docker入门到实践 (三) Dockerfile解析与镜像制作

以你之姓@ 2023-05-30 10:49 27阅读 0赞

### 文章目录 ###

*   *  一、前言
     *  二、Dockerfile解析
     *   *  1、什么是Dockerfile
         *  2、Dockerfile构建三步骤
         *  3、Dockerfile的庐山面目
         *  4、Dockerfile构建过程解析
         *   *  4.1、Dockerfile内容的基础知识
             *  4.2、Docker执行Dockerfile的大致流程
         *  5、Dockerfile，Docker镜像，Docker容器三者之间的关系
         *  6、Dockerfile保留字讲解
     *  三、镜像制作
     *   *  方式一：通过Dockerfile使用docker build指令生成镜像
         *  方式二：通过使用docker commit指令生成镜像

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## 一、前言 ##

在[上一篇文章][Link 1]中已经介绍了docker常用命令的讲解, 下面正式进入到Dockerfile解析与镜像制作。

## 二、Dockerfile解析 ##

### 1、什么是Dockerfile ###

Dockfile是一种被Docker程序解释的脚本，是用来构建Docker镜像的构建文件。Dockerfile是由一条一条的指令组成，每条指令对应Linux下面的一条命令，Docker程序将这些Dockerfile指令翻译真正的Linux命令。Dockerfile有自己书写格式和支持的命令，Docker程序解决这些命令间的依赖关系，类似于Makefile，Docker程序将读取Dockerfile，根据指令生成定制的image。

### 2、Dockerfile构建三步骤 ###

![20191110104437831.png][]

1.  编写Dockerfile文件
2.  通过docker build 生成镜像文件
3.  通过docker run 运行镜像文件，生成容器实例

### 3、Dockerfile的庐山面目 ###

DockerHub上centos的Dockerfile如下所示：

FROM scratch   ## 所有镜像文件的祖先类
    ADD centos-7-docker.tar.xz /
     
    LABEL org.label-schema.schema-version="1.0" \
        org.label-schema.name="CentOS Base Image" \
        org.label-schema.vendor="CentOS" \
        org.label-schema.license="GPLv2" \
        org.label-schema.build-date="20181006"
     
    CMD ["/bin/bash"]

### 4、Dockerfile构建过程解析 ###

#### 4.1、Dockerfile内容的基础知识 ####

*  每条`保留字指令`都必须为`大写`且后面要跟随至少一个参数
 *  指令按照从上到下，顺序执行
 *  \#代表注释
 *  每条指令都会创建一个新的镜像层，并对镜像进行提交

#### 4.2、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进行修改
3.  执行类似docker commit的操作提交一个新的镜像层
4.  基于刚提交的镜像运行一个新的容器
5.  执行dockerfile中的下一条指令直到所有的指令都执行完

### 5、Dockerfile，Docker镜像，Docker容器三者之间的关系 ###

从应用软件的角度来看，Dockerfile，Docker镜像，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`则是软件的运行态

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。  
![三者之间的关系图][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5MTM1Mjg3_size_16_color_FFFFFF_t_70]

### 6、Dockerfile保留字讲解 ###

`FROM`：基础镜像，当前镜像是基于哪个镜像的，必须为Dockerfile的第一个指令

格式：
    　　FROM image
    　　FROM image[:tag]
    示例：
    　　FROM mysql:5.6
    注：
    　　tag是可选的，如果不写，则会默认使用latest版本的基础镜像

`MAINTAINER`：镜像维护者的姓名和邮箱地址 (`已过时，推荐使用LABEL`)

格式：
    　　MAINTAINER name<email>
    示例：
       MAINTAINER Jasper Wu
       MAINTAINER Jasper Wu<score@163.com>

`LABEL`：为镜像指定标签

格式：
    　　LABEL key1=value1 key2=value2...  #可以设置多个标签，每个标签为一个"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：
       LABEL "maintainer"="Jasper Wu"

`RUN`：容器构建时需要运行的指令

RUN用于在镜像容器中执行指令，其有以下两种指令执行方式：
    
    shell执行
    格式：
        RUN command
    示例：
        RUN yum -y install vim
        
    exec执行
    格式：
        RUN ["executable", "param1", "param2"]
    示例： 
        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

`EXPOSE`：指定当前容器与外界交互的端口

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来指定映射这些端口

`WORKDIR`：创建容器后终端默认登录进来的工作目录，一个落脚点

格式：
        WORKDIR /path/to/workdir
    示例：
        WORKDIR /a  (这时工作目录为/a)
    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。

`ENV`：用来在构建镜像过程中设置环境变量

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 key1=value1 key2=value2...  #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 MYPATH /usr/local
        ENV MYPATH1=/usr1/local MYPATH2=/usr2/local \
            MYPATH3=/usr3/local

