Docker基础-使用Dockerfile创建镜像

1、基本结构

　　Dockerfile由一行行命令语句组成，并支持以#开头的注释行。例如：

# This dockerfile uses the ubuntu image
# VERSION 2 - EDITION 1
# Author: docker_user
# Command format: Instruction [arguments / command ] ..

# Base image to use, this nust be set as the first line
FROM ubuntu

# Maintainer: docker_user <docker_user at email.com> (@docker_user)
MAINTAINER docker_user docker_user@email.com

# Commands to update the image
RUN echo "deb http://archive.ubuntu.com/ubuntu/ raring main universe" >> /etc/apt/sources.list
RUN apt-get update && apt-get install -y nginx
RUN echo "\ndaemon off;" >> /etc/nginx/nginx.conf

# Commands when creating a new container
CMD /usr/sbin/nginx

　　其中，开始必须指明所基于的镜像名称，接下来一般是说明维护者信息。后面则是镜像操作指令，例如RUN指令，RUN指令将对镜像执行跟随的命令。每运行一条RUN指令，镜像就添加新的一层，并提交。最后是CMD指令，用来指定运行容器时的操作命令。

　　Docker Hub上两个热门Dockerfile：

　　1.在debian:jessie基础镜像上安装nginx环境，从而创建一个新的nginx镜像：

FROM debian:jessie

MAINTAINER NGINX Docker Maintainers "docker-maint@nginx.com"

ENV NGINX_VERSION 1.10.1-1~jessie

RUN apt-key adv --keyserver hkp://pgp.mit.edu:80 --recv-keys 573BFD6B3D8FBC641079A6ABABF5BD827BD9BF62 && \
echo "deb http://nginx.org/package/debian/ jessie nginx" >> /etc/apt/source.list && apt-get update && \
apt-get install --no-install-recommends --no-install-suggests -y ca-certificates nginx=$(NGINX_VERSION) \
nginx-module-xslt nginx-module-geoip nginx-module-image-filter nginx-module-perl nginx-module-njs gettext-base && \
rm -rf /var/lib/apt/lists/*

# forward request and error logs to docker log collector
RUN ln -sf /dev/stdout /var/log/nginx/access.log && ln -sf /dev/stderr /var/log/nginx/err.log

EXPOSE 80 443

CMD ["nginx","-g","daemon off;"]

　　2.基于buildpack-deps:jessie-scm基础镜像，安装golang相关环境，制作一个GO语言的运行环境。

FROM buildpack-deps:jessie-scm

# gcc fo cgo
RUN apt-get update && apt-get install -y --no-install-recommends g++ gcc libc6-dev make && rm -rf /var/lib/apt/lists*

ENV GOLANG_VERSION 1.6.3
ENV GOLANG_DOWNLOAD_RUL https://golang.org/dl/go$GOLANG_VERSION.linux-amd64.tar.gz
ENV GOLANG_DOWNLOAD_SHA256 cdd5e08530c0579255d6153b08fdb3b8e47caabbe717bc7bcd7561275a87aeb

RUN curl -fssL "$GOLANG_DOWNLOAD_RUL" -o golang.tar.gz && \
echo "$GOLANG_DOWNLOAD_SHA256 golang.tar.gz" | sha256sum -c - && tar -C /usr/local -xzf golang.tar.gz && rm golang.tar.gz

ENV GOPATH $GOPATH/bin:/usr/local/go/bin:$PATH

RUN mkdir -p "$GOPATH/bin" && chmod -R 777 "$GOPATH"
WORKDIR $GOPATH

COPY go-wrapper /usr/local/bin

2、指令说明

　　指令的一般格式为INSTRUNCTION arguments，指令包括FROM、MAINTAINER、RUN等。具体指令及说明如下：

指令	说明
FROM	指定所创建镜像的基础镜像
MAINTAINER	指定维护者信息
RUN	运行命令
CMD	指定启动容器时默认执行的命令
LABEL	指定生成镜像的元数据标签信息
EXPOSE	声明镜像内服务所监听的端口
ENV	指定环境变量
ADD	赋值指定的<src>路径下的内容到容器中的<dest>路径下，<src>可以为URL；如果为tar文件，会自动解压到<dest>路径下
COPY	赋值本地主机的<scr>路径下的内容到容器中的<dest>路径下；一般情况下推荐使用COPY而不是ADD
ENTRYPOINT	指定镜像的默认入口
VOLUME	创建数据挂载点
USER	指定运行容器时的用户名或UID
WORKDIR	配置工作目录
ARG	指定镜像内使用的参数(例如版本号信息等)
ONBUILD	配置当前所创建的镜像作为其他镜像的基础镜像时，所执行的创建操作的命令
STOPSIGNAL	容器退出的信号
HEALTHCHECK	如何进行健康检查
SHELL	指定使用SHELL时的默认SHELL类型

1.FROM

　　指定所创建的镜像的基础镜像，如果本地不存在，则默认会去Docker Hub下载指定镜像。
　　格式为：FROM<image>，或FROM<image>:<tag>，或FROM<image>@<digest>。
　　任何Dockerfile中的第一条指令必须为FROM指令。并且，如果在同一个Dockerfile文件中创建多个镜像，可以使用多个FROM指令(每个镜像一次)。

