【Docker】DockerFile解析

DockerFile解析

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是什么

Dockerfile是用来构建Docker镜像的构建文件，是由一系列命令和参数构成的脚本。

构建三步骤

注意：Dockerfile可以构建出镜像，但是通过官方操作镜像并不能逆向生成Dockerfile。

类比：这就像根据我们的代码可以生成一个应用，但是根据应用去逆向代码就会很困难。

所以如果我们需要传递我们的镜像或者容器，通常采取持久化打包的方式。

• 编写Dockerfile文件
• docker build
• docker run

Dockerfile就相当于我们的代码，可以使构建逻辑更加清晰，方便日后更改。

文件什么样？？？

以我们熟悉的CentOS为例：https://hub.docker.com/_/centos/

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

小总结

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。

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。

DockerFile体系结构(保留字指令)

FROM

基础镜像，当前新镜像是基于哪个镜像的

---

定制的镜像都是基于 FROM 的镜像，这里的 nginx 就是定制需要的基础镜像。后续的操作都是基于 nginx。

MAINTAINER

镜像维护者的姓名和邮箱地址

RUN

容器构建时需要运行的命令

---

用于执行后面跟着的命令行命令。有以下两种格式：

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。

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

注意：Dockerfile 的RUN指令由于是在docker build构建时执行，所以每执行一次都会在 docker 上新建一层。所以过多无意义的层，会造成镜像膨胀过大。例如：

FROM centos
RUN yum install wget
RUN wget -O redis.tar.gz "http://download.redis.io/releases/redis-5.0.3.tar.gz"
RUN tar -xvf redis.tar.gz

以上执行会创建 3 层镜像。可简化为以下格式：

FROM centos
RUN yum install wget \
    && wget -O redis.tar.gz "http://download.redis.io/releases/redis-5.0.3.tar.gz" \
    && tar -xvf redis.tar.gz

\为换行符，避免一行命令过长无意义。

如上，以 && 符号连接命令，这样执行后，只会创建 1 层镜像。

上面的含义是，基于centos镜像，在构建时下载redis。

EXPOSE

当前容器对外暴露出的端口

---

仅仅只是声明端口。

作用：

• 帮助镜像使用者理解这个镜像服务的守护端口，以方便配置映射。
• 在运行时使用随机端口映射时，也就是 docker run -P 时，会自动随机映射 EXPOSE 的端口。

格式：

EXPOSE <端口1> [<端口2>...]

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，相当于cd xxx，然后在xxx目录中使用pwd显示的这个就是工作目录

---

指定工作目录。用 WORKDIR 指定的工作目录，会在构建镜像的每一层中都存在。（WORKDIR 指定的工作目录，必须是提前创建好的）。

docker build 构建镜像过程中的，每一个 RUN 命令都是新建的一层。只有通过 WORKDIR 创建的目录才会一直存在。

格式：

WORKDIR <工作目录路径>

USER

用于指定执行后续命令的用户和用户组，这边只是切换后续命令执行的用户（用户和用户组必须提前已经存在）。

格式：

USER <用户名>[:<用户组>]

HEALTHCHECK

用于指定某个程序或者指令来监控 docker 容器服务的运行状态。

格式：

HEALTHCHECK [选项] CMD <命令>：设置检查容器健康状况的命令
HEALTHCHECK NONE：如果基础镜像有健康检查指令，使用这行可以屏蔽掉其健康检查指令

HEALTHCHECK [选项] CMD <命令> : 这边 CMD 后面跟随的命令使用，可以参考 CMD 的用法。

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

---

设置环境变量，定义了环境变量，那么在后续的指令中，就可以使用这个环境变量。

格式：

ENV <key> <value>
ENV <key1>=<value1> <key2>=<value2>...

