2021-11-08

深入Dockerfile

Dockerfile由一行行命令语句组成，并且支持以#开头的注释行。基础的小linux系统。jdk； 一般而言，Dockerfile可以分为四部分

基础镜像信息 维护者信息 镜像操作指令 启动时执行指令

指令	说明
FROM	指定基础镜像
MAINTAINER	指定维护者信息，已经过时，可以使用LABEL maintainer=xxx 来替代
LABEL	指定维护者信息 maintainer=xxx auth=xueqimiao a=b (语法 k=v )
RUN	运行命令 代表镜像构建过程中运行的命令
CMD	指定启动容器时默认的命令 容器启动时要执行的命令
ENTRYPOINT	指定镜像的默认入口.运行命令
EXPOSE	声明镜像内服务监听的端口
ENV	指定环境变量，可以在docker run的时候使用-e改变 会被固话到image的config里面
ADD	复制指定的src路径下的内容到容器中的dest路径下，src可以为url会自动下载，可以为tar文件，会自动解压
COPY	复制本地主机的src路径下的内容到镜像中的dest路径下，但不会自动解压等
LABEL	指定生成镜像的元数据标签信息
VOLUME	创建数据卷挂载点
USER	指定运行容器时的用户名或UID
WORKDIR	配置工作目录，为后续的RUN、CMD、ENTRYPOINT指令配置工作目录
ARG	指定镜像内使用的参数（如版本号信息等），可以在build的时候，使用–build-args改变
OBBUILD	配置当创建的镜像作为其他镜像的基础镜像是，所指定的创建操作指令
STOPSIGNAL	容器退出的信号值
HEALTHCHECK	健康检查
SHELL	指定使用shell时的默认shell类型

1、FROM

FROM 指定基础镜像，最好挑一些apline，slim之类的基础小镜像.

scratch镜像是一个空镜像，常用于多阶段构建

如何确定我需要什么要的基础镜像？

• Java应用当然是java基础镜像（SpringBoot应用）或者Tomcat基础镜像（War应用）
• JS模块化应用一般用nodejs基础镜像
• 其他各种语言用自己的服务器或者基础环境镜像，如python、golang、java、php等

# 注释
# 基础镜像
FROM alpine

# 给镜像加标签
LABEL auth = xueqimiao

# 运行的指令 默认是使用id=0的用户 也就是root 是这个基础系统的root用户
# 代表镜像构建过程中运行的命令
RUN echo 111

# 容器启动时要执行的命令
# 镜像启动如果要运行很长、很多命令 可以准备一个sh文件 让镜像启动运行sh文件（大多数镜像这么操作）
CMD sleep 10;echo success

2、LABEL

标注镜像的一些说明信息。

LABEL multi.label1="value1" multi.label2="value2" other="value3"
LABEL multi.label1="value1" \
  multi.label2="value2" \
  other="value3"

3、RUN

• RUN指令在当前镜像层顶部的新层执行任何命令，并提交结果，生成新的镜像层。
• 生成的提交映像将用于Dockerfile中的下一步。 分层运行RUN指令并生成提交符合Docker的核心概念，就像源代码控制一样。
• exec形式可以避免破坏shell字符串，并使用不包含指定shell可执行文件的基本映像运行RUN命令。可以使用SHELL命令更改shell形式的默认shell。 在shell形式中，您可以使用\（反斜杠）将一条RUN指令继续到下一行

# --no-cache 不使用缓存构建
docker build --no-cache  -t myalpine:v111 -f D2 .

# 不可以引用多个
FROM alpine
LABEL auth = xueqimiao
# 指定构建参数
ARG aaa=bbb
# 指定环境变量
ENV parm=xue
# shell 形式 bash -c "echo 111 "
RUN echo $parm
# 可以取到 ARG
RUN echo $aaa
# exec 形式 $parm 默认取不到 取不出环境变量【ENV】，ARG也取不到
RUN ["echo","$parm"]
# RUN ["echo","$aaa"]
# 都是可以启动容器的命令
#CMD sleep 1;echo $parm;echo $aaa
# 都是可以启动容器的命令
ENTRYPOINT sleep 1;echo $parm;echo $aaa

