dockerfile的概念
目录
一.Dockerfile 概念
1.1 docker镜像的分层
二.Docker镜像的创建
2.1基于已有的镜像创建
2.2基于本地模板创建
2.3基于dockerfile创建
2.3.1dockerfile 结构(四部分)
三.Dockerfile操作指令
3.1ENTRYPOINT指令
3.2CMD 与entrypoint
四.ADD和copy区别
五.镜像分层的原理
5.1docker镜像分层（基于AUFS构建)
5.2涉及技术
5.2.1bootfs (boot file system) 内核空间
5.2.2rootfs (root file system) 内核空间
5.3小结
5.4AUFS 与 overlay/overlay2
5.4.1overlay 结构
5.5LXC和容器是什么关系？
5.6dockerfile镜像分层的原理
5.7容器之间相互通信的方式
六dockerfile案例
6.1构建tomcat镜像
一.Dockerfile 概念
1.1 docker镜像的分层
dockerfile的原理就是镜像分层。- Dockerfile 中的**每个指令都会创建一个新的镜像层**（是一个临时的容器，执行完后将不再存在，再往后进行重新的创建与操作）
- 镜像层将被缓存和复用（后续的镜像层将基于前面的一层,每一层都会有下几层的缓存）
- 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（后续操作必然更改前面的镜像层），那么对应的镜像层缓存就会失效（就会自动销毁）
- 某一层的镜像缓存失效之后，它之后的镜像层缓存就都会失效（第一层不成功，那么第二层也就再成功，相当于地基）
- 容器的修改并不会影响镜像，如果在某一层中添加一个文件，在下一层中删除它，镜像中依然会包含该文件
- 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
二.Docker镜像的创建
- 创建镜像一共有三种方法，分别为基于已有镜像创建、基于本地模板创建以及基于Dockerfile创建。
2.1基于已有的镜像创建
- 首先启动一个镜像，在容器里面做修改
docker images
docker create -it centos:7 bash
docker ps -a
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" -a "nannan" f12120f9cc32 centos:7
##commit 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
2.2基于本地模板创建
通过导入操作系统模板文件可以生成镜像，模板可以从OPENVZ开源项目下载，下载地址为:
https://wiki.openvz.org/Download/template/precrated
可在主机上复制下载地址下载debian镜像导入
#导入debian压缩包
[root@localhost ~]# ls
anaconda-ks.cfg debian-7.0-x86-minimal.tar.gz initial-setup-ks.cfg original-ks.cfg
#生成镜像
[root@localhost ~]# docker import debian-7.0-x86-minimal.tar.gz -- debian:v1
sha256:0cc18c818a1948becb66cab4b4c880f815200e67fffcbb9bd48f67822010247b
#或
cat debian-7.0-x86-minimal.tar.gz | docker import - debian:v1
#查看镜像
[root@localhost ~]# docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
debian v1 0cc18c818a19 16 seconds ago 215MB
#启动容器
[root@localhost ~]# docker run -itd debian:v1 bash
c1ed22a0152567a12b3f0a8b3fa57f407ca1fe55d631ece1bb9860b7fa4efb3a
[root@localhost ~]# docker ps -a
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
c1ed22a01525 debian:v1 "bash" 5 seconds ago Up 5 seconds peaceful_goldwasser
载入选项：
通过 docker save 导出的镜像，使用 docker load 导入 docker
通过 docker export 导出的容器，使用 docker import 导入 docker2.3基于dockerfile创建
- dockerfile是由”一组指令组“成的文件
- dockerfile每行支持一条指令，每条指令可携带多个参数，一条指令可以用&&方式，去写多条指令。 dockerfile支持以“#”为开头的注释
2.3.1dockerfile 结构(四部分)
- 基础镜像信息（Linux发行版：centos ubantu suse debian alpine redhat)
- 维护者信息(docker search可查看)
- 镜像操作指令（tar yum make)
- 容器启动时执行指令(**cmd["/root/run.sh"] 、entrypoint**都是系统启动时，第一个加载的程序/脚本/命令)
构建镜像命令（ps:可在构建镜像时指定资源限制）
示例：
docker build -t nginx:test .
