Dockerfile创建镜像

Dockerfile创建镜像

一、Docker镜像的创建

创建镜像有三种方法

• 基于已有镜像创建
• 基于本地模板创建
• 基于Dockerfile创建

1.1 基于现有镜像创建

docker export 将容器导出

docker run -id --name c1 centos:7    #创建容器c1

docker exec -it c1 bash          #进入c1容器
mkdir -p /var/www/html             #创建/var/www/html 
cd /var/www/html/               
echo "this is a file" > index.txt         #写入数据

docker ps -a
docker export -o centos7.tar b75b2a0d27fc      #使用export将该容器导出成tar包

将修改后的容器提交为新的镜像（docker commit）

然后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

常用选项：

-m	指定说明信息
-a	指定作者信息
-p	生成过程中停止容器的运行

格式：
docker commit -m 说明信息 -a 作者信息 -p 容器ID 生成新的镜像名称

1. 将容器导出成镜像

docker commit -m "new" -a "yy" -p b75b2a0d27fc centos7:new

2. 使用导出的镜像创建容器

docker run -id centos7:new 

3. 查看容器数据

docker exec -it f154c1fa532d bash
cd /var/www/html/
cat index.txt 

4. 查看镜像详细信息

docker inspect 6238358a936a 

使用commit创建后的镜像，能把容器修改过的记录保存下来
使用原镜像创建容器，修改过的记录不会存在

1.2 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：Open source container-based virtualization for Linux. (openvz.org)

#模板里面就是使用docker export 命令导出的容器文件
 ​
 #下载模板
 wget http://download.openvz.org/template/precreated/debian-7.0-x86-minimal.tar.gz
 ​
 #将模板导入为镜像，两种方法
 cat debian-7.0-x86-minimal.tar.gz | docker import - debian:test  #方法一
  
 docker import debian-7.0-x86-minimal.tar.gz -- debian:test  #方法二
 ​
 #查看镜像
 docker images
 ​
 #使用导入的镜像创建容器
 docker run -itd debian:test bash
 docker ps -a

1.3 基于Dockerfile 创建

联合文件系统(UnionFS )

UnionFS(联合文件系统)： Union文件系统(UnionFS)是一种分层、轻量级并且高性能的文件系统，它支持对文件系统的修改作为一次提交来一层层的叠加，同时可以将不同目录挂载到同一个虚拟文件系统下。AUFS、overlayFS 及Devicemapper 都是一种UnionFS 。

Union文件系统是Docker镜像的基础。镜像可以通过分层来进行继承，基于基础镜像(没有父镜像)，可以制作各种具体的应用镜像。

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。

镜像加载原理

Docker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。

bootfs
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。

rootfs
在bootfs之 上。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。

• bootfs就是内核引导器（引导加载内核）和内核。
• rootfs是n多个基础镜像（提供基础操作环境）和应用镜像叠加在一起的只读层。
• 运行的容器实例会在rootfs之上添加一个可读可写层。

bootfs：包含的是内核和boot引导器。
引导器作用是：引导内核加载到内存中。

rootfs：在内核之上的镜像层

镜像层包含：
应用程序的操作系统
应用程序的依赖包
应用程序本体

容器层的文件操作

镜像层数量可能会很多，所有镜像层会联合在一起组成一个统一的文件系统。如果不同层中有一个相同路径的文件，比如/a，上层的/a会覆盖下层的/a，也就是说用户只能访问到上层中的文件/a。在容器层中，用户看到的是一个叠加之后的文件系统。

文件操作说明：

1、添加文件：	在容器中创建文件时，新文件被添加到容器层中。

2、读取文件：	在容器中读取某个文件时，Docker 会从上往下依次在各镜像层中查找此文件。—旦找到，立即将其复制到容器层，然后打开并读入内存。

3、修改文件：	在容器中修改已存在的文件时，Docker 会从上往下依次在各镜像层中查找此文件。一旦找到，立即将其复制到容器层，然后修改之。

4、删除文件：	在容器中删除文件时，Docker 也是从上往下依次在镜像层中查找此文件。找到后，会在容器层中记录下此删除操作。(只是记录删除操作)