以下示例设置 NODE_VERSION = 7.2.0 ， 在后续的指令中可以通过 $NODE_VERSION 引用：

ENV NODE_VERSION 7.2.0

RUN curl -SLO "https://nodejs.org/dist/v$NODE_VERSION/node-v$NODE_VERSION-linux-x64.tar.xz" \
  && curl -SLO "https://nodejs.org/dist/v$NODE_VERSION/SHASUMS256.txt.asc"

ARG

构建参数，与 ENV 作用一至。不过作用域不一样。ARG 设置的环境变量仅对 Dockerfile 内有效，也就是说只有 docker build 的过程中有效，构建好的镜像内不存在此环境变量。

构建命令 docker build 中可以用 --build-arg <参数名>=<值> 来覆盖。

格式：

ARG <参数名>[=<默认值>]

ADD

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

ADD上的文档清楚地指出，只复制目录的内容，而不复制目录本身。

---

ADD 指令和 COPY 的使用格式一致（同样需求下，官方推荐使用 COPY）。功能也类似，不同之处如下：

• ADD 的优点：在执行 <源文件> 为 tar 压缩文件的话，压缩格式为 gzip, bzip2 以及 xz 的情况下，会自动复制并解压到 <目标路径>。
• ADD 的缺点：在不解压的前提下，无法复制 tar 压缩文件。会令镜像构建缓存失效，从而可能会令镜像构建变得比较缓慢。具体是否使用，可以根据是否需要自动解压来决定。

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"]

---

复制指令，从上下文目录中复制文件或者目录到容器里指定路径。

格式：

COPY [--chown=<user>:<group>] <源路径1>...  <目标路径>
COPY [--chown=<user>:<group>] ["<源路径1>",...  "<目标路径>"]

[--chown=<user>:<group>]：可选参数，用户改变复制到容器内文件的拥有者和属组。

<源路径>：源文件或者源目录，这里可以是通配符表达式，其通配符规则要满足 Go 的 filepath.Match 规则。例如：

COPY hom* /mydir/
COPY hom?.txt /mydir/

<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。

VOLUME

容器数据卷，用于数据保存和持久化工作

---

定义匿名数据卷。在启动容器时忘记挂载数据卷，会自动挂载到匿名卷。

作用：

• 避免重要的数据，因容器重启而丢失，这是非常致命的。
• 避免容器不断变大。

格式：

VOLUME ["<路径1>", "<路径2>"...]
VOLUME <路径>

在启动容器 docker run 的时候，我们可以通过 -v 参数修改挂载点。

CMD

指定一个容器启动时要运行的命令

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。

---

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

---

类似于 RUN 指令，用于运行程序，但二者运行的时间点不同:

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

作用：为启动的容器指定默认要运行的程序，程序运行结束，容器也就结束。CMD 指令指定的程序可被 docker run 命令行参数中指定要运行的程序所覆盖。

注意：如果 Dockerfile 中如果存在多个 CMD 指令，仅最后一个生效。

格式：

CMD <shell 命令>
CMD ["<可执行文件或命令>","<param1>","<param2>",...]
CMD ["<param1>","<param2>",...]  # 该写法是为 ENTRYPOINT 指令指定的程序提供默认参数

推荐使用第二种格式，执行过程比较明确。第一种格式实际上在运行的过程中也会自动转换成第二种格式运行，并且默认可执行文件是 sh。

ENTRYPOINT（入口点）

指定一个容器启动时要运行的命令

ENTRYPOINT 的目的和 CMD 一样，都是在指定容器启动程序及参数

---

类似于 CMD 指令，但其不会被 docker run 的命令行参数指定的指令所覆盖，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。

但是, 如果运行 docker run 时使用了 --entrypoint 选项，将覆盖 CMD 指令指定的程序。

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。

格式：

ENTRYPOINT ["<executeable>","<param1>","<param2>",...]