#基于dockerfile文件构建镜像命令
完整的写发： docker build -f dockerfile -t nginx:new .
docker build : 基于dockerfile 构建镜像
-f ：指定dockerfile 文件（默认不写的话指的是当前目录）
-t ：(tag) 打标签 ——》nginx:new
. ：专业说法：指的是构建镜像时的上下文环境，简单理解：指的当前目录环境中的文件
在编写Dockerfile时，有严格的格式需要遵循:
第一行必须使用FROM指令指明所基于的镜像名称;
之后使用MAINTAINER指令说明维护该镜像的用户信息;
然后是镜像操作相关指令，如RUN指令。每运行一条指令，都会给基础镜像添加新的一 层。
最后使用CMD指令指定启动容器时要运行的命令操作。三.Dockerfile操作指令
| 指令 | 含义 |
| FROM【镜像】 | 指定新镜像缩所基于的镜像，第一条指令必须为FROM指令，每创建一个镜像就需要一条FROM指令，例如centos:7。from有两层含义：①开启一个新的镜像②必须写的一行指令 |
| MAINTAINER【名字】 | 说明新镜像的维护人信息（可写可不写） |
| RUN命令 | 每一条RUN后面跟着一条命令，在所基于的镜像上执行命令，并提交到新的镜像中，RUN必须大写 |
| CMD[“要运行的程序”，“参数1”、“参数2”] | 指定启动容器时候需要运行的命令或者脚本，Dockerfile只能有一条CMD命令，如果指定多条则只能执行最后一条，“bin/bash”也是一条CMD，并且会覆盖image镜像里面的cmd。 |
| EXPOSE【端口号】 | 指定新镜像加载到Docker时要开启的端口“暴露端口”，就是这个容器暴露出去的端口号 |
| ADD [源文件/目录] [目标文件/目录] | ①将源文件复制到目标文件，源文件要与Dockerfile位于相同目录中，②或者是一个URL，③**若源文件是压缩包则会将其解压缩** |
| COPY [源文件/目录] [目标文件/目录] | 将本地主机上的文件/目录复制到目标地点，源文件/目录要与Dockerfile在相同的目录中，copy只能用于复制，add复制的同时，如果复制的对象是压缩包，ADD还可以解压，copy比add节省资源 |
| VOLUME [“目录”] | 在容器中创建一个挂载点，简单来说就是-v，指定镜像的目录挂载到宿主机上。 |
| USER [用户名/UID] | 指定运行容器时候的用户 |
| WORKDIR [路径] | 为后续的RUN、CMD、ENTRYPOINT指定工作目录，相当于是一个临时的"CD"，否则需要使用绝对路径，例如workdir /opt。移动到opt目录，并在这下面的指令都是在opt下执行。 |
| ENV [环境变量] [变量值] | 设置一个*环境变量*的值，会被后面的RUN使用。容器可以根据自己的需求创建时传入环境变量，镜像不可以。 |
| ONBUILD [命令] | 指定所生成的镜像作为一个基础镜像时所要运行的命令*（是一种优化）** |
| HEALTHCHECK | 健康检查 |
3.1ENTRYPOINT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 可以通过使用命令docker run --entrypoint 来覆盖镜像中的ENTRYPOINT指令的内容。
两种格式：
- exec格式（数值格式）：ENTRYPOINT [“命令”，“选项”，“参数”]
- shell格式：ENTRYPOINT 命令 选项 参数
3.2CMD 与entrypoint
都是容器启动时要加载的命令
exec 模式 与shell模式
exec： 容器加载时使用的启动的第一个任务进程
shell： 容器加载时使用的第一个bash（/bin/bash /bin/sh /bin/init）
自检完成后，加载第一个pid = 1 进程
shell 翻译官/解释器，解析
echo $PATH举例：
[root@localhost ~]# mkdir test
[root@localhost ~]# ls
anaconda-ks.cfg initial-setup-ks.cfg test 公共 模板 视频 图片 文档 下载 音乐 桌面
[root@localhost ~]# cd test/
[root@localhost test]# vim Dockerfile
[root@localhost test]# cat Dockerfile
FROM centos:7
CMD ["top"]
[root@localhost test]# docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
centos 7 1491c689f060 15 minutes ago 231MB
nginx latest eea7b3dcba7e 45 hours ago 187MB
centos 5d0da3dc9764 23 months ago 231MB
[root@localhost test]# docker build -t centos:7 .
docker logs test
docker exec test ps aux
docker ps -a
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
094225693c0f centos:7 "top" 3 minutes ago Exited (0) 3 minutes ago test
docker start 094225693c0f #开启容器
094225693c0f
[root@localhost test]# docker exec test ps aux #进入容器查看执行ps命令
USER PID %CPU %MEM VSZ RSS TTY STAT START TIME COMMAND
root 1 0.2 0.1 56156 1952 pts/0 Ss+ 02:16 0:00 top 
docker ps -a
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
094225693c0f centos:7 "top" 30 minutes ago Up 26 minutes test
romantic_morse
[root@localhost ~]# docker run -itd --name test01 centos:7 /bin/bash
91d386eebb73b32f2d31db945aac3c9d4692f72f23ca011d9b7ce28b43820135
[root@localhost ~]# docker ps -a
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
91d386eebb73 centos:7 "/bin/bash" 4 seconds ago Up 3 seconds test01
094225693c0f centos:7 "top" 30 minutes ago Up 26 minutes test
[root@localhost ~]# docker exec test01 ps aux
USER PID %CPU %MEM VSZ RSS TTY STAT START TIME COMMAND
root 1 0.2 0.0 11828 1656 pts/0 Ss+ 02:43 0:00 /bin/bash
root 15 0.0 0.0 51732 1704 ? Rs 02:43 0:00 ps aux
#而使用exec模式是无法输出环境变量
举例：exec 模式 （命令加选项+参数）
[root@localhost test]# ls
Dockerfile
[root@localhost test]# vim Dockerfile
FROM centos:7
CMD ["echo","$HOME"]
ls
Dockerfile
[root@localhost test]# cat Dockerfile
FROM centos:7
CMD ["echo","$HOME"]
[root@localhost test]# echo $HOME
/root
[root@localhost test]# docker build -t "centos:liy" .
docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
centos liy 7afc07ab9c97 11 seconds ago 204MB
[root@localhost test]# docker run -itd --name liy01 centos:liy
8399dd5881ee38518245ec46a4ff4ba35e1d1a62ac8639d51924e530a807563b
[root@localhost test]# docker ps -a
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
8399dd5881ee centos:liy "echo $HOME" 5 seconds ago Exited (0) 3 seconds ago liy01
[root@localhost test]# docker logs liy01
$HOME
##shell模式（需要加解释器)
ls
Dockerfile
[root@localhost test]# vim Dockerfile
FROM centos:7
#CMD ["echo","$HOME"]
CMD ["sh","-c","echo $HOME"]
docker build -t "centos:liy03" .
docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
centos liy03 534df84f4ac8 3 seconds ago 204MB
docker run -itd --name liy04 centos:liy03
1d4346d9cd15292c6ea64db580ec2373ed931ff94bfd81c018398b7a1cfa3671
[root@localhost test]# docker ps -a
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
1d4346d9cd15 centos:liy03 "sh -c 'echo $HOME'" 7 seconds ago Exited (0) 6 seconds ago liy04
[root@localhost test]# docker logs liy04
/root
小结
例：区别shell 模式和exec 模式
/bin/sh -c nginx #shell 模式
nginx # exec模式
exec 和shell 之间的区别
exec 不可用输出环境变量
shell 模式可以输出环境变量
cmd 是容器环境启动时默认加载的命令
entrypoint 是容器环境启动时第一个加载的命令程序/脚本程序 init
如果 ENTRYPOINT 使用了 shell 模式，CMD 指令会被忽略。
如果 ENTRYPOINT 使用了 exec 模式，CMD 指定的内容被追加为 ENTRYPOINT 指定命令的参数。
如果 ENTRYPOINT 使用了 exec 模式，CMD 也应该使用 exec 模式。四.ADD和copy区别
- Dockerfile中的COPY指令和ADD指令都可以将主机上的资源复制或加入到容器镜像中，都是在构建镜像的过程中完成的
- copy只能用于复制（节省资源）
- ADD复制的同时，如果复制的对象时压缩包，ADD还可以解压（消耗资源）
- COPY指令和ADD指令的唯一区别在于是否支持从远程URL获取资源。COPY指令只能从执行docker build所在的主机上读取资源并复制到镜像中。而ADD指令还支持通过URL从远程服务器读取资源并复制到镜像中
- 满足同等功能的情况下，推荐使用COPY指令。ADD指令更擅长读取本地tar文件并解压缩
五.镜像分层的原理
5.1docker镜像分层（基于AUFS构建)
- Docker 镜像位于bootfs之上
- 每一层镜像的下一层成为父镜像
- 第一层镜像成为base image（操作系统环境镜像）
- 容器层（可读可写），在最顶层（writable）
- 容器层以下都是readonly
- LXC是*一种内核中的容器技术**，早期docker在没有将资源容器化的功能时，就是靠内核中LXC来完成容器虚拟化的。现在docker 拥有了自己的docker libcontainer库文件,这种库文件可以做到将资源容器化的操作，所以对LXC的依赖性大大降低。
5.2涉及技术
5.2.1bootfs (boot file system) 内核空间
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，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
- 在一层与我们典型的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
5.2.2rootfs (root file system) 内核空间
- 在bootfs之上(base images，例如centos 、ubuntu)
- 包含的就是典型 Linux 系统中的 /dev, /proc, /bin, /etc 等标准目录和文件
- rootfs就是各种不同的操作系统发行版，比如Ubuntu，Centos等等
5.3小结
为什么docker的centos镜像只有200M多一点- 因为docker镜像**只有rootfs和其他镜像层，共用宿主机的linux内核(bootfs)**，因此很小
- bootfs + rootfs ：作用是加载、引导内核程序 + 挂载使用linux 操作系统（centos ubantu）等等一些关键的目录文件
