Docker容器实战【五】Dockerfile实战

本文涉及的产品
容器镜像服务 ACR,镜像仓库100个 不限时长
简介: 前面我们通过Tomcat镜像成功运行了Tomcat容器服务,那Tomcat镜像是怎么出来的呢?我们又通过什么方式为我们的应用自定义Docker镜像?
答案就是使用 Dockerfile ,顾名思义, Dockerfile是一个文件,该文件以 Dockerfile命名,其内包含了多条指令,用来描述该层镜像应当如何构建。

Docker容器实战【一】安装Docker
Docker容器实战【二】使用Docker初次部署Tomcat
Docker容器实战【三】搭建Docker镜像私服Harbor
Docker容器实战【四】阿里云容器服务

Dockerfile组成

  1. 基础镜像信息
  2. 维护者信息
  3. 镜像操作指令
  4. 容器启动执行指令

我们来看一个Dockerfile示例

# 基础镜像信息
FROM 192.168.2.195:8098/base/openjdk:8u312-jdk
# 维护者信息
MAINTAINER nobug@mail.com

# 镜像操作指令
WORKDIR /data/server
COPY app.jar start.sh /data/server/
RUN sh -c 'mkdir app' &&\
    sh -c 'mkdir logs' &&\
    sh -c 'mkdir app/gc' &&\
    sh -c 'chmod -R 755 app/' &&\
    sh -c 'chmod -R 755 logs/' &&\
    sh -c 'chmod 755 start.sh'
VOLUME /data/server/ues

#容器启动执行命令
CMD ["/bin/sh","-c","/data/server/start.sh"]
EXPOSE 80

构建Nginx

要求:使用Dockerfile构建一个Nginx容器镜像,并部署我们的网页上去

  1. 我们先进入nginx容器,看下首页存放在什么目录

    # 进入容器内部(前提是容器需要在运行状态)
    $ docker exec -it 容器名称或ID /bin/bash
    
    # 退出容器
    $ exit
    
    # nginx默认的配置文件目录
    /etc/nginx
    
    # nginx默认的html文件目录
    /usr/share/nginx/html
    
    # 疑问:为什么容器内vi、vim都不能使用?
  2. 准备一个index.html,用做Nginx内的部署文件

    <!--君哥聊编程(it235.com)-->
    <!doctype html>
    <html lang="en">
     <head>
      <meta charset="UTF-8">
      <title>nginx docker</title>
     </head>
     <body>
         Hello Dockerfile
     </body>
    </html>
  3. 编写Dockerfile

    # 表示依赖nginx最新的镜像
    FROM nginx:latest
    
    # 相当于cd /usr/share/nginx/html
    WORKDIR /usr/share/nginx/html
    
    # 从宿主机构建上下文中将制定的文件添加到镜像的当前工作目录下,注意是构建上下文的路径
    COPY first.html ./first.html
  4. 使用build指令进行构建

    #格式:docker build -t 镜像名称:tag Dockerfile所在的目录
    $ docker build -t it235/mynginx:v1.0 /usr/local/firstDocker
    
    # 查看你构建的镜像
    $ docker images
  5. 运行容器

    $ docker run -d -p 8889:80 it235/mynginx:v1.0 --name=mynginx
    
    $ docker ps -a
  6. 进入容器查看我们编写的文件是否已经加入容器

    docker exec -it 容器名称或ID /bin/bash
  7. 浏览器访问http://192.168.2.194:8889/first.html
  8. 使用docker history查看构建时做了哪些动作

    $ docker history 容器ID

Dockerfile核心命令

  1. FROM指定基础镜像

    FROM 指令用于指定其后构建新镜像所使用的基础镜像。FROM 指令必是 Dockerfile 文件中的首条命令,启动构建流程后,Docker 将会基于该镜像构建新镜像,FROM 后的命令也会基于这个基础镜像。

    # FROM语法格式为
    FROM <image>
    FROM <image>:<tag>
    FROM <image>:<digest>
    
    # 示例
    FROM nginx
    FROM ubuntu:18.04
    FROM openjdk:8-jdk-alpine
    FROM 192.168.2.194/base/openjdk:8u312-jdk
    FROM registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/it235/jdk/openjdk:8u312-jdk