只有当需要修改时才复制—份数据，这种特性被称作Copy-on-Write。可见，容器层保存的是镜像变化的部分，不会对镜像本身进行任何修改。

这样就解释了我们前面提出的问题:容器层记录对镜像的修改，所有镜像层都是只读的，不会被容器修改，所以镜像可以被多个容器共享。

为什么Docker里的centos的大小才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共用bootfs。
大部分镜像是通用的，但如果专门基于某个版本创建的镜像，在其他版本的操作系统中运行可能会有问题。

Docker镜像是一个特殊的文件系统，除了提供容器运行时所需的程序、库、资源、配置等文件外，还包含了一些为运行时准备的一些配置参数(如匿名卷、环境变量、用户等)。镜像不包含任何动态数据，其内容在构建之后也不会被改变。

镜像的定制实际上就是定制每一层所添加的配置、文件。如果我们可以把每一层修改 安装、构建、操作的命令都写入一个脚本， 用这个脚本来构建、定制镜像，那么镜像构建透明性的问题、体积的问题就都会解决。这个脚本就是Dockerfile。

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， 我们需要定制首己额外的需求时，只需在Docketlle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。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bockerfile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。

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每行支持一 条指令， 每条指令可携带多个参数，支持使用以“#“号开头的注释。

二、dockerfile

Dockerfile简介

Dockerfile其实就是我们用来构建Docker镜像的源码，当然这不是所谓的编程源码，而是一些命令的组合，只要理解它的逻辑和语法格式，就可以编写Dockerfile了。

简单点说，Dockerfile的作用：
它可以让用户个性化定制Docker镜像。因为工作环境中的需求各式各样，网络上的镜像很难满足实际的需求。

Dockerfile 命令

命令	作用
FROM image_name:tag	声明基础镜像
MAINTAINER user_name	声明镜像的作者
ENV key value	设置环境变量（可以写多条）
RUN command	编辑镜像时运行的脚本（可以写多条）
CMD	设置容器的启动命令
ENTRYPOINT	设置容器入口程序
ADD source_dir/file dest_dir/file	将宿主机的文件复制到镜像内，如果是一个压缩文件，将会在复制后自动解压。支持URL路径下载原文件，但下载方式不能自动解压。
COPY source_dir/file dest_dir/file	和ADD相似，将宿主机的文件复制到镜像内，但是如果有压缩文件并不能解压。不支持URL路径下载。
WORKDIR path_dir	设置工作目录
ARG	设置编译镜像时加载的参数
VOLUMN	设置容器的挂载卷

Dockerfile操作常用的指令

FROM 镜像

指定新镜像所基于的基础镜像，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。

---

MAINTAINER 名字

说明新镜像的维护人信息

---

RUN 命令

在所基于的镜像上执行命令，并提交到新的镜像中.

尽量减少run命令的条数。

• 当命令较长时，可以使用 \ 来换行；
• 多条命令可以使用 ; 或 && 合并成一条命令，减少镜像的层数。

---

ENTRYPOINT

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。

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

前面四个命令就可以创建成一个粗略的镜像。

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CMD

CMD ["要运行的程序"，"参数1"，"参数2"]

启动容器时默认执行的命令或者脚本，Dockerfile只能有一条CMD命令。如果指定多条命令，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，那么CMD就会被覆盖。

CMD 可以为ENTRYPOINT 指令提供默认参数。

格式：
exec形式：CMD [“要运行的程序”，“参数1”, “参数2”]
shell形式：CMD 命令 参数1 参数2

ENTRYPOINT和CMD共存的情形： ENTRYPOIN指定命令，CMD传参

容器运行时的优先级
docker run --entrypoint > Dockerfile ENTRYPOINT > docker run命令> Dockerfile CMD