RUN  ( shell 形式, /bin/sh -c 的方式运行，避免破坏shell字符串)
RUN ["executable", "param1", "param2"] ( exec 形式)
RUN /bin/bash -c 'source $HOME/.bashrc; \
echo $HOME'
#上面等于下面这种写法
RUN /bin/bash -c 'source $HOME/.bashrc; echo $HOME'
RUN ["/bin/bash", "-c", "echo hello"]
# 测试案例
FROM alpine
LABEL maintainer=xueqimiao xx=aa
ENV msg='hello xueqimiao'
RUN echo $msg
RUN ["echo","$msg"]
RUN /bin/sh -c 'echo $msg'
RUN ["/bin/sh","-c","echo $msg"]
CMD sleep 10000

总结； 由于[]不是shell形式，所以不能输出变量信息，而是输出$msg。其他任何/bin/sh -c 的形式都

可以输出变量信息

总结：什么是shell和exec形式

1. shell 是 /bin/sh -c 的方式，

2. exec ["/bin/sh","-c",command] 的方式== shell方式

也就是exec 默认方式不会进行变量替换

4、CMD和ENTRYPOINT

1、都可以作为容器启动入口

CMD 的三种写法：

CMD ["executable","param1","param2"] ( exec 方式, 首选方式)
CMD ["param1","param2"] (为ENTRYPOINT提供默认参数)
CMD command param1 param2 ( shell 形式)

ENTRYPOINT 的两种写法：

ENTRYPOINT ["executable", "param1", "param2"] ( exec 方式, 首选方式)
ENTRYPOINT command param1 param2 (shell 形式)
# 一个示例
FROM alpine
LABEL maintainer=xueqimiao

CMD ["1111"]
CMD ["2222"]
ENTRYPOINT ["echo"]

#构建出如上镜像后测试
docker run xxxx：效果 echo 1111

2、只能有一个CMD

• Dockerfile中只能有一条CMD指令。 如果您列出多个CMD，则只有最后一个CMD才会生效。
• CMD的主要目的是为执行中的容器提供默认值。 这些默认值可以包含可执行文件，也可以省略可执行文件，在这种情况下，您还必须指定ENTRYPOINT指令。

3、CMD为ENTRYPOINT提供默认参数

如果使用CMD为ENTRYPOINT指令提供默认参数，则CMD和ENTRYPOINT指令均应使用JSON数组格式指定。

4、组合最终效果

ENTRYPOINT ping baidu.com 怎么写都没用，容器启动都是以ENTRYPOINT的完整命令为准

	无 ENTRYPOINT	ENTRYPOINT exec_entry p1_entry ENTRYPOINT ping baidu.com	ENTRYPOINT [“exec_entry”, “p1_entry”]
无CMD	错误 , 不允许的写法;容器没有启动命令	/bin/sh -c exec_entry p1_entry	exec_entry p1_entry
CMD [“exec_cmd”,“p1_cmd”]	exec_cmd p1_cmd CMD [“ping”,“baidu.com”]	/bin/sh -c exec_entry p1_entry	exec_entry p1_entryexec_cmd p1_cmd
CMD[“p1_cmd”,“p2_cmd”]	p1_cmd p2_cmd CMD [ “5”,“baidu.com” ]	/bin/sh -c exec_entry p1_entry	exec_entry p1_entryp1_cmd p2_cmd
CMD exec_cmd p1_cmd	/bin/sh -c exec_cmd p1_cmd CMD ["/bin/sh","-c",“ping ${url}”]	/bin/sh -c exec_entry p1_entry	exec_entry p1_entry /bin/sh -c exec_cmd p1_cmd

FROM alpine
ENV url=baidu.com
# CMD ["ping","baidu.com"]
# CMD ["useradd","-u","1000","-g","2000"]
# CMD ["ping","${url}"]  取不出变量
# CMD ping ${url}
# 官方都是建议使用 []方式
# CMD ["/bin/sh","-c","ping ${url}"]
# ENTRYPOINT ping baidu.com + CMD怎么写都没用，容器启动都是以ENTRYPOINT的完整命令为准
# java -jar xxxx.jar --spring.profile=dev --server.port=8888

