Docker镜像的创建方法及Dockerfile案例

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一、基于现有镜像创建

1、创建启动镜像

（1）首先启动一个镜像，在容器里做修改
docker run -itd centos:7 /bin/bash

2、生成新镜像

（2）将修改后的容器提交为新的镜像，需要使用该容器的 ID 号创建新镜像
docker commit -m "new-images" -a  "test" dda50e36fd55   centos:test
#常用选项：
-m 说明信息；
-a 作者信息；
-p 生成过程中停止容器的运行；
 
docker images
#查看新生成的镜像

三、基于Dockerfile创建

1、Dockerfile结构及分层

Dockerfile结构大致分为四个部分：基础镜像信息、维护者信息、镜像操作指令和容器启动时执行指令

Dockerfile是一个文本文件，其内包含了一条条的指令(Instruction)，每一条指令构建一层，因此每一条指令的内容，就是描述该层应当如何构建。有了Dockerfile，当我们需要定制自己额外的需求时，只需在Dockerfile上添加或者修改指令，重新生成 image 即可， 省去了敲命令的麻烦。

除了手动生成Docker镜像之外，可以使用Dockerfile自动生成镜像。Dockerfile是由多条的指令组成的文件，其中每条指令对应 Linux 中的一条命令，Docker 程序将读取Dockerfile 中的指令生成指定镜像

Docker镜像的结构分层：
镜像不是一个单一的文件，而是有多层构成。容器其实是在镜像的最上面加了一层读写层，在运行容器里做的任何文件改动，都会写到这个读写层。如果删除了容器，也就删除了其最上面的读写层，文件改动也就丢失了。Docker使用存储驱动管理镜像每层内容及可读写层的容器层。

(1)Dockerfile 中的每个指令都会创建一个新的镜像层；

(2)镜像层将被缓存和复用；

(3)当Dockerfile 的指令修改了，复制的文件变化了，或者构建镜像时指定的变量不同了，对应的镜像层缓存就会失效；

(4)某一层的镜像缓存失效，它之后的镜像层缓存都会失效；

(5)镜像层是不可变的，如果在某一层中添加一个文件，然后在下一层中删除它，则镜像中依然会包含该文件，只是这个文件在容器中不可见了不会影响在镜像中的数据。

2、联合文件系统

联合文件系统(unionFS)：分层、轻量级并且高性能的文件系统，即一层一层叠加然后制作成的镜像，底层为内核加载，然后是rootfs系统，再上层是只可读的基础镜像，镜像启动后成为容器即为可读可写层此层保存数据等，然后可以再打包成一个新的镜像保存数据

特性：一次同时加载多个文件系统，但从外面看起来，只能看到一个文件系统，联合加载会把各层文件系统叠加起来，这样最终的文件系统会包含所有底层的文件和目录。

我们下载的时候看到的一层层的就是联合文件系统。

3、docker镜像加载原理

①Docker的镜像实际上由一层一层的文件系统组成，这种层级的文件系统就是UnionFS

②bootfs主要包含bootloader和kernel，bootloader主要是引导加载kernel，Linux刚启动时会加载bootfs文件系统。

③在Docker镜像的最底层是bootfs，这一层与我们典型的Linux/Unix系统是一样的，包含boot加载器和内核。当boot加载完成之后整个内核就都在内存中了，此时内存的使用权已由bootfs转交给内核，此时系统也会卸载bootfs

④我们可以理解成一开始内核里什么都没有，操作一个命令下载debian，这时就会在内核上面加了一层基础镜像；再安装一个emacs，会在基础镜像上叠加一层image；接着再安装一个apache，又会在images上面再叠加一层image。最后它们看起来就像一个文件系统即容器的rootfs。在Docker的体系里把这些rootfs叫做Docker的镜像。但是，此时的每一层rootfs都是read-only的，我们此时还不能对其进行操作。当我们创建一个容器，也就是将Docker镜像进行实例化，系统会在一层或是多层read-only的rootfs之上分配一层空的read-write的rootfs。

⑤为什么容器中的centos大小只有200M

因为对于精简的OS，rootfs可以很小，只需要包含最基本的命令、工具和程序库就可以了，因为底层直接用宿主机的kernel，自己只需要提供rootfs就可以了。由此可见对于不同的linux发行版，bootfs基本是一致的，rootfs会有差别，因此不同的发行版可以公用bootfs。

