Docker之Dockerfile详解

使用Dockerfile创建镜像

Dockerfile是一个文本格式的配置文件，我们可以利用Dockerfile来快速的创建一个自定义的镜像。

基本结构

Dockerfile由一行命令语句组成，并且支持以#开头的注释
一般包括四个部分：基础镜像信息，维护者信息，镜像操作指令，容器启动时执行指令，如下一个案例

# This Dockerfile uses the ubuntu image
# VERSION 2 - EDITION 1
# Author: docker_user
# Command format: Instruction [arguments / command] ..
# Base image to use, this must 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

如上是一个官网的Demo，一开始指定所基于的镜像名称，之后是维护者的信息，后面才是镜像操作的指令，例如RUN指令将对镜像执行跟随在后面的命令，CMD用来指定运行容器时候的操作命令。
如下是一个更复杂一点的案例，基于buildpack-deps:jessie-scm基础镜像，安装Golang相关环境，制作一个GO语言的运行环境镜像(先看看就行)：

FROM buildpack-deps:jessie-scm
# gcc for 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_URL https://golang.org/dl/go$GOLANG_VERSION.linux-amd64.tar.gz
ENV GOLANG_DOWNLOAD_SHA256 cdde5e08530c0579255d6153b08fdb3b8e47caabbe717bc7bcd
7561275a87aeb
RUN curl -fsSL "$GOLANG_DOWNLOAD_URL" -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 /go
ENV PATH $GOPATH/bin:/usr/local/go/bin:$PATH
RUN mkdir -p "$GOPATH/src" "$GOPATH/bin" && chmod -R 777 "$GOPATH"
WORKDIR $GOPATH
COPY go-wrapper /usr/local/bin/

指令说明

FROM

指定所创建镜像的基础镜像，如果本地不存在，默认去Docker Hub上下载，格式：FROM < image>
任何一个Dockerfile中第一条指令必须是FROM，并且，如果在同一个Dockerfile中创建多个镜像，可以用多个FROM指令

MAINTAINER

指定维护者信息，格式MAINTAINER< name>。信息会写入生成镜像的Author属性域中例如：

MAINTAINER ljmadmin@docker.com

运行指定命令格式如下
上面第一个命令默认将在shell中断中运行，即 /bin/sh -C ，后面的使用exec执行不会启动shell环境
每一条RUN指令将在当前镜像的基础上执行指定的命令，并且提交为新的进行，当命令比较长的时候，可以用\ 来换行，比如：

RUN <command>  或者 RUN ["executable", "param1","param2"],
//案例
RUN apt-get update \&& apt-get install -y libsnappy-dev zliblg-dev libbz2-dev \&& rm -rf /var/cache/apt

CMD指令用来指定启动容器时候默认执行的命令，他支持三种格式：
- CMD[“executable”, “param1”, “param2”] 使用exec执行，是推荐使用的方式
- CMD command param1 param2 在/bin/sh 中执行，提供给需要交互的应用
- CMD [“param1”, “param2”]提供给ENTRYPOINT的默认数
每个DOckerfile只能有一条CMD命令，如果指定多条，最后一条覆盖之前的

LABEL

LABEL指令用来指定生成镜像的元数据标签信息
格式为如下例如

LABEL<key> = <value><key>=<value>....
//案例
LABEL version="1.0"
LABEL description="This text illustrates \ that label-values can span multiple lines."

EXPOSE

声明镜像内服务所监听的端口
格式如下。例如

EXPOSE <port>[ <port>......]
//案例
EXPOSE 22 80 8443

改指令只是起到声明作用，不会自动完成端口映射
启动容器时候需要使用-P，Docker主机会自动分配一个宿主机临时端口转发到指定的端口，使用-p，则可以具体的指定哪个宿主机本地端口会映射过来。

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…。如下：

ENV <key><value> 或者 EVN <key>=<value>
//案例
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

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

该命令将复制指定额< src> 路径下的内容到容器中的< dest> 路径下，格式如下
其中< src> 可以是Dockerfile所在的目录的一个相对路径，也可以是一个URL，还可以是一个tar文件。< desc>可以使镜像内部的绝对路径，或者相对于工作目录的相对路径。