可以搭配 CMD 命令使用：一般是变参才会使用 CMD ，这里的 CMD 等于是在给 ENTRYPOINT 传参，以下示例会提到。

示例：

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

1、不传参运行

$ docker run  nginx:test

容器内会默认运行以下命令，启动主进程。

nginx -c /etc/nginx/nginx.conf

2、传参运行

$ docker run  nginx:test -c /etc/nginx/new.conf

容器内会默认运行以下命令，启动主进程(/etc/nginx/new.conf:假设容器内已有此文件)

nginx -c /etc/nginx/new.conf

ONBUILD

当构建一个被继承的Dockerfile时运行命令，父镜像在被子继承后父镜像的onbuild被触发

---

用于延迟构建命令的执行。简单的说，就是 Dockerfile 里用 ONBUILD 指定的命令，在本次构建镜像的过程中不会执行（假设镜像为 test-build）。当有新的 Dockerfile 使用了之前构建的镜像 FROM test-build ，这时执行新镜像的 Dockerfile 构建时候，会执行 test-build 的 Dockerfile 里的 ONBUILD 指定的命令。

格式：

ONBUILD <其它指令>

LABEL

LABEL 指令用来给镜像添加一些元数据（metadata），以键值对的形式，语法格式如下：

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

比如我们可以添加镜像的作者：

LABEL org.opencontainers.image.authors="runoob"

小总结

DockerFile

BUILD	BOTH	RUN
FROM	WORKDIR	CMD
MAINTAINER	USER	ENV
COPY		EXPOSE
ADD		VLOUME
RUN		ENTRYPOINT
ONBUILD
.dockerignore

---

# This my first nginx Dockerfile
# Version 1.0

# Base images 基础镜像
FROM centos

#MAINTAINER 维护者信息
MAINTAINER tianfeiyu 

#ENV 设置环境变量
ENV PATH /usr/local/nginx/sbin:$PATH

#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 /usr/local/nginx-1.8.0 

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"]

案例

Base镜像(scratch)

Docker Hub 中 99% 的镜像都是通过在 base 镜像中安装和配置需要的软件构建出来的

自定义镜像mycentos

1. 编写

Hub默认CentOS镜像什么情况

自定义mycentos目的使我们自己的镜像具备如下：

• 登陆后的默认路径
• vim编辑器
• 查看网络配置ifconfig支持

准备编写DockerFile文件

myCentOS内容DockerFile

FROM centos
MAINTAINER zzyy<zzyy167@126.com>

ENV MYPATH /usr/local
WORKDIR $MYPATH

RUN yum -y install vim
RUN yum -y install net-tools

EXPOSE 80

CMD echo $MYPATH
CMD echo "success--------------ok"
CMD /bin/bash

2. 构建

docker build -t 新镜像名字:TAG .

会看到 docker build 命令最后有一个 .

. 表示环境路径为当前目录，所有dockerfile中的路径基于当前目录路径

3. 运行

docker run -it 新镜像名字:TAG

可以看到，我们自己的新镜像已经支持vim/ifconfig命令，扩展成功了。

4. 列出镜像的变更历史

docker history 镜像名

CMD/ENTRYPOINT 镜像案例

都是指定一个容器启动时要运行的命令

CMD

• 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

• Case：
  
  tomcat的讲解演示
  
  docker run -it -p 8888:8080 tomcat ls -l

ENTRYPOINT

• docker run 之后的参数会被当做参数传递给 ENTRYPOINT，之后形成新的命令组合

Case

制作CMD版可以查询IP信息的容器

FROM centos
RUN yum install -y curl
CMD [ "curl", "-s", "http://ip.cn" ]

crul命令解释

curl命令可以用来执行下载、发送各种HTTP请求，指定HTTP头部等操作。

如果系统没有curl可以使用yum install curl安装，也可以下载安装。

curl是将下载文件输出到stdout

使用命令：curl http://www.baidu.com

执行后，www.baidu.com的html就会显示在屏幕上了

这是最简单的使用方法。用这个命令获得了http://curl.haxx.se指向的页面，同样，如果这里的URL指向的是一个文件或者一幅图都可以直接下载到本地。如果下载的是HTML文档，那么缺省的将只显示文件头部，即HTML文档的header。要全部显示，请加参数 -i