2.MAINTAINER

　　指定维护者信息，格式为MAINTAINER<name>。例如：

MAINTAINER image_creator@docker.com

　　该信息将会写入生成镜像的Author属性域中。

3.RUN

　　运行指定命令。
　　格式为：RUN<command>或RUN ["executable","param1","param2"]。
注意：
    后一个指令会被解析为json数组，所以必须使用双引号。
前者默认将在shell终端中运行命令，即/bin/sh -c；后者则使用exec执行，不会启动shell环境。
指定使用其他终端类型可以通过第二种方式实现，例如：
    RUN ["/bin/bash","-c","echo hello"]
每条RUN指令将在当前镜像的基础上执行指定命令，并提交为新的镜像。当命令较长时可以使用\换行。例如：

RUN apt-get update \
        && apt-get install -y libsnappy-dev zliblg-dev libbz2-dev \
        && rm -rf /var/cache/apt

4.CMD

　　CMD指令用来指定启动容器时默认执行的命令。它支持三种格式：

1.CMD ["executable","param1","param2"] 使用exec执行，是推荐使用的方式；
2.CMD param1 param2 在/bin/sh中执行，提供给需要交互的应用；
3.CMD ["param1","param2"] 提供给ENTRYPOINT的默认参数。

　　每个Dockerfile只能有一条CMD命令。如果指定了多条命令，只有最后一条会被执行。入股用户启动容器时指定了运行的命令(作为run的参数)，则会覆盖掉CMD指定的命令。

5.LABEL

　　LABEL指令用来生成用于生成镜像的元数据的标签信息。
　　格式为：LABEL <key>=<value> <key>=<value> <key>=<value> ...。
　　例如：

LABEL version="1.0"
LABEL description="This text illustrates \ that label-values can span multiple lines."

6.EXPOSE

　　声明镜像内服务所监听的端口。
　　格式为：EXPOSE <port> [<port>...]
　　例如：

EXPOSE 22 80 443 3306

注意：

　　该命令只是起到声明租用，并不会自动完成端口映射。
       在容器启动时需要使用-P(大写P)，Docker主机会自动分配一个宿主机未被使用的临时端口转发到指定的端口；使用-p(小写p)，则可以具体指定哪个宿主机的本地端口映射过来。

7.ENV

　　指定环境变量，在镜像生成过程中会被后续RUN指令使用，在镜像启动的容器中也会存在。
　　格式为：ENV <key><value>或ENV<key>=<value>...。
　　例如：

ENV GOLANG_VERSION 1.6.3
ENV GOLANG_DOWNLOAD_RUL https://golang.org/dl/go$GOLANG_VERSION.linux-amd64.tar.gz
ENV GOLANG_DOWNLOAD_SHA256 cdd5e08530c0579255d6153b08fdb3b8e47caabbe717bc7bcd7561275a87aeb

RUN curl -fssL "$GOLANG_DOWNLOAD_RUL" -o golang.tar.gz && echo "$GOLANG_DOWNLOAD_SHA256 golang.tar.gz" | sha256sum -c - && tar -C /usr/local -xzf golang.tar.gz && rm golang.tar.gz

ENV GOPATH $GOPATH/bin:/usr/local/go/bin:$PATH

RUN mkdir -p "$GOPATH/bin" && chmod -R 777 "$GOPATH"

　　指令指定的环境变量在运行时可以被覆盖掉，如docker run --env <key>=<value> built_image。

8.ADD

　　该指令将复制指定的<src>路径下的内容到容器中的<dest>路径下。
　　格式为：ADD<src> <dest>
　　其中<src>可以使Dockerfile所在目录的一个相对路径(文件或目录)，也可以是一个URL，还可以是一个tar文件(如果是tar文件，会自动解压到<dest>路径下)。<dest>可以使镜像内的绝对路径，或者相当于工作目录(WORKDIR)的相对路径。路径支持正则表达式，例如：

ADD *.c /code/

9.COPY

　　复制本地主机的<src>(为Dockerfile所在目录的一个相对路径、文件或目录)下的内容到镜像中的<dest>下。目标路径不存在时，会自动创建。路径同样支持正则。
　　格式为：COPY <src> <dest>
　　当使用本地目录为源目录时，推荐使用COPY。

10.ENTRYPOINT

　　指定镜像的默认入口命令，该入口命令会在启动容器时作为根命令执行，所有传入值作为该命令的参数。
　　支持两种格式：

1.ENTRYPOINT ["executable","param1","param2"] (exec调用执行)；
2.ENTRYPOINT command param1 param2(shell中执行)。

　　此时，CMD指令指定值将作为根命令的参数。
　　每个Dockerfile中只能有一个ENTRYPOINT，当指定多个时，只有最后一个有效。
　　在运行时可以被--entrypoint参数覆盖掉，如docker run --entrypoint。

