详细说说Dockerfile

一、 带着问题学Dockerfile

1、疑问

我们都知道从远程仓库可以pull一个tomcat等镜像下来，然后docker run启动容器，然后docker exec -it 容器id /bin/bash进入容器，往webapps下仍我们的程序。等等这一系列操作，都需要人工一步步的去操作，那我问你：你没qa和生产环境的部署权限，你咋操作这些？这就需要将所有人工一步步操作的地方都写到Dockerfile文件里，然后将文件给到运维人员，他们build成镜像然后进行启动。

2、举例

比如：你要用tomcat部署一个war包，这时候你的Dockerfile文件内容会包含如下：

将tomcat从远程仓库拉下来
进入到tomcat的webapps目录
将宿主机上的war包扔到容器的webapps目录下
然后运维拿着这个Dockerfile进行build成image，在run一下启动容器。大功告成

3、好处

上面的例子好处不难发现

Dockerfile解放了手工操作很多步骤
Dockerfile保证了环境的统一
再也不会出现：QA是正常的，线上就是不行的情况了（前提是由于环境问题导致的 ），因为Dockerfile是同一份，大到环境，小到版本全都一致。再有问题那也是代码问题，节省了和运维人员大量“亲密接触”的时间。
二、什么是Dockerfile

知道Dockerfile是干嘛的了，那Dockerfile的定义到底是啥呢？

Dockerfile中文名叫镜像描述文件，是一个包含用于组合镜像目录的文本文档，也可以叫“脚本”。他通过读取Dockerfile中的指令安装步骤自动生成镜像。

补充：文件名称必须是：Dockerfile
三、Dockerfile命令

1、构建镜像命令

docker build -t 机构/镜像名称<:tags> Dockerfile目录

比如如下，最后一个.代表当前目录，因为我的Dockerfile文件就在这，也可以用绝对路径

docker build -t chentongwei.com/mywebapp:1.0.0 .

然后执行docker images 进行查看会发现有我们刚才构建的镜像

docker images

2、基础命令

2.1、FROM

制作基准镜像

FROM 镜像

比如我们要发布一个应用到tomcat里，那么的第一步就是FROM tomcat

FROM tomcat<:tags>
先有个印象，下面会实战操作。
2.2、LABEL&MAINTAINER

MAINTAINER，一般写个人id或组织id

LABEL 就是注释，方便阅读的，纯注释说明。不会对Dockerfile造成任何影响

比如：

MAINTAINER baidu.com
LABEL version = "1.0.0"
LABEL description = "我们是大百度！"

…等等描述性信息，纯注释。

2.3、WORKDIR

类似于Linux中的cd命令，但是他比cd高级的地方在于，我先cd，发现没有这个目录，我就自动创建出来，然后在cd进去

WORKDIR /usr/local/testdir
这个路径建议使用绝对路径。
2.4、ADD©

2.4.1、COPY

将1.txt拷贝到根目录下。它不仅仅能拷贝单个文件，还支持Go语言风格的通配符，比如如下：

COPY 1.txt /

拷贝所有 abc 开头的文件到testdir目录下

COPY abc* /testdir/

? 是单个字符的占位符，比如匹配文件 abc1.log

COPY abc?.log /testdir/
2.4.2、ADD

将1.txt拷贝到根目录的abc目录下。若/abc不存在，则会自动创建

ADD 1.txt /abc

将test.tar.gz解压缩然后将解压缩的内容拷贝到/home/work/test

ADD test.tar.gz /home/work/test
docker官方建议当要从远程复制文件时，尽量用curl/wget命令来代替ADD。因为用ADD的时候会创建更多的镜像层。镜像层的size也大。
2.4.3、对比

二者都是只复制目录中的文件，而不包含目录本身。
COPY能干的事ADD都能干，甚至还有附加功能。
ADD可以支持拷贝的时候顺带解压缩文件，以及添加远程文件（不在本宿主机上的文件）。
只是文件拷贝的话可以用COPY，有额外操作可以用ADD代替。
2.5、ENV