ENTRYPOINT和CMD的区别：

1. ENTRYPOINT设定容器启动时第一个运行的命令；CMD是启动容器时默认执行的命令，如 指定多条CMD命令，只执行最后一 条命令。

2. 如果在docker run时指定了命令或者镜像中有ENTRYPOINT，那么CMD就会被覆盖，并且会将CMD中的命令作为参数传给ENTRYPOINT。

3. CMD可以为ENTRYPOINT进行传参。

---

EXPOSE端口号

指定新镜像加载到Docker 时要开启的端口。

用于暴露端口，否则即使做了端口映射，外部也找不到。

---

ENV

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。

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ADD

ADD 原文件/目录 目标文件/目录

将源文件复制到镜像的指定路径中，源文件要与 Dockerfile 位于相同目录中，或者是一个URL。（URL路径，在线路径）

 1、
 如果源路径是个文件，且目标路径是以 / 结尾， 则docker会把目标路径当作一个目录，会把源文件拷贝到该目录下。
 如果目标路径不存在，则会自动创建目标路径。
 ​
 2、
 如果源路径是个文件，且目标路径是不以/结尾，则docker会把目标路径当作一个文件。
 如果目标路径不存在，会以目标路径为名创建一个文件，内容同源文件。
 如果目标文件是个存在的文件，会用源文件覆盖它，当然只是内容覆盖，文件名还是目标文件名。
 如果目标文件实际是个存在的目录，则会源文件拷贝到该目录下。注意， 这种情况下，最好显示的以/结尾，以避免混淆。
 ​
 3、
 如果源路径是个目录，且目标路径不存在，则docker会自动以目标路径创建一个目录，把源路径目录下的文件拷贝进来。
 如果目标路径是个已经存在的目录，则docker 会把源路径目录下的文件拷贝到该目录下。
 ​
 4、
 如果源文件是个归档文件，则docker会自动帮解压。（解压后复制源目录到镜像中的目录）
 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。
 （不支持下载和解压一起使用，下载就不会解压。即只解压本地压缩包，不会解压下载的压缩包）

• ADD 的优点： 在执行 <源文件> 为 tar 压缩文件的话，压缩格式为 gzip、bzip2 以及 xz 的情况下，会自动复制并解压到 <目标路径>。
• ADD 的缺点： 在不解压的前提下，无法复制 tar 压缩文件。会令镜像构建缓存失效，从而可能会令镜像构建变得比较缓慢。具体是否使用，可以根据是否需要自动解压来决定

---

COPY

COPY 源文件/目录 目标文件/目录

只复制本地主机上的文件/目录复制到目标地点，源文件/目录要与Dockerfile在相同的目录中。

ADD和COPY比较：（同样需求下，官方推荐使用 COPY）

1、共同点：
ADD和COPY都可以复制本地文件到镜像中。

2、区别：
ADD：如果是一个压缩文件，ADD会在复制后自动解压。
且支持URL路径下载源文件，但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。

COPY：如果是压缩文件，COPY并不能解压。且COPY只能复制本地文件，不支持URL路径拷贝。

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VOLUME [“目录”]

在容器中创建一个挂载点（即创建数据卷）。

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USER 用户名/UID
指定运行容器时的用户。（用于切换用户）

---

WORKDIR 路径
为后续的RUN、CMD、ENTRYPOINT 指定工作目录。（用于切换容器中的目录）

CMD 可以为ENTRYPOINT 指令提供默认参数。

workdir /opt  #切换镜像层
 ​
run cd /opt   #会添加镜像层

---

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。

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。

（即加私货，这个命令不是给我用的，是给其他镜像用的）

---

AGR

设置编译镜像时加入的参数。

ARG指令，可以引用在docker build构建镜像时指定的参数，即达到引用参数的效果。

使用ENV指令定义的环境变量始终会覆盖同名的ARG指令。

 ARG CONT_IMG_VER      #Dockfile中指定变量名 
 ​
 ENV CONT_IMG_VER=v1.0.0 
 ​
 RUN echo $CONT_IMG_VER  #AEG和ENV定义的变量名，不要重复，不然最后echo的是ENV定义的值
 ​
 docker build --build-arg CONT_IMG_VER=v2.0 .     #构建镜像时传入变量值
 ​
 #因为AEG和ENV定义的变量名重复了，ENV指令定义的环境变量始终会覆盖同名的ARG指令，所以最后输出的是ENV定义的值。

---

创建镜像

• 编写完成Dockerfile之后，可以通过docker build命令来创建镜像。

• 基本的格式为 docker build [选项] 路径，该命令将读取指定路径下（包括子目录）的Dockerfile，并将该路径下所有内容发送给Docker服务端，由服务端来创建镜像。因此一般建议放置Dockerfile的目录为空目录。