    通过 FROM 指定的镜像,可以是任何有效的基础镜像。FROM 有以下限制:

    • FROM 必须 是 Dockerfile 中第一条非注释命令
    • 在一个 Dockerfile 文件中创建多个镜像时,FROM 可以多次出现。只需在每个新命令 FROM 之前,记录提交上次的镜像 ID。
    • tag 或 digest 是可选的,如果不使用这两个值时,会使用 latest 版本的基础镜像
  2. RUN 执行命令

    在镜像的构建过程中执行特定的命令,并生成一个中间镜像。格式:

    #shell格式
    RUN <command>
    
    # 示例
    RUN sh -c 'mkdir app' &&\
        sh -c 'mkdir app/logs' &&\
        sh -c 'mkdir app/gc' &&\
        sh -c 'chmod -R 755 app/' &&\
        ln -sf /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime && echo 'Asia/Shanghai' >/etc/timezone
        
    # 示例
    RUN mv /tmp/context.xml $TOMCAT_HOME/conf/ && \
      mv /tmp/catalina.properties $TOMCAT_HOME/conf/ && \
      mv /tmp/setenv.sh $TOMCAT_HOME/bin/
      
    #exec格式
    RUN ["executable", "param1", "param2"]
    # 示例
    RUN ["apt-get", "install", "python3"]
    RUN ["/bin/bash", "-c", "echo hello"] # 等价于 RUN /bin/bash 
    
    # 错误写法,不会使用 HOME 环境变量
    RUN [ "echo", "$HOME" ]
    # 正确写法,需要将 echo 和使用环境变量放一起
    RUN [ "sh", "-c", "echo $HOME" ]  
    • RUN 命令将在当前 image 中执行任意合法命令并提交执行结果。命令执行提交后,就会自动执行 Dockerfile 中的下一个指令。
    • 层级 RUN 指令和生成提交是符合 Docker 核心理念的做法。它允许像版本控制那样,在任意一个点,对 image 镜像进行定制化构建。
    • 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
  3. WORKDIR 指定工作目录

    WORKDIR用于在容器内设置一个工作目录:

    WORKDIR /path/to/workdir

    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。
    如,使用WORKDIR设置工作目录:

    WORKDIR /a
    WORKDIR b
    WORKDIR c
    RUN pwd

    在以上示例中,pwd 最终将会在 /a/b/c 目录中执行。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。

  4. COPY 复制文件

    格式:

    COPY <源路径>... <目标路径>
    COPY ["<源路径1>",... "<目标路径>"]

    和 RUN 指令一样,也有两种格式,一种类似于命令行,一种类似于函数调用。COPY 指令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。比如:

    COPY package.json /usr/src/app/

    <源路径>可以是多个,甚至可以是通配符,其通配符规则要满足 Go 的 filepath.Match 规则,如:

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

    <目标路径>可以是容器内的绝对路径,也可以是相对于工作目录的相对路径(工作目录可以用 WORKDIR 指令来指定)。目标路径不需要事先创建,如果目录不存在会在复制文件前先行创建缺失目录。

    此外,还需要注意一点,使用 COPY 指令,源文件的各种元数据都会保留。比如读、写、执行权限、文件变更时间等。这个特性对于镜像定制很有用。特别是构建相关文件都在使用 Git 进行管理的时候。

  5. ADD 更高级的复制文件

    ADD 指令和 COPY 的格式和性质基本一致。但是在 COPY 基础上增加了一些功能。比如<源路径>可以是一个 URL,这种情况下,Docker 引擎会试图去下载这个链接的文件放到<目标路径>去。

    在构建镜像时,复制上下文中的文件到镜像内,格式:

    ADD <源路径>... <目标路径>
    ADD ["<源路径>",... "<目标路径>"]

    注意
    如果 docker 发现文件内容被改变,则接下来的指令都不会再使用缓存。关于复制文件时需要处理的/,基本跟正常的 copy 一致

  6. ENV 设置环境变量

    格式有两种:

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

    这个指令很简单,就是设置环境变量而已,无论是后面的其它指令,如 RUN,还是运行时的应用,都可以直接使用这里定义的环境变量。

    ENV VERSION=1.0 DEBUG=on \
        NAME="Happy Feet"

    这个例子中演示了如何换行,以及对含有空格的值用双引号括起来的办法,这和 Shell 下的行为是一致的。

  7. ARG

    ARG用于指定传递给构建运行时的变量:

    ARG <name>[=<default value>]

    如,通过ARG指定两个变量:

    ARG site
    ARG build_user=IT笔录

    以上我们指定了 site 和 build_user 两个变量,其中 build_user 指定了默认值。在使用 docker build 构建镜像时,可以通过 --build-arg <varname>=<value> 参数来指定或重设置这些变量的值。

    docker build --build-arg site=itiblu.com -t itbilu/test .