ADD <src><desc>

COPY

格式如下，复制本地主机的< src> (为Dockerfile所在目录的相对路径，文件，或者目录) 下的内容到镜像中的< dest> 下。目标路径不存在时候回自动创建。路径支持正则，当使用本地目录为源目录时候，推荐使用COPY

COPY<src><desc>

ENTRYPOINT

指定镜像的默认入口命令，该入口命令会在启动容器时候作为命令执行，所有传入值作为改命令的参数，支持如下两种格式

ENTRYPOINT ["executable", "param1", "param2"]（exec调用执行）
ENTRYPOINT command param1 param2（shell中执行）

每个Dockerfila中只能有一个ENTRYPOINT，当指定过个时候，只有最后一个有效，在运行时候可以被–entrypoint参数覆盖掉，如docker run–entrypoint

VOLUME

创建一个数据卷挂载点，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。格式如下

VULUME ["/data"]

USER

指定运行容器时候的用户名或者UID，后续的RUN等指令也会使用指定的用户身份格式如下：

USER daemon
//案例
RUN groupadd -r postgres && useradd -r -g postgres postgres

需要临时获取管理员权限可以使用gosu或者sudo

WORKDIR

为后续的RUN，CMD和ENTRYPOINT指令配置工作目录，格式如下

WORKDIR /path/to/workdir
//案例
WORKDIR /a
WORKDIR b
WORKDIR c
RUN pwd

如上案例，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。最终的路径为/a/b/c

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命令时以下格式传入

ARG<name>[=<default value>]
//案例
docker build--build-arg<name>=<value>

ONBUILD

配置当所有创建的镜像作为其他镜像的基础镜像时，所执行的创建操作指令，格式如下：

ONBUILD [INSTRUCTION]
//Dockerfile使用如下内容创建镜像image-A
[...]
ONBUILD ADD . /app/src
ONBUILD RUN /usr/local/bing/python-build --dir /app/src
[...]

如果基于image-A创建新的镜像时候，新的Dockerfile使用FROM image-A指定基础进行，会自动执行ONBUILD指令的内容，等价于在后面添加了两条指令，如下：

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

使用ONBUILD指令的镜像，推荐在边去中注明，例如ruuby:1.9-onbuild

STOPSIGNAL

指定所创建的镜像启动的容器接受退出的信号值，例如：

STOPSIGNAL signal

HEALTHCHECK

配置所启动容器如何进行健康检查（如何判断健康与否），自Docker1.12开始支持，格式如下：

HEALTHCHECK [OPTIONS] CMS command :根据执行命令返回值是否为0 判断
HEALTHCHECK NONE ： 禁止基础镜像中的监看检查

OPTION参数支持如下：
- __interval=DURATION（默认30s）：过多久检查一次
- __timeout=DURATION(默认30s)：每次检查等待结果的超时
- __retries=N(默认为3)：如果失败，重试几次才最终确定失败。

创建镜像

编写完Dockerfile后，可以通过docker build命令来创建镜像，基础格式如下：

docker build [选项]

如上命令将读取指定路径下（包括子目录）的Dockerfile文件，并将该路劲下所有内容发送给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。
- 如果使用非内容路径下Dockerfile，可以通过-f 选项指定其他路径
- 要指定生成镜像的便签可以用-t 选项
案例：指定Dockerfile路径/tmp/docker_builder/，并且生成镜像标签为build_repo/first_image,命令如下

docker build -t build_repo/first_image /temp/docker_builder

使用.dockerignore文件

上说的，Dockerfile路径下的所有文件都会发到Docker服务端打包，那肯定有响应的规避措施，
我们通过.dockerignore文件（没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。如下：

#comment*/temo**/*/temp*tmp?~*

Dockerfile实战测试

以下将分别通过docker commit命令方式，Dockerfile的方式分别为镜像添加SSH服务并且生成新的镜像文件，来对象两者的区别，

通过docker commit 方式创建镜像

Docker提供了docker commit 命令，支持用户提交自己对指定容器的修改，并且生成新的镜像在本地。格式如下：

docker commit CONTAINER [REPOSITORY[:TAG]]