设置环境常量，方便下文引用，比如：

ENV JAVA_HOME /usr/local/jdk1.8

引用上面的常量，下面的RUN指令可以先不管啥意思，目的是想说明下文可以通过${xxx}的方式引用

RUN JAVAH​OME/bin/java−jarxxx.jarENV设置的常量，其他地方都可以用{xxx}来引用，将来改的时候只改ENV的变量内容就行。
3、运行指令

一共有三个：RUN&CMD&ENTRYPOINT
1、RUN

1.1、执行时机

RUN指令是在构建镜像时运行，在构建时能修改镜像内部的文件。

1.2、命令格式

命令格式不光是RUN独有，而是下面的CMD和ENTRYPOINT都通用。

SHELL命令格式
比如

RUN yum -y install vim

EXEC命令格式
比如

RUN ["yum","-y","install","vim"]

二者对比
SHELL：当前shell是父进程，生成一个子shell进程去执行脚本，脚本执行完后退出子shell进程，回到当前父shell进程。

EXEC：用EXEC进程替换当前进程，并且保持PID不变，执行完毕后直接退出，不会退回原来的进程。

总结：也就是说shell会创建子进程执行，EXEC不会创建子进程。

推荐EXEC命令格式
1.3、举例

举个最简单的例子，构建镜像时输出一句话，那么在Dockerfile里写如下即可：

RUN ["echo", "image is building!!!"]
再比如我们要下载vim，那么在Dockerfile里写如下即可：

RUN ["yum","-y","install","vim"]
莫慌，下面会有实战来完完整整的演示。

2、CMD

2.1、执行时机

容器启动时执行，而不是镜像构建时执行。

2.2、解释说明

在容器启动的时候执行此命令，且Dockerfile中只有最后一个ENTRYPOINT会被执行，推荐用EXEC格式。重点在于如果容器启动的时候有其他额外的附加指令，则CMD指令不生效。

2.3、举例

CMD ["echo", "container starting…"]
3、ENTRYPOINT

3.1、执行时机

容器创建时执行，而不是镜像构建时执行。

3.2、解释说明

在容器启动的时候执行此命令，且Dockerfile中只有最后一个ENTRYPOINT会被执行，推荐用EXEC格式。

3.3、举例

ENTRYPOINT ["ps","-ef"]
4、代码演示

4.1、执行时机演示

FROM centos
RUN ["echo", "image building!!!"]
CMD ["echo", "container starting…"]
docker build -t chentongwei.com/test-docker-run .
构建镜像的过程中发现我们RUN的image building!!! 输出了，所以RUN命令是在镜像构建时执行。而并没有container starting…的输出。

docker run chentongwei.com/test-docker-run
结果：container starting…，足以发现CMD命令是在容器启动的时候执行。
4.2、CMD和ENTRYPOINT演示

ENTRYPOINT和CMD可以共用，若共用则他会一起合并执行。如下Demo：
FROM centos
RUN ["echo", "image building!!!"]
ENTRYPOINT ["ps"]
CMD ["-ef"]

构建镜像

docker build -t chentongwei.com/docker-run .

启动容器

docker run chentongwei.com/docker-run
输出结果：

UID PID PPID C STIME TTY TIME CMD
root 1 0 0 13:02 ? 00:00:00 ps -ef
他给我们合并执行了：ps -ef，这么做的好处在于如果容器启动的时候添加额外指令，CMD会失效，可以理解成我们可以动态的改变CMD内容而不需要重新构建镜像等操作。比如

docker run chentongwei.com/docker-run -aux
输出结果：

USER PID %CPU %MEM VSZ RSS TTY STAT START TIME COMMAND
root 1 2.0 0.0 46340 1692 ? Rs 13:02 0:00 ps -aux
结果直接变成了 ps -aux，CMD命令不执行了。但是ENTRYPOINT一定执行，这也是CMD和ENTRYPOINT的区别之一。