`ADD`：将本地文件添加到容器中，会自动处理`url网络资源`和 解压`tar类型文件`(网络压缩资源不会被解压)

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 到 /mydir/
        ADD hom?.txt /mydir/          # ? 替代一个单字符,例如："home.txt"
        ADD test.tar /absoluteDir/    # 自动解压缩test.tar，并添加到 /absoluteDir/

`COPY`：与类似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，但是不会自动解压文件，也不能访问网络资源

`VOLUME`：容器数据卷，用于数据保存和持久化工作

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、卷可以在容器间共享和重用
    2、修改卷后会立即生效
    3、对卷的修改不会对镜像产生影响
    4、卷会一直存在，直到没有任何容器在使用它

`CMD`：指定一个容器启动时要运行的指令。Dockerfile 中可以有多个 CMD 指令，`但只有最后一个生效`，CMD 会被 docker run 之后的参数给替换

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."
        CMD ["catalina.sh","run"]
    注：
     　　CMD不同于RUN，CMD用于指定在容器启动时所要执行的指令，而RUN用于指定镜像构建时所要执行的指令。

`ENTRYPOINT`：指定一个容器启动时要运行的指令。ENTRYPOINT 的目的和 CMD 一样，都是在指定容器启动程序及参数，不同点是 docker run 之后的参数会被当做参数传递给ENTRYPOINT，形成新的命令组合

格式：
        ENTRYPOINT ["executable", "param1", "param2"] (可执行文件, 优先)
        ENTRYPOINT command param1 param2 (shell内部命令)
    示例：
        ENTRYPOINT ["top", "-b"]
    注：
    　　　ENTRYPOINT与CMD非常类似，不同的是通过docker run执行的指令不会覆盖ENTRYPOINT，而docker run指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指令，多个ENTRYPOINT指令时会覆盖前面的设置，而只执行最后的ENTRYPOINT指令。

`ONBUILD`：当构建一个被继承的Dockerfile时，该指令将被运行，即父镜像在被子继承后，父镜像的onbuild将会被触发

格式：
    　　ONBUILD [INSTRUCTION]
    示例：
    　　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当作基础镜像时，该镜像中的触发器将会被触发

`USER`：指定容器运行时的用户名或 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 myuser
     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。

案例：编写一个Nginx的Dockerfile

# This my first nginx Dockerfile
    # Version 1.0
    
    # Base images 基础镜像
    FROM centos
    
    #MAINTAINER 维护者信息
    MAINTAINER lemon_bin<8426356@qq.com>
    
    #ENV 设置环境变量
    ENV PATH /usr/local/nginx/sbin:$PATH
    ENV WORKPATH /usr/local/nginx-1.8.0
    
    #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 $WORKPATH 
    
    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"]

## 三、镜像制作 ##

### 方式一：通过Dockerfile使用docker build指令生成镜像 ###

docker build -f 宿主机中Dockerfile文件的绝对路径 -t 新镜像名称[:版本号] 宿主机资源文件路径/.

`宿主机资源文件路径`：指的是Dockerfile文件中使用ADD 或者 COPY指令添加的宿主机资源文件路径，例如：上文Dockerfile文件中的`ADD nginx-1.8.0.tar.gz /usr/local/`命令，则`宿主机资源文件路径`指的是`nginx-1.8.0.tar.gz`资源文件在宿主机中的路径

`举例`：如果上文中添加的`nginx-1.8.0.tar.gz`资源文件在宿主机中的`/root/resources`路径下，与Dockerfile文件不在同一路径下，则命令后的宿主机资源文件路径为`/root/resources`。如果添加的资源文件与Dockerfile文件在同一路径下，则可以使用相对路径`.`

### 方式二：通过使用docker commit指令生成镜像 ###

docker commit -m="提交的描述信息" -a="作者" 容器ID/容器名称 要创建的目标镜像名[:版本号]

案例：自定义生成一个无文档的tomcat镜像

1、从阿里云上下拉一个tomcat镜像并运行  
![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5MTM1Mjg3_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

2、浏览器访问tomcat 和 Documenttation (tomcat文档页面)  
![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5MTM1Mjg3_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]  
![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5MTM1Mjg3_size_16_color_FFFFFF_t_70 3][]

3、进入到tomcat容器内，并删除webapps目录下的 docs目录，再次访问Documenttation (tomcat文档页面)  
![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5MTM1Mjg3_size_16_color_FFFFFF_t_70 4][]

可以看到此时访问Documenttation (tomcat文档页面)，出现404  
![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5MTM1Mjg3_size_16_color_FFFFFF_t_70 5][]