11.VOLUME

　　创建一个数据卷挂载点。
　　格式为：VOLUME ["/data"]
　　可以从本地主机或者其他容器挂载数据卷，一般用来存放数据库和需要保存的数据等。

12.USER

　　指定运行容器时的用户名或UID，后续的RUN等指令也会使用特定的用户身份。
　　格式为：USER daemon
　　当服务不需要管理员权限时，可以通过该指令指定运行用户，并且可以在之前创建所需要的用户。例如：

RUN groupadd -r nginx && useradd -r -g nginx nginx

　　要临时获取管理员权限可以用gosu或者sudo。

13.WORKDIR

　　为后续的RUN、CMD和ENTRYPOINT指令配置工作目录。
　　格式为：WORKDIR /path/to/workdir。
　　可以使用多个WORKDIR指令，后续命令如果参数是相对的，则会基于之前命令指定的路径。例如：

WORKDIR /a
WORKDIR b
WORKDIR c
RUN pwd

　　则最终路径为/a/b/c

14.ARG

　　指定一些镜像内使用的参数(例如版本号信息等)，这些参数在执行docker build命令时才以--build-arg<varname>=<value>格式传入。
　　格式为：ARG<name>[=<default value>]。
　　则可以用docker build --build-arg<name>=<value>来指定参数值。

15.ONBUILD

　　配置当所创建的镜像作为其他镜像的基础镜像的时候，所执行创建操作指令。
　　格式为：ONBUILD [INSTRUCTION]。
　　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镜像创建新的镜像时，新的Dockerfile中使用FROM image-A指定基础镜像，会自动执行ONBUILD指令的内容，等价于在后面添加了两条指令：

FROM image-A

# Automatically run the following
ONBUILD ADD . /app/src
ONBUILD 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。

16.STOPSIGNAL

　　指定所创建镜像启动的容器接收退出的信号值。例如：

STOPSIGNAL singnal

17.HEALTHCHECK

　　配置所启动容器如何进行健康检查(如何判断是否健康)，自Docker 1.12开始支持。
　　格式有两种：

1.HEALTHCHECK [OPTIONS] CMD command    ：根据所执行命令返回值是否为0判断；
2.HEALTHCHECK NONE    　　　　　　　　　　:禁止基础镜像中的健康检查。

　　[OPTION]支持：

1.--inerval=DURATION  (默认为：30s)：多久检查一次；
2.--timeout=DURATION  (默认为：30s)：每次检查等待结果的超时时间；
3.--retries=N 　　     (默认为：3)：如果失败了，重试几次才最终确定失败。

18.SHELL

　　指定其他命令使用shell时的默认shell类型。
　　格式为： SHELL ["executable","parameters"]
　　默认值为 ["bin/sh","-c"]。
　　注意：
　　　　对于Windows系统，建议在Dockerfile开头添加# escape=`来指定转移信息。

3、创建镜像

　　编写玩Dockerfile之后，可以通过docker build命令来创建镜像。
　　基本的docker build [选项] 内容路径，该命令将读取指定路径下(包括子目录)的Dockerfile，并将该路径下的所有内容发送给Docker服务端，由服务端来创建镜像。因此除非生成镜像需要，否则一般建议放置Dockerfile的目录为空目录。

1.如果使用非内容路径下的Dockerfile，可以通过-f选项来指定其路径；
2.要指定生成镜像的标签信息，可以使用-t选项。

　　例如：指定Dockerfile所在路径为 /tmp/docker_builder/，并且希望生成镜像标签为build_repo/first_image，可以使用下面的命令：

docker build -t build_repo/first_image /tmp/docker_builder

4、使用 .dockerignore文件

　　可以通过 .dockeringore文件(每一行添加一条匹配模式)来让Docker忽略匹配模式路径下的目录和文件。例如：

# comment
    */tmp*
    */*/tmp*
    tmp?
    ~*

5、Dockerfile编写小结

　　从需求出发，定制适合自己需求、高效方便的镜像，可以参考他人优秀的Dockerfile文件，在构建中慢慢优化Dockerfile文件：

1.精简镜像用途：                 尽量让每个镜像的用途都比较集中、单一，避免构造大而复杂、多功能的镜像；
2.选用合适的基础镜像：            过大的基础镜像会造成构建出臃肿的镜像，一般推荐比较小巧的镜像作为基础镜像；
3.提供详细的注释和维护者信息：     Dockerfile也是一种代码，需要考虑方便后续扩展和他人使用；
4.正确使用版本号：               使用明确的具体数字信息的版本号信息，而非latest，可以避免无法确认具体版本号，统一环境；
5.减少镜像层数：                减少镜像层数建议尽量合并RUN指令，可以将多条RUN指令的内容通过&&连接；
6.及时删除临时和缓存文件：        这样可以避免构造的镜像过于臃肿，并且这些缓存文件并没有实际用途；
7.提高生产速度：                合理使用缓存、减少目录下的使用文件，使用.dockeringore文件等；
8.调整合理的指令顺序：           在开启缓存的情况下，内容不变的指令尽量放在前面，这样可以提高指令的复用性；
9.减少外部源的干扰：             如果确实要从外部引入数据，需要制定持久的地址，并带有版本信息，让他人可以重复使用而不出错。