如下步骤依次执行：

//使用ubuntu:lasted
docker run -it ubuntu:lasted /bin/bash
//更新apt缓存，并安装openssh-server
apt-get update; apt-get install openssh-server -y
//如需正常启动SSH服务，则目录/var/run/sshd必须存在，手动创建，并启动SSH服务
mkdir -p /var/run/sshd
/usr/sbin/ssh -D &
//修改SSH服务的安全登录配置，取消pam登录限制
sed -ri 's/session required pam_loginuid.so/#session required pam_loginuid.so/g' /etc/pam.d/sshd
//在root账户下创建.ssh目录，并负责需要登录的公钥（公钥信息一般为本机主机用户目录下.ssh/id_rsa.pub文件，可由ssh-keygen-t rsa命令生成）到authorized_keys文件中：
mkdir root/.ssh
vi /root/.ssh/authorized_keys
//创建自动启动ssh服务的可执行文件run.sh，并添加权限：
vi /run.sh
chmod +x run.sh
//编辑内容
#!/bin/bash
/usr/sbin/sshd -D
//退出容器
exit
//保存镜像
docker commit [CONTAINER ID] sshd:ubuntu
//使用docker images查看本地生成的镜像sshd:ubuntu，目前拥有镜像信息如下截图
//使用镜像
docker run -p 10022:22 -d ssh:ubuntu /run.sh
//启动成功后可以在宿主机上看到容器运行的详细信息
docker ps
//可以通过该宿主机ip访问，通过ssh 10022 端口登录容器
ssh 192.168.*.* -p 10022

使用Dockerfile创建

依次按如下步骤

//创建工作目录sshd_ubuntu工作目录
mkdir sshd_ubuntu
//在其中创建Dockerfile和run.sh文件
cd /sshd_ubuntu/
touch Dockerfile run.sh
//编写run.sh脚本和authorized_key文件
#!/bin/bash
/usr/sbin/sshd -d
//在宿主机上生成SSH秘钥对，并创建authorized_keys文件：
ssh-keygen -t rsa
....
cat ~/.ssh/id_rsa.pub > authorized_keys

编写Dockerfile，下面是Dockerfile的内容以及部分的解释信息，可以对比docker commit 命令创建的过程，操作基本一致：

#设置基础镜像
FROM ubuntu:latest
#提供一些作者信息
MAINTAINER ljmadmin (645121107@qq.com)
#下面开始运行更新命令
RUN apt-get update
#安装ssh服务
RUN apt-get install -y openssh-server
RUN mkdir -p /var/run/sshd
RUN mkdir -p /root/.ssh
#取消pam限制
RUN sed -ri 's/session required pam_loginuid.so/#session required pam_loginuid.so/g' /etc/pam.d/sshd
#复制配置文件到相应位置，并赋予可执行权限
ADD authorized_keys /root/.ssh/authorized_keys
ADD run.sh /run.sh
RUN chmod 755 /run.sh
#开放端口
EXPOSE 22
#设置自启动命令
CMD ["/run.sh"]

创建镜像：在sshd_ubuntu目录下使用docker build命令创建镜像，

cd sshd_ubuntu
docker build -t ssh:Dockerfile .

查看本地ssh：Dockerfile镜像已经存在：
测试启动镜像运行容器效果与上面一致

总结

Dockerfile使用前需要熟悉每个命令，多实践，自己写一些简单的案例测试，弄清楚原理在写，Docker Hub官方仓库有很多优秀镜像对应的Dockerfile可以借鉴学习
创建原则有如下几个：
- 精简镜像用途：
- 选合适基础镜像
- 提供足够清晰的命令注释和维护者信息
- 正确使用版本号码
- 减少镜像层数
- 及时删除临时文件和缓存文件
- 提高生成速度
- 调整合理的指令顺序
- 减少外部源干扰

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基本结构

指令说明

创建镜像

使用.dockerignore文件

Dockerfile实战测试

通过docker commit 方式创建镜像

使用Dockerfile创建

总结

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