4、以此容器，执行docker commit指令，生成自定义无文档的tomcat镜像

docker commit -m="tomcat without docs" -a="lemon_bin" mytomcat new-tomcat

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5MTM1Mjg3_size_16_color_FFFFFF_t_70 6][]

5、运行我们自定义的new-tomcat镜像，并访问Documenttation (tomcat文档页面)  
![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5MTM1Mjg3_size_16_color_FFFFFF_t_70 7][]

可以看到Documenttation (tomcat文档页面) 已经不存在了，自定义无文档的tomcat镜像就做好了  
![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM5MTM1Mjg3_size_16_color_FFFFFF_t_70 8][]

**慎用 docker commit**

使用 docker commit 命令虽然可以比较直观的帮助理解镜像分层存储的概念，但是实际环境中并不会这样使用。因为使用 docker commit 意味着所有对镜像的操作都是`黑箱操作`，生成的镜像也被称为`黑箱镜像`，换句话说，就是除了制作镜像的人知道执行过什么命令、怎么生成的镜像，别人根本无从得知。而且，即使是这个制作镜像的人，过一段时间后也无法记清具体在操作的。虽然 docker diff 或许可以告诉得到一些线索，但是远远不到可以确保生成一致镜像的地步。这种黑箱镜像的维护工作是非常痛苦的。而且，`镜像所使用的分层存储，除当前层外，之前的每一层都是不会发生改变，换句话说，任何修改的结果仅仅是在当前层进行标记、添加、修改，而不会改动上一层`。如果使用 docker commit 制作镜像，以及后期修改的话，每一次修改都会让镜像更加臃肿一次，所删除的上一层的东西并不会丢失，会一直如影随形的跟着这个镜像，即使根本无法访问到。这会让镜像更加臃肿。

**Docker入门到实践系列文章列表：**

> [Docker入门到实践 (一) docker简介与安装][Docker_ _ docker]  
> [Docker入门到实践 (二) docker常用命令讲解][Link 1]  
> [Docker入门到实践 (三) Dockerfile解析与镜像制作][Docker_ _ Dockerfile]  
> [Docker入门到实践 (四) docker容器数据卷与数据卷容器][Docker_ _ docker 1]  
> [Docker入门到实践 (五) docker数据的备份、恢复与迁移][Docker_ _ docker 2]  
> [Docker入门到实践 (六) docker网络模式详解以及容器间的网络通信][Docker_ _ docker 3]  
> [Docker入门到实践 (七) docker常用软件的安装][Docker_ _ docker 4]  
> [Docker入门到实践 (八) 本地镜像推送到阿里云 和 下载镜像到本地][Docker_ _ _ _]  
> [Docker入门到实践 (九) docker可视化界面portainer的安装与使用][Docker_ _ docker_portainer]  
> [Docker入门到实践 (十) IDEA集成Docker构建容器镜像，部署项目][Docker_ _ IDEA_Docker]  
> [Docker入门到实践 (十一) docker私有仓库的搭建与配置][Docker_ _ docker 5]  
> [Docker入门到实践 (十二) docker compose简介与安装][Docker_ _ docker compose]  
> [Docker入门到实践 (十三) docker compose配置文件与常用命令讲解][Docker_ _ docker compose 1]  
> [Docker入门到实践 (十四) docker企业级容器镜像仓库HarBor的搭建与配置][Docker_ _ docker_HarBor]

[Link 1]: https://blog.csdn.net/qq_39135287/article/details/102955902
[20191110104437831.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20191110104437831.png
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[Docker_ _ docker]: https://blog.csdn.net/qq_39135287/article/details/101012149
[Docker_ _ Dockerfile]: https://blog.csdn.net/qq_39135287/article/details/102992260
[Docker_ _ docker 1]: https://blog.csdn.net/qq_39135287/article/details/102987288
[Docker_ _ docker 2]: https://blog.csdn.net/qq_39135287/article/details/103011859
[Docker_ _ docker 3]: https://blog.csdn.net/qq_39135287/article/details/114136576
[Docker_ _ docker 4]: https://blog.csdn.net/qq_39135287/article/details/103029723
[Docker_ _ _ _]: https://blog.csdn.net/qq_39135287/article/details/103295574
[Docker_ _ docker_portainer]: https://blog.csdn.net/qq_39135287/article/details/119717657
[Docker_ _ IDEA_Docker]: https://blog.csdn.net/qq_39135287/article/details/103312384
[Docker_ _ docker 5]: https://blog.csdn.net/qq_39135287/article/details/103307664
[Docker_ _ docker compose]: https://blog.csdn.net/qq_39135287/article/details/104060264
[Docker_ _ docker compose 1]: https://blog.csdn.net/qq_39135287/article/details/119717692
[Docker_ _ docker_HarBor]: https://blog.csdn.net/qq_39135287/article/details/104041772