# 这两个合在一起不能是错误的命令

#官方推荐的写法,，变化的写CMD，而CMD是提供参数给ENTRYPOINT
# docker run imageName  cmd1  一旦传递了cmd1，CMD指定的所有参数都会被覆盖，
# 自定义参数的情况下一定要传完
CMD [ "5","baidu.com" ]
#exec的写法 不变的写 ENTRYPOINT；未来他是容器启动的唯一入口，
ENTRYPOINT [ "ping","-c" ]

5、docker run启动参数会覆盖CMD内容

# 一个示例

FROM alpine

LABEL maintainer=xueqimiao

CMD [“1111”]

ENTRYPOINT [“echo”]

#构建出如上镜像后测试

docker run xxxx：什么都不传则 echo 1111

docker run xxx arg1：传入arg1 则echo arg1

FROM alpine
# ENTRYPOINT: 入口（真正的门）
# ENTRYPOINT [ "ping" ]
# 命令（进门的时候带口令）
# 最终的用法: CMD是给ENTRYPOINT提供参数的
#CMD可以被修改
#CMD ping baidu.com

ENTRYPOINT ping baidu.com
# ENTRYPOINT + CMD = 容器的完整启动命令
# 这是启动命令
# ENTRYPOINT ping + CMD baidu.com = 错误
# 多个CMD只有最后一次生效
# CMD ping baidu.com
# ["echo","${param}"] 不是bash -c的方式，取不出环境变量信息
# echo $param     = ["/bin/sh","-c","多长的命令都写在这里  echo ${param}"]
# ENTRYPOINT或者CMD作为唯一入口，只能写一个，最后一个生效
# ENTRYPOINT ping baidu.com
# RUN，CMD，ENTRYPOINT
# []:  ["/bin/sh","-c"] = shell
# shell:

5、ARG和ENV

1、ARG

• ARG指令定义了一个变量，用户可以在构建时使用–build-arg = 传递，docker build命令会将其传递给构建器。
• –build-arg 指定参数会覆盖Dockerfile 中指定的同名参数
• 如果用户指定了 未在Dockerfile中定义的构建参数 ，则构建会输出 警告 。
• ARG只在构建期有效，运行期无效

#docker build --no-cache --build-arg version=3.13.4 demo:test -f D2 .
#可以动态传入版本
#可以在任意位置定义 并在以后取值使用
#ARG version=latest
#FROM alpine:$version
FROM alpine
LABEL maintainer = xueqimiao
# 定义以后的剩下环节生效 不包括运行时
# 可以在构建时进行变化，docker build 时
# ARG 不像 env 不能并排写
ARG param=222
ARG msg="hello docker"
# 构建时传入ARG
# docker build --no-cache --build-arg param=333 --build-arg msg=xue -t demo:test -f D2 .
# 构建时期会运行的指令(根据Dockerfile创建一个镜像的整个过程时期)
RUN echo $param
RUN echo $msg
# 运行时期我们会运行的指令（根据之前创建的镜像启动一个容器，容器启动默认运行的命令）
#CMD echo 1111;echo $param
# CMD ENTRYPOINT 都是指定的运行时的指令
CMD ["/bin/sh","-c","echo 1111;echo $param"]

2、ENV

FROM alpine
LABEL maintainer = xueqimiao

ARG param=222
ARG msg="hello docker"

# 构建期 + 运行期都生效 只能在运行期进行修改
# 怎么修改
# 构建期 不能改env的值
# 运行期 docker run -e app=xue_docker2 demo:test
ENV app=xue_docker

RUN echo $param
RUN echo $msg
RUN echo $app

# 运行时期我们会运行的指令（根据之前创建的镜像启动一个容器，容器启动默认运行的命令）
#CMD echo 1111;echo $param
# CMD ENTRYPOINT 都是指定的运行时的指令
CMD ["/bin/sh","-c","echo 1111;echo $param;echo app_${app}"]

• 在构建阶段中所有后续指令的环境中使用，并且在许多情况下也可以内联替换。
• 引号和反斜杠可用于在值中包含空格。
• ENV 可以使用key value的写法，但是这种不建议使用了，后续版本可能会删除