4、dockerfile操作常用的指令

(1)FROM指令
用于指定生成新的镜像所基于的基础进项，dockerfile的第一条命令必须是FROM指定本次生成镜像是基于那个基础镜像进程的，每创建一个镜像需要一个FROM。

(2)MAINTAINER 指令
说明新镜像的维护人信息

(3)RUN指令
在所基于的镜像上执行命令，并提交到新的镜像中，例如执行yum安装等

(4)ENTRYPOINT指令
ENTRYPOINT [“要运行的程序”, “参数 1”, “参数 2”]

设定容器启动时第一个运行的命令及其参数，此指令为在使用docker exec 进入容器时就添加的命令参数。
可以通过使用命令docker run --entrypoint 来覆盖镜像中的ENTRYPOINT指令的内容

(5)CMD指令
CMD [“要运行的程序”, “参数1”, “参数2”]

此指令为指定进入容器之后的第一个命令或脚步，进入容器后在容器中的shell中执行的第一个命令，dockerfile中只能有一条CMD命令若有多条CMD则只执行最后一条命令。

如果在docker run时指定了命令或者镜像中有ENTRYPOINT指令则CMD程序不会执行。

docker RUN优先级>ENTRYPOINT指令>CMD指令

(6)EXPOSE指令
EXPOSE “端口号”

指定dockerfile生成的新镜像加载到 Docker 时要开启的端口

(7)ENV指令
ENV 环境变量 变量值

(8)ADD指令
ADD 源路径 目标路径

ADD指令用于将源文件复制到dockerfile产生的新镜像中，要求源文件必须与dockerfile在同一文件夹下，或者同一个url下。有以下注意事项：

①源路径为文件时，目标路径以/结尾则dockerfile将目标文件视为目录将源路径的文件存到模板路径的目录下，且若模板路径不存在则自动创建模板路径

②源路径为文件时，目标路径不以/结尾则dockerfile将目标路径视为文件，则直接将目标路径文件内容覆盖但名称不会改变，如果模板路径不存在则会创建一个以目标路径为名的文件，内容为源路径的文件内容

③源路径为文件夹时，若目标路径存在则直接将原路径的文件夹拷贝到模板路径的目录下。

若目标路径不存在，则自动创建一个以目标路径为名的文件夹将源文件夹拷贝到目录下。

④若源文件是个归档文件或压缩文件，docker会自动帮忙解压。URL下载和解压特性不能一起使用。任何压缩文件通过URL拷贝，都不会自动解压。

(9)COPY指令
copy 源文件/目录 目标文件/目录

只复制本地主机上的文件/目录 复制目标点为镜像中。要求本机文件必须与dockerfile在同一路径下。

ADD与copy对比：

①都有本地复制文件和目录到镜像的功能

②ADD复制归档文件和压缩文件会自动解压

③都要求与dockerfile在同一文件夹

④URL拉取目录来复制

⑤COPY只能复制本地主机文件到镜像中，ADD可以复制到url中

(10)VOLUME指令
volume [“目录”]

在容器中创建一个挂载点

(11)USER指令
USER 用户名/uid

指定运行容器时的用户

(12)WORKDIR指令
为后续的RUN/CMD/ENTRYPOINT指定工作目录，可以理解为切换到指定的目录执行RUN等其他指令。

(13)ONBUILD指令
指定所生成的镜像作为一个基础镜像时所要允许的命令，调用有ONBUILD命令时的镜像会先执行ONBUILD命令。在使用其他镜像时，仔细检查ONBUILD命令的内容。

当在一个Dockerfile文件中加上ONBUILD指令，该指令对利用该Dockerfile构建镜像（比如为A镜像）不会产生任何实质性影响。 但是当编写一个新的Dockerfile文件来基于A镜像构建一个镜像（比如为B镜像）时，这时构造A镜像的Dockerfile文件中的ONBUILD指令就生效了，在构建B镜像的过程中，首先会执行ONBUILD指令指定的指令，然后才会执行其它指令。

(14)HEALTHCHECK
健康检查

四、Dockerfile 案例

1、dockerfile构建httpd实例

vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.ip_forward = 1

#建立工作目录
mkdir  /opt/apache
cd  /opt/apache
echo '
this is my Dockerfile
' > index.html

vim Dockerfile
#基于的基础镜像
#指定基础镜像
FROM centos:7

#描述维护者信息
MAINTAINER this is apache image from centos7 <ll 2023-6-8>

#镜像操作指令安装apache软件
RUN yum install -y httpd

#复制网站首页文件
ADD index.html /var/www/html

#开启 80 端口
#开启 443 端口
EXPOSE 80
EXPOSE 443

#启动容器时执行脚本
CMD ["/usr/sbin/apachectl","-D","FOREGROUND"] 

docker build -t apache:centos7 .