四、实战

1、部署应用到tomcat

1.1、准备工作

在服务器上创建test-dockerfile文件夹

mkdir test-dockerfile

进入test-dockerfile目录

cd test-dockerfile

创建需要部署到tomcat的应用

mkdir helloworld

在helloworld目录下创建index.html写上hello dockerfile

cd helloworld/
vim index.html
效果如下图：

1.2、Dockerfile

在test-dockerfile目录下创建Dockerfile文件，注意大写D，没有后缀。

touch Dockerfile
在Dockerfile里写上如下内容

FROM tomcat:latest
MAINTAINER baidu.com
WORKDIR /usr/local/tomcat/webapps
ADD helloworld ./helloworld
逐行解释：

第一行：因为我们要部署应用到tomcat上，所以需要从远程仓库里拉取tomcat作为基础镜像。

第二行：描述性东西，还可以LABEL XXX XXX 添加更详细的注释信息。

第三行：cd到/usr/local/tomcat/webapps，发现没有这个目录，我就自动创建出来，然后在cd进去

为什么是这个目录呢？因为当我们制作完镜像把容器run起来的时候tomcat的位置是在/usr/local/tomcat，加个/webapps是因为我们要将我们的应用程序扔到webapps下才能跑。如果懵，继续往下看就懂了。
第四行：tomcat有了，tomcat的webapps我们也cd进去了，那还等啥？直接把我们的应用程序拷贝到webapps下就欧了。所以ADD命令宿主机上的helloworld文件夹下的内容拷贝到当前目录（webapps，上一步刚cd进来的）的helloworld文件夹下。

1.3、制作镜像

docker build -t baidu.com/test-helloworld:1.0.0 .
. 代表当前目录。这些命令不懂的看上面的【三、Dockerfile命令】，都是上面提到的。没新知识。
命令执行后的结果

[root@izm5e3qug7oee4q1y4opibz test-dockerfile]# docker build -t baidu.com/test-helloworld:1.0.0 .
Sending build context to Docker daemon 3.584kB
Step 1/4 : FROM tomcat:latest
---> 1b6b1fe7261e
Step 2/4 : MAINTAINER baidu.com
---> Running in ac58299b3f38
Removing intermediate container ac58299b3f38
---> 5d0da6398f7e
Step 3/4 : WORKDIR /usr/local/tomcat/webapps
---> Running in 1c21c39fc58e
Removing intermediate container 1c21c39fc58e
---> 9bf9672cd60e
Step 4/4 : ADD helloworld ./helloworld
---> 6d67c0d48c20
Successfully built 6d67c0d48c20
Successfully tagged baidu.com/test-helloworld:1.0.0
好像分了1/2/3/4步呢？这是啥意思。这是镜像分层的概念，下面说。现在只看到SuccessFully就哦了。
再查看下我们的镜像真实存在了吗？

docker images
完美

1.4、启动容器

docker run -d -p 8100:8080 baidu.com/test-helloworld:1.0.0

然后docker ps查看容器是否存在

docker ps
浏览器访问：http://服务器ip:8100/helloworld/index.html，很完美。这个helloworld就是我们Dockerfile里自己的应用程序。

1.5、进入容器

docker exec -it 730f9e144f68 /bin/bash

疑问1：怎么进入容器后直接在webapps目录下，这就是因为我们这个镜像是用Dockerfile制作的，Dockerfile上面我们自己WORKDIR到webapps目录下的呀。

答疑1：我们ls下可以看到Dockerfile里的helloworld应用就在这里

root@730f9e144f68:/usr/local/tomcat/webapps# ls
helloworld
答疑2：Dockerfile里WORKDIR /usr/local/tomcat/webapps了，为啥是这个目录也很清晰了。容器里的tomcat就在这

root@730f9e144f68:/usr/local/tomcat/webapps# pwd
usr/local/tomcat/webapps
2、从0制作Redis镜像

一般没人制作Redis镜像，Redis有官方的docker镜像，docker pull一下就行。这里是为了演示上面的命令，从0到1的过程。
2.1、准备工作

1.去官网下载Redis的源码包，因为我们演示的是Redis从无到有的过程。

2.准备Redis的配置文件redis-6379.conf

2.2、Dockerfile

将Redis运行在centos上

FROM centos

安装Redis所需要的基础库

RUN ["yum", "install", "-y", "gcc", "gcc-c++", "net-tools", "make"]