问题

如果我们希望显示 HTTP 头信息，就需要加上 -i 参数

WHY

我们可以看到可执行文件找不到的报错，executable file not found。

之前我们说过，跟在镜像名后面的是 command，运行时会替换 CMD 的默认值。

因此这里的 -i 替换了原来的 CMD，而不是添加在原来的 curl -s http://ip.cn 后面。而 -i 根本不是命令，所以自然找不到。

那么如果我们希望加入 -i 这参数，我们就必须重新完整的输入这个命令：

$ docker run myip curl -s http://ip.cn -i

制作ENTROYPOINT版查询IP信息的容器

FROM centos
RUN yum install -y curl
ENTRYPOINT [ "curl", "-s", "http://ip.cn" ]

自定义镜像Tomcat9

1. mkdir -p /zzyyuse/mydockerfile/tomcat9

2. 在上述目录下touch c.txt

3. 将jdk和tomcat安装的压缩包拷贝进上一步目录

apache-tomcat-9.0.8.tar.gz

jdk-8u171-linux-x64.tar.gz

4. 在/zzyyuse/mydockerfile/tomcat9目录下新建Dockerfile文件

FROM         centos
MAINTAINER    zzyy<zzyybs@126.com>
#把宿主机当前上下文的c.txt拷贝到容器/usr/local/路径下
COPY c.txt /usr/local/cincontainer.txt
#把java与tomcat添加到容器中
ADD jdk-8u171-linux-x64.tar.gz /usr/local/
ADD apache-tomcat-9.0.8.tar.gz /usr/local/
#安装vim编辑器
RUN yum -y install vim
#设置工作访问时候的WORKDIR路径，登录落脚点
ENV MYPATH /usr/local
WORKDIR $MYPATH
#配置java与tomcat环境变量
ENV JAVA_HOME /usr/local/jdk1.8.0_171
ENV CLASSPATH $JAVA_HOME/lib/dt.jar:$JAVA_HOME/lib/tools.jar
ENV CATALINA_HOME /usr/local/apache-tomcat-9.0.8
ENV CATALINA_BASE /usr/local/apache-tomcat-9.0.8
ENV PATH $PATH:$JAVA_HOME/bin:$CATALINA_HOME/lib:$CATALINA_HOME/bin
#容器运行时监听的端口
EXPOSE  8080
#启动时运行tomcat
# ENTRYPOINT ["/usr/local/apache-tomcat-9.0.8/bin/startup.sh" ]
# CMD ["/usr/local/apache-tomcat-9.0.8/bin/catalina.sh","run"]
CMD /usr/local/apache-tomcat-9.0.8/bin/startup.sh && tail -F /usr/local/apache-tomcat-9.0.8/bin/logs/catalina.out

目录内容

5. 构建

构建完成

6. run

docker run -d -p 9080:8080 --name myt9 -v /zzyyuse/mydockerfile/tomcat9/test:/usr/local/apache-tomcat-9.0.8/webapps/test -v /zzyyuse/mydockerfile/tomcat9/tomcat9logs/:/usr/local/apache-tomcat-9.0.8/logs --privileged=true zzyytomcat9

备注

Docker挂载主机目录Docker访问出现cannot open directory .: Permission denied

解决办法：在挂载目录后多加一个--privileged=true参数即可

7. 验证

8. 结合前述的容器卷将测试的web服务test发布

总体概述

web.xml

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  xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/javaee"
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  id="WebApp_ID" version="2.5">

  <display-name>test</display-name>

</web-app>

a.jsp

<%@ page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8" pageEncoding="UTF-8"%>
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/loose.dtd">
<html>
  <head>
    <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8">
    <title>Insert title here</title>
  </head>
  <body>
    -----------welcome------------
    <%="i am in docker tomcat self "%>
    <br>
    <br>
    <% System.out.println("=============docker tomcat self");%>
  </body>
</html>

测试

小总结