docker run -itd --name c1 -p 1314:80 apache:centos7

2、Dockerfile构建nginx实例

mkdir /opt/nginx
cd /opt/nginx/
cp /opt/nginx-1.12.0.tar.gz /opt/nginx
#创建nginx目录，将nginx安装包放到创建的nginx目录下，必须与Dockerfile文件在同一目录下

vim Dockerfile
#编辑nginx的dockerfile文件内容如下
FROM centos:7


MAINTAINER this is nginx image from centos7 <wl 2023-6-8>

ADD nginx-1.22.0.tar.gz /opt/

RUN yum -y install pcre-devel zlib-devel openssl-devel gcc gcc-c++ make &&\
useradd -M -s /sbin/nologin nginx &&\
cd /opt/nginx-1.22.0 &&\
./configure \
--prefix=/usr/local/nginx \
--user=nginx \
--group=nginx \
--with-http_stub_status_module && make && make install

ENV PATH $PATH:/usr/local/nginx/sbin

EXPOSE 80
#EXPOSE 443

ENTRYPOINT ["/usr/local/nginx/sbin/nginx"]
CMD ["-g","daemon off;"]

更换网页页面

cd /opt/nginx
mkdir html
echo '
this is my test web
' >  html/index.html
docker rm -f e7888865896b  #删除之前创建的nginx容器
docker run -itd --name c2 -P -v /opt/nginx/html:/usr/local/nginx/html  nginx:centos7

3、Dockerfile构建tomcat实例

mkdir /opt/tomcat
cd /opt/tomcat/
#将apache-tomcat-9.0.16.tar.gz包和jdk-8u91-linux-x64.tar.gz包拷贝到tomcat目录下
tar xf apache-tomcat-9.0.16.tar.gz 
tar xf jdk-8u91-linux-x64.tar.gz 
vim Dockerfile

FROM centos:7
MAINTAINER this is tomcat image from centos7 <ll 2023-6-8>

#安装jdk
ADD jdk-8u91-linux-x64.tar.gz /usr/local/
ENV JAVA_HOME=/usr/local/jdk1.8.0_91
ENV JRE_HOME=${JAVA_HOME}/jre
ENV CLASSPATH=.:${JAVA_HOME}/lib:${JRE_HOME}/lib
ENV PATH=${JAVA_HOME}/bin:${JRE_HOME}/bin:$PATH

#安装tomcat
ADD apache-tomcat-9.0.16.tar.gz /usr/local/
EXPOSE 8080
#前台运行tomcat
ENTRYPOINT ["/usr/local/apache-tomcat-9.0.16/bin/catalina.sh","run"]

docker pull centos:7
docker build -t tomcat:centos7 .

docker run -itd --name c3 -p 8080:8080 tomcat:centos7

4、使用Dockerfile搭建lnmp服务

#部署php（容器IP 为 172.18.0.30）
mkdir /opt/php
cd /opt/php

上传 php-7.1.10.tar.bz2 到 /opt/php 目录中

vim Dockerfile

FROM centos:7
MAINTAINER this is php image <wl 2023-6-8>
RUN yum -y install gd \
libjpeg libjpeg-devel \
libpng libpng-devel \
freetype freetype-devel \
libxml2 libxml2-devel \
zlib zlib-devel \
curl curl-devel \
openssl openssl-devel gcc gcc-c++ make