    这样我们构建了 itbilu/test 镜像,其中site会被设置为 itbilu.com,由于没有指定 build_user,其值将是默认值 IT 笔录。

  8. EXPOSE

    为构建的镜像设置监听端口,使容器在运行时监听。格式:

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

    EXPOSE 指令并不会让容器监听 host 的端口,如果需要,需要在 docker run 时使用 -p-P 参数来发布容器端口到 host 的某个端口上。

  9. VOLUME 定义匿名卷

    VOLUME用于创建挂载点,即向基于所构建镜像创始的容器添加卷:

    VOLUME ["/data"]

    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:

    • 卷可以容器间共享和重用
    • 容器并不一定要和其它容器共享卷
    • 修改卷后会立即生效
    • 对卷的修改不会对镜像产生影响
    • 卷会一直存在,直到没有任何容器在使用它

    VOLUME 让我们可以将源代码、数据或其它内容添加到镜像中,而又不并提交到镜像中,并使我们可以多个容器间共享这些内容。

  10. CMD

    CMD用于指定在容器启动时所要执行的命令。CMD 有以下三种格式:

    CMD ["executable","param1","param2"]
    CMD ["param1","param2"]
    CMD command param1 param2

    省略可执行文件的 exec 格式,这种写法使 CMD 中的参数当做 ENTRYPOINT 的默认参数,此时 ENTRYPOINT 也应该是 exec 格式,具体与 ENTRYPOINT 的组合使用,参考 ENTRYPOINT。

    注意
    与 RUN 指令的区别:RUN 在构建的时候执行,并生成一个新的镜像,CMD 在容器运行的时候执行,在构建时不进行任何操作。

  11. ENTRYPOINT

    ENTRYPOINT 用于给容器配置一个可执行程序。也就是说,每次使用镜像创建容器时,通过 ENTRYPOINT 指定的程序都会被设置为默认程序。ENTRYPOINT 有以下两种形式:

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

    ENTRYPOINT 与 CMD 非常类似,不同的是通过docker run执行的命令不会覆盖 ENTRYPOINT,而docker run命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 命令,多指定时会覆盖前面的设置,而只执行最后的 ENTRYPOINT 指令。

    docker run运行容器时指定的参数都会被传递给 ENTRYPOINT ,且会覆盖 CMD 命令指定的参数。如,执行docker run <image> -d时,-d 参数将被传递给入口点。

    也可以通过docker run --entrypoint重写 ENTRYPOINT 入口点。如:可以像下面这样指定一个容器执行程序:

    ENTRYPOINT ["/usr/bin/nginx"]

原则与建议

  • 容器轻量化。从镜像中产生的容器应该尽量轻量化,能在足够短的时间内停止、销毁、重新生成并替换原来的容器。
  • 使用 .gitignore。在大部分情况下,Dockerfile 会和构建所需的文件放在同一个目录中,为了提高构建的性能,应该使用 .gitignore 来过滤掉不需要的文件和目录。
  • 为了减少镜像的大小,减少依赖,仅安装需要的软件包。
  • 一个容器只做一件事。解耦复杂的应用,分成多个容器,而不是所有东西都放在一个容器内运行。如一个 Python Web 应用,可能需要 Server、DB、Cache、MQ、Log 等几个容器。一个更加极端的说法:One process per container。
  • 减少镜像的图层。不要多个 Label、ENV 等标签。
  • 对续行的参数按照字母表排序,特别是使用apt-get install -y安装包的时候。
  • 使用构建缓存。如果不想使用缓存,可以在构建的时候使用参数--no-cache=true来强制重新生成中间镜像。
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