将Redis目录放到/usr/local

WORKDIR /usr/local

别忘了ADD命令自带解压缩的功能

ADD redis-4.0.14.tag.gz .
WORKDIR /usr/local/redis-4.0.14/src

编译安装Redis

RUN make && make install
WORKDIR /usr/local/redis-4.0.14

将配置文件仍到Redis根目录

ADD redis-6379.conf .

声明容器中Redis的端口为6379

EXPOSE 6379

启动Redis redis-server redis-6379.conf

CMD ["redis-server", "redis-6379.conf"]
2.3、制作镜像&&启动容器

制作镜像

docker build -t chentongwei.com/docker-redis .

查看

docker images

启动容器

docker run -p 6379:6379 chentongwei.com/docker-redis
上面三套小连招执行完后redis就起来了，可以redis-cli去链接了。也可以docker exec进入容器去查看。
3、用docker部署jar包

FROM openjdk:8-jdk-alpine:latest
ADD target/helloworld-0.0.1-SNAPSHOT.jar /helloworld.jar
ENTRYPOINT ["java","-jar","/helloworld.jar"]
然后build成镜像再run启动容器，很简单粗暴。

五、补充：镜像分层的概念

1、Dockerfile

FROM tomcat:latest
MAINTAINER baidu.com
WORKDIR /usr/local/tomcat/webapps
ADD helloworld ./helloworld
2、镜像分层

就拿上面的Dockerfile来build的话，执行过程是如下的：

Sending build context to Docker daemon 3.584kB
Step 1/4 : FROM tomcat:latest
---> 1b6b1fe7261e
Step 2/4 : MAINTAINER baidu.com
---> Running in ac58299b3f38
Removing intermediate container ac58299b3f38
---> 5d0da6398f7e
Step 3/4 : WORKDIR /usr/local/tomcat/webapps
---> Running in 1c21c39fc58e
Removing intermediate container 1c21c39fc58e
---> 9bf9672cd60e
Step 4/4 : ADD helloworld ./helloworld
---> 6d67c0d48c20
Successfully built 6d67c0d48c20
Successfully tagged baidu.com/test-helloworld:1.0.0
会发现我们Dockerfile文件内容一共四行，执行过程也是Step 1/2/3/4四步，这就知道了Dockerfile内容的行数决定了Step的步骤数。

那么每一步都代表啥呢？

其实每一步都会为我们创建一个临时容器，这样做的好处是如果下次再构建这个Dockerfile的时候，直接从cache里读出已有的容器，不重复创建容器，这样大大节省了构建时间，也不会浪费资源重复创建容器。比如如下：

FROM tomcat:latest
MAINTAINER baidu.com
WORKDIR /usr/local/tomcat/webapps
ADD helloworld ./helloworld
ADD helloworld ./helloworld2
啥也没动，就是多部署一份helloworld且在容器内部改名为helloworld2，接下来看执行过程
Step 1/5 : FROM tomcat:latest
---> 1b6b1fe7261e
Step 2/5 : MAINTAINER baidu.com
---> Using cache
---> 5d0da6398f7e
Step 3/5 : WORKDIR /usr/local/tomcat/webapps
---> Using cache
---> 9bf9672cd60e
Step 4/5 : ADD helloworld ./helloworld
---> Using cache
---> 6d67c0d48c20
Step 5/5 : ADD helloworld ./helloworld2
---> 4e5ffc24522f
Successfully built 4e5ffc24522f
Successfully tagged baidu.com/test-helloworld:1.0.1
首先可以发现如下：

1.Step变成了5步。

2.前四步骤用了缓存Using Cache，并没有重复创建容器。Step 1 没有Using Cache是因为它是从本地仓库直接拉取了tomcat:latest当作基础镜像，run的时候会创建容器。

3.第五步重新创建了临时容器。