ADD php-7.1.10.tar.bz2 /opt/
RUN cd /opt/php-7.1.10 && \
./configure \
--prefix=/usr/local/php \
--with-mysql-sock=/usr/local/mysql/mysql.sock \
--with-mysqli \
--with-zlib \
--with-curl \
--with-gd \
--with-jpeg-dir \
--with-png-dir \
--with-freetype-dir \
--with-openssl \
--enable-fpm \
--enable-mbstring \
--enable-xml \
--enable-session \
--enable-ftp \
--enable-pdo \
--enable-tokenizer \
--enable-zip && make -j2 && make install && \
cp /opt/php-7.1.10/php.ini-production /usr/local/php/lib/php.ini && \
sed -i '939c date.timezone = Asia/Shanghai' /usr/local/php/lib/php.ini && \
cp /usr/local/php/etc/php-fpm.conf.default /usr/local/php/etc/php-fpm.conf && \
sed -i '17c pid = run/php-fpm.pid' /usr/local/php/etc/php-fpm.conf && \
cp /usr/local/php/etc/php-fpm.d/www.conf.default /usr/local/php/etc/php-fpm.d/www.conf && \
useradd -M -s /sbin/nologin nginx && \
sed -i -e '23c user = nginx' -e '24c group = nginx' -e '36c listen = 172.18.0.30:9000' -e '62c listen.allowed_clients = 172.18.0.10' /usr/local/php/etc/php-fpm.d/www.conf

EXPOSE 9000

ENTRYPOINT ["/usr/local/php/sbin/php-fpm","-F"]

docker build -t php:centos7 .

cd /opt/nginx
docker cp 158f23b25a66:/usr/local/nginx/conf/nginx.conf ./
vim nginx.conf

docker network create --subnet 172.18.0.0/16 --opt "com.docker.network.bridge.name"="docker1" mynetwork

docker network ls

docker run -itd --name nginx -p 80:80 -v /opt/nginx/nginx.conf:/usr/local/nginx/conf/nginx.conf -v /opt/nginx/html:/usr/local/nginx/html --network mynetwork --ip 172.18.0.10 nginx:centos7

浏览器访问 http://192.168.154.10:80

vim /opt/nginx/html/index.php
<?php
phpinfo();
?>

#把之前创建的php容器删除，重新创建
docker run -itd --name php -p 9000:9000 --volumes-from nginx --network mynetwork --ip 172.18.0.30 php01:centos7

五、缩小镜像体积大小

如何缩小镜像的体积大小

1）尽可能的使用小体积的基础镜像

2）尽可能减少Dockerfile文件中的指令数量

3）构建镜像步骤最后添加清空系统和应用程序的缓存的命令

4）使用多级（多阶段）构建
FROM AS 别名
COPY --from 别名

#体积比较小的jdk的镜像
docker pull openjdk:8-jdk-alpine

基于这个jdk镜像去创建tomcat

docker build -t tomcat2:jdk .

docker run -itd -P tomcat2:jdk

改变前面php镜像的体积大小

vim  /opt/php/Dockerfile 

FROM centos:7 AS installphp
MAINTAINER this is php image <wl 2023-6-8>
RUN yum -y install gd \
libjpeg libjpeg-devel \
libpng libpng-devel \
freetype freetype-devel \
libxml2 libxml2-devel \
zlib zlib-devel \
curl curl-devel \
openssl openssl-devel gcc gcc-c++ make

ADD php-7.1.10.tar.bz2 /opt/
RUN cd /opt/php-7.1.10 && \
./configure \
--prefix=/usr/local/php \
--with-mysql-sock=/usr/local/mysql/mysql.sock \
--with-mysqli \
--with-zlib \
--with-curl \
--with-gd \
--with-jpeg-dir \
--with-png-dir \
--with-freetype-dir \
--with-openssl \
--enable-fpm \
--enable-mbstring \
--enable-xml \
--enable-session \
--enable-ftp \
--enable-pdo \
--enable-tokenizer \
--enable-zip && make -j2 && make install && \
cp /opt/php-7.1.10/php.ini-production /usr/local/php/lib/php.ini && \
sed -i '939c date.timezone = Asia/Shanghai' /usr/local/php/lib/php.ini && \
cp /usr/local/php/etc/php-fpm.conf.default /usr/local/php/etc/php-fpm.conf && \
sed -i '17c pid = run/php-fpm.pid' /usr/local/php/etc/php-fpm.conf && \
cp /usr/local/php/etc/php-fpm.d/www.conf.default /usr/local/php/etc/php-fpm.d/www.conf && \
sed -i -e '23c user = nginx' -e '24c group = nginx' -e '36c listen = 172.18.0.30:9000' -e '62c listen.allowed_clients = 172.18.0.10' /usr/local/php/etc/php-fpm.d/www.conf

FROM centos:7
COPY --from=installphp /usr/local/php/ /usr/local/php/
RUN useradd -M -s /sbin/nologin nginx
EXPOSE 9000

ENTRYPOINT ["/usr/local/php/sbin/php-fpm","-F"]

docker build -t php3:centos7 .
docker images