ENV MY_MSG hello
ENV MY_NAME="John Doe"
ENV MY_DOG=Rex\ The\ Dog
ENV MY_CAT=fluffy
#多行写法如下
ENV MY_NAME="John Doe" MY_DOG=Rex\ The\ Dog \
 MY_CAT=fluffy

• docker run --env 可以修改这些值
• 容器运行时ENV值可以生效
• ENV在image阶段就会被解析并持久化（docker inspect image查看），参照下面示例

FROM alpine
ENV arg=1111111
ENV runcmd=$arg
RUN echo $runcmd
CMD echo $runcmd
# 改变arg，会不会改变 echo的值，会改变哪些值，如果修改这些值?

3、综合测试示例

FROM alpine
ARG arg1=22222
ENV arg2=1111111
ENV runcmd=$arg1
RUN echo $arg1 $arg2 $runcmd
CMD echo $arg1 $arg2 $runcmd

4、ENV的坑

# ENV的坑
FROM alpine
#ARG msg=hello
# ENV 肯定能引用ARG的参数
#ENV name=${msg}
#RUN echo ${msg}
#RUN echo ${name}
ENV msg1=hello
ENV msg2=$msg1
# 以上构建期间就已经确定好值了
RUN echo ${msg1}
RUN echo ${msg2}
# msg1=msg2 没问题
# 如果运行期修改msg1的值
# docker run -it -e msg1=6666 demo:test
# 结果输出 msg1的值会改变 msg2的值是不会改变的 msg2还是hello
# 原因：docker build 的时候 env环境的信息会固话 直接在镜像配置里面就已经写死
# -e 只能修改当前env本身
# 运行期间能使用ENV 是因为ENV 固化到了镜像的配置
CMD ["/bin/sh","-c","echo ${msg1};echo ${msg1}"]

6、ADD和COPY

1、COPY

COPY的两种写法

COPY [--chown=:] ... 
COPY [--chown=:] ["",... ""]

• –chown功能仅在用于构建Linux容器的Dockerfiles上受支持，而在Windows容器上不起作用
• COPY指令从 src 复制新文件或目录，并将它们添加到容器的文件系统中，路径为 dest 。
• 可以指定多个 src 资源，但是文件和目录的路径将被解释为相对于构建上下文的源。
• 每个 src 都可以包含通配符，并且匹配将使用Go的filepath.Match规则进行。

COPY hom* /mydir/ #当前上下文，以home开始的所有资源
COPY hom?.txt /mydir/ # ?匹配单个字符
COPY test.txt relativeDir/ # 目标路径如果设置为相对路径，则相对与 WORKDIR 开始
# 把 “test.txt” 添加到 /relativeDir/

COPY test.txt /absoluteDir/ #也可以使用绝对路径，复制到容器指定位置


#所有复制的新文件都是uid(0)/gid(0)的用户，可以使用--chown改变
COPY --chown=55:mygroup files* /somedir/
COPY --chown=bin files* /somedir/
COPY --chown=1 files* /somedir/
COPY --chown=10:11 files* /somedir/

2、ADD

同COPY用法，不过 ADD拥有自动下载远程文件和解压的功能。

注意：

• src 路径必须在构建的上下文中； 不能使用 …/something /something 这种方式，因为docker构建的第一步是将上下文目录（和子目录）发送到docker守护程序。
• 如果 src 是URL，并且 dest 不以斜杠结尾，则从URL下载文件并将其复制到 dest 。
• • 如果 dest 以斜杠结尾，将自动推断出url的名字（保留最后一部分），保存到 dest
• 如果 src 是目录，则将复制目录的整个内容，包括文件系统元数据。

FROM alpine
# 把上下文指定的内容添加到镜像中 如果是压缩包 自动解压 如果是远程文件 自动下载
# 把当前内容复制到 这个 alpine 小系统里面 /dest
# 如果是远程文件 自动下载 如果下载的还是压缩包 不会自动解压
ADD https://download.redis.io/releases/redis-6.2.4.tar.gz /dest/
RUN ls
# RUN 指令并没有上下文关系 RUN cd /dest RUN ls 这样还是在跟目录下 并不是进入了dest 再ls
RUN cd /dest
# 当前还是列举的根目录
RUN ls
RUN cd /dest && ls -l