- 就是说bootsfs用内核的，rootfs用自己的
- 对于一个精简的os，rootfs可以很小，只需要包括最基本的命令、工具和程序库就可以了，因为底层直接用Rost的kernel，自己只需要提供rootfs就行了。所以对于不同的linux发行版,bootfs基本是一致的，rootfs会有差别，所以不同的发行版可以公用bootfs
5.4AUFS 与 overlay/overlay2
- AUFSS是一种联合文件系统。它使用同一个Linux host上的多个目录，逐个堆叠起来，对外呈现出一个统一的文件系统。AUFS使用该特性，实现了Docker镜像的分层
- 而docker 使用了overlay/overlay2存储驱动来支持分层结构
- OverlayFS将单个Linux主机上的两个目录合并成一个目录。这些目录被称为层，统一过程被称为联合挂载
5.4.1overlay 结构
- overlayfs在linux主机上只有两层，一个目录在下层，用来保存镜像(docker)，另外一个目录在上层，用来存储容器信息
1、rootfs 基础镜像
2、lower 下层信息 （为镜像层，容器）
3、upper 上层目录 （容器信息，可写）
4、worker 运行的工作目录（copy-on-write写时复制 -》准备容器环境）
5、mergod “视图层”（容器视图）
docker 镜像层次结构小结
① base image ：基础镜像
② image：固化了一个标准运行环境，镜像本身的功能-封装一组功能性的文件，通过统一的方式，文件格式提供出来
（只读）
③ container：容器层（读写）
④ docker-server 端
⑤ 呈现给docker-client （视图）
5.5LXC和容器是什么关系？
- LXC是内核中容器技术/驱动，功能是将资源容器化。完成资源容器虚拟化的过程。是早期docker的依赖组件目前docker 拥有自己的libcontianer库。可以实现容器虚拟化的功能，对LXC依赖性大大降低。
5.6dockerfile镜像分层的原理
- 用overlay2存储引擎的方式叠加上去，最上面是容器层是可读可写的，其他镜像是可读的，
- 他们是共用的内核资源，共用的是操作系统里所必须的引导程序，挂载，系统之间的文件，
- 这些文件他和内核之间共享，所以他比实际的centos要小。
5.7容器之间相互通信的方式
- docker 0 、 数据卷容器 、 --link 隧道 、 container 模式（直连接口，同一个network namespaces里，通过同一个网卡的方式，在同一个名称空间里 共有一个IP，通过localhost交互/自己的ip或端口交互
六dockerfile案例
6.1构建tomcat镜像
cd /opt
mkdir tomcat
cd tomcat
===上传apache-tomcat-9.0.16.tar.gz、jdk-8u91-linux-x64.tar安装包===
cd /opt/tomcat
vim Dockerfile
FROM centos:7
MAINTAINER [liy]
ADD jdk-8u91-linux-x64.tar.gz /usr/local
ADD apache-tomcat-9.0.16.tar.gz /usr/local
WORKDIR /usr/local
RUN mv apache-tomcat-9.0.16 tomcat
RUN mv jdk1.8.0_91 java
ENV JAVA_HOME /usr/local/java
ENV CLASS_PATH $JAVA_HOME/lib/tools.jar:$JAVA_HOME/lib/dt.jar
ENV PATH $JAVA_HOME/bin:$PATH
EXPOSE 8080
CMD ["/usr/local/tomcat/bin/catalina.sh","run"]
docker build -t tomcat:new .
docker images #查看镜像的镜像
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
tomcat new 8c285e2b491d 38 seconds ago 964MB #未优化
#运行容器，并指定端口映射
docker run -itd -p 1100:8080 tomcat:new
86fe388f856a2cfaa2c6fb3b79cb2f862c2c9429cca94a6d73f1efdab15f02e8
[root@localhost tomcat]# docker ps -a
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
86fe388f856a tomcat:new "/usr/local/tomcat/b…" 7 seconds ago Up 6 seconds 0.0.0.0:1100->8080/tcp, :::1100->8080/tcp determined_neumann
==真机访问==
http://宿主机ip:1100
tomcat启动脚本之间的关系
bin目录下的
startup.sh—调用—>catalina.sh—引用—>setclasspath.sh
说明：
1、tomcat的startup.sh脚本主要用来判断环境，
找到catalina.sh脚本源路径，将启动命令参数传递给catalina.sh执行;
2、setclasspath.sh检查各种变量是否赋值，
验证tomcat启动停止需要涉及到的文件，保障tomcat顺利启动停止；
3、catalina.sh脚本使用了大量的判断，
使用if作为参数的输入判断，核心的启动命令其实就是java命令。