FROM alpine
# 本地linux系统的文件添加进去 【宿主机到镜像内】
# wget https://download.redis.io/releases/redis-6.2.4.tar.gz
# 自动解压
ADD *.tar.gz /app/
# COPY *.tar.gz /app/
RUN cd /app && ls -l

7、WORKDIR和VOLUME

1、WORKDIR

• WORKDIR指令为Dockerfile中跟随它的所有 RUN，CMD，ENTRYPOINT，COPY，ADD 指令设置工作目录。 如果WORKDIR不存在，即使以后的Dockerfile指令中未使用它也将被创建。
• WORKDIR指令可在Dockerfile中多次使用。 如果提供了相对路径，则它将相对于上一个WORKDIR指令的路径。 例如：

WORKDIR /a
WORKDIR b
WORKDIR c
RUN pwd
#结果 /a/b/c

• 也可以用到环境变量

ENV DIRPATH=/path
WORKDIR $DIRPATH/$DIRNAME
RUN pwd
#结果 /path/$DIRNAME

FROM alpine
RUN pwd && ls -l
# 为以下所有的命令运行指定了基础目录
WORKDIR /app
RUN pwd && ls -l
# 可以为进入容器指定一个默认目录
WORKDIR abc
##比如我们的nginx镜像可以做成这样
#WORKDIR /usr/share/nginx/html
# /app/abc  多个WORKDIR可以嵌套
RUN pwd && ls -l
#复制到当前目录下
COPY *.txt   ./
RUN  pwd && ls -l
CMD ping baidu.com

FROM nginx
WORKDIR /usr/share/nginx/html

2、VOLUME

作用：把容器的某些文件夹映射到主机外部

写法：

VOLUME ["/var/log/"]  #可以是JSON数组
VOLUME /var/log  #可以直接写
VOLUME /var/log /var/db #可以空格分割多个

注意：

用 VOLUME 声明了卷，那么以后对于卷内容的修改会被丢弃，所以， 一定在volume声明之前修改内容 ；

FROM alpine

RUN mkdir /hello && mkdir /app
RUN echo 1111 > /hello/a.txt
RUN echo 222 > /app/b.txt
# 挂载 容器内指定的文件夹 不存在会创建
# 指定了 VOLUME ,即使启动容器没有指定 -v 参数，我们也会自动进行匿名卷挂载
# 容器内的 /hello ，/app 文件夹，请你在使用镜像启动容器的时候，自动给宿主机上挂载

# VOLUME挂载出去的东西，容器改变也不会最终commit的时候生效
# -v 使用 VOLUME和-v挂载出去的目录（外面变，容器里面变）。所有改变也生效了
# 1）、但是 docker commit 提交当前容器的所有变化为镜像的时候，就会丢弃
# 2）、VOLUME [ "/hello","/app" ] 容器以后自动挂载，在Dockerfile中对VOLUME的所有修改都不生效 要想生效 可以在声明挂载之前修改
# 3）、挂载只有一点就是方便在外面修改，或者把外面的东西直接拿过来
# 所以这个写在最后
# JAVA 日志都要挂外面 /app/log
# VOLUME ["/log"]
VOLUME ["/hello","/app"]
# 这两句话没有生效
RUN echo 6666 >> /hello/a.txt
RUN echo 8888 >> /app/b.txt
CMD ping baidu.com

8、USER

FROM alpine
# 开用户
# RUN adduser -u 1000 -g 1000
# 以后的所有命令会用 abc:abc 来执行。有可能没有执行权限
# 容器中的ROOT虽然不是linux宿主机的真实root，但是可以改掉这个镜像的所有
USER 1000:1000
# 把复制来的文件给用户所有权
COPY --chown=1000:1000   *.txt   /a.txt
RUN ls -l /
# 不是root不能写
RUN echo 2222 >> a.txt

USER [:]
USER [:]

• USER指令设置运行映像时要使用的用户名（或UID）以及可选的用户组（或GID），以及Dockerfile中USER后面所有RUN，CMD和ENTRYPOINT指令。

9、EXPOSE

• EXPOSE指令通知Docker容器在运行时在指定的网络端口上进行侦听。 可以指定端口是侦听TCP还是UDP，如果未指定协议，则默认值为TCP。
• EXPOSE指令实际上不会发布端口。 它充当构建映像的人员和运行容器的人员之间的一种文档，即有关打算发布哪些端口的信息。 要在运行容器时实际发布端口，请在docker run上使用-p标志发布并映射一个或多个端口，或使用-P标志发布所有公开的端口并将其映射到高阶端口。

EXPOSE  [/...]
EXPOSE [80,443]
EXPOSE 80/tcp
EXPOSE 80/udp

FROM alpine
# 暴露 ，这个只是一个声明；给程序员看。docker也能看到
# docker -d -P（随机分配端口，）
EXPOSE 8080
EXPOSE 9090
CMD ping baidu.com

10、multi-stage builds

1、使用

https://docs.docker.com/develop/develop-images/multistage-build/

多阶段构建

解决：如何让一个镜像变得更小; 多阶段构建的典型示例

### 我们如何打包一个Java镜像
FROM maven
WORKDIR /app
COPY . .
RUN mvn clean package
COPY /app/target/*.jar /app/app.jar
ENTRYPOINT java -jar app.jar
## 这样的镜像有多大？
## 我们最小做到多大？？

2、生产示例

#以下所有前提 保证Dockerfile和项目在同一个文件夹
# 第一阶段：环境构建;
FROM maven:3.5.0-jdk-8-alpine AS builder
WORKDIR /app
ADD ./ /app
RUN mvn clean package -Dmaven.test.skip=true

# 第二阶段，最小运行时环境，只需要jre
FROM openjdk:8-jre-alpine
# 修改时区
RUN ln -sf /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime && echo 'Asia/Shanghai' >/etc/timezone
LABEL maintainer="[email protected]"
# 从上一个阶段复制内容
COPY --from=builder /app/target/*.jar /app.jar
ENV JAVA_OPTS=""
ENV PARAMS=""
# 运行jar包
ENTRYPOINT [ "sh", "-c", "java -Djava.security.egd=file:/dev/./urandom $JAVA_OPTS
-jar /app.jar $PARAMS" ]

  
    
      aliyun
      Nexus Snapshot Repository
      https://maven.aliyun.com/repository/public
      default
      
        true
      
      
      
        true
      
    
  
  
    
      aliyun
      Nexus Snapshot Repository
      https://maven.aliyun.com/repository/public
      default
      
        true
      
      
        true
      
    
  

12、Images瘦身实践

• 选择最小的基础镜像
• 合并RUN环节的所有指令，少生成一些层
• RUN期间可能安装其他程序会生成临时缓存，要自行删除。如：

# 开发期间，逐层验证正确的 
RUN xxx 
RUN xxx 
RUN aaa \ 
aaa \ 
vvv \

# 生产环境
RUN apt-get update && apt-get install -y \
bzr \
cvs \
git \
mercurial \
subversion \
&& rm -rf /var/lib/apt/lists/*

• 使用 .dockerignore 文件，排除上下文中无需参与构建的资源

  # 比如
  *.iml
  target/*
  

• 使用多阶段构建

• 合理使用构建缓存加速构建。–no-cache

• 学习更多Dockerfile的写法：https://github.com/docker-library/

13、SpringBoot应用最终写法

FROM openjdk:8-jdk-alpine
LABEL maintainer="[email protected]"
COPY target/*.jar /app.jar
# 时区设置
RUN ln -sf /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime; echo 'Asia/Shanghai' >/etc/timezone && RUN touch /app.jar

# 记录一下最后保存进来的时间
# RUN touch /app.jar
ENV JAVA_OPTS=""
ENV PARAMS=""
ENTRYPOINT [ "sh", "-c", "java -Djava.security.egd=file:/dev/./urandom $JAVA_OPTS -jar /app.jar $PARAMS" ]
# 运行命令 docker run -e JAVA_OPTS="-Xmx512m -Xms33 -" -e PARAMS="--spring.profiles=dev --server.port=8080" -jar /app/app.jar