• 另外，可以通过.dockerignore文件（每一行添加一条匹配模式）来让Docker忽略路径下的目录和文件。

• 要指定镜像的标签信息，可以通过-t选项。

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/EXPOSE/ADD/ENV/ARG等等。每运行一条指令，都会给基础镜像添加新的一层。（多条命令可以使用 ; 或 && 合并成一条命令，减少镜像的层数）
• 最后使用CMD或者ENTRYPOINT指令指定启动容器时要运行的命令操作。

三、Dockerfile案例

1. FROM 指定基础镜像
2. MAINTAINER 指定镜像作者信息
3. RUN EXPOSE ENV ADD 等指令指定镜像构建的过程
4. CMD ENTRYPOINT 指定容器启动时运行的命令

构建Apache镜像

1、yum源安装Apache

1. 创建工作目录，准备Dockerfile文件

#指定基础镜像
FROM centos:7

#指定镜像及作者信息
MAINTAINER this is apache image <yu>

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

#暴露程序端口80
EXPOSE 80

#把本地编写好的网页文件复制到容器镜像中的指定位置
ADD index.html /var/www/html/

#指定启动容器时第一个运行的命令，前台运行Apache
ENTRYPOINT ["/usr/sbin/apachectl"]
CMD ["-D", "FOREGROUND"]

2. 准备页面信息
   

3. 构建Apache镜像

• build构建镜像
• -t指定生成镜像的名称
• .代表当前dockerfile目录

docker build -t apache:centos7 .

4. 基于构建的镜像运行容器

docker run -id -p 1314:80 apache:centos7

5. 测试
   

2、编译安装Apache

准备安装包，安装包置于工作目录中

apr-1.6.2.tar.gz
apr-util-1.6.0.tar.gz
httpd-2.4.29.tar.bz2

#指定基础镜像
FROM centos:7

#指定作者信息
MAINTAINER this is apache <yu>

#安装Nginx
RUN yum -y install gcc gcc-c++ make pcre pcre-devel expat-devel perl
ADD apr-1.6.2.tar.gz /opt/
ADD apr-util-1.6.0.tar.gz /opt/
ADD httpd-2.4.29.tar.bz2 /opt/
RUN mv /opt/apr-1.6.2 /opt/httpd-2.4.29/srclib/apr &&\
    mv /opt/apr-util-1.6.0 /opt/httpd-2.4.29/srclib/apr-util &&\
    cd /opt/httpd-2.4.29 &&\
    ./configure --prefix=/usr/local/httpd --enable-so --enable-rewrite --enable-charset-lite --enable-cgi &&\
    make -j3 &&\
    make install


#暴露端口
EXPOSE 80

#指定容器运行时执行的命令
CMD ["/user/local/httpd/bin/apachect","-D","FOREGROUND"]

3、编译安装Nginx

1. 准备Nginx的安装包，安装包置于工作目录中
   
2. 编写Dockerfile文件

#指定基础镜像
FROM centos:7

#指定镜像及作者信息
MAINTAINER this is nginx image <yu>

#执行yum安装依赖包
RUN yum -y install pcre-devel zlib-devel gcc gcc-c++ make

#执行创建用户的命令
RUN useradd -M -s /sbin/nologin nginx

#解压文件到opt目录
ADD nginx-1.22.0.tar.gz /opt/

#切换工作目录
WORKDIR  /opt/nginx-1.22.0/

#执行配置和编译安装
RUN ./configure \
--prefix=/usr/local/nginx \
--user=nginx \
--group=nginx \
--with-http_stub_status_module
RUN make
RUN make install

#让系统识别Nginx的命令
ENV PATH /usr/local/nginx/sbin:$PATH

#暴露端口
EXPOSE 80
EXPOSE 443

#指定要运行的命令
ENTRYPOINT ["/usr/local/nginx/sbin/nginx"]
CMD ["-g","daemon off;"]

3. 构建nginx镜像

docker build -t nginx:centos7 .

5. 基于构建的镜像运行容器

docker run -id -p 1315:80 -p 1316:443 nginx:centos7

多阶段构建容器

#指定基础镜像
FROM centos:7

#指定作者信息
MAINTAINER this is apache <yu>

#安装Nginx
RUN yum -y install gcc gcC-Ct make pcre pcre-devel expat-devel perl
ADD apr-1.6.2.tar.gz /opt/
ADD apr-util-1.6.0.tar.gz /opt/
ADD httpd-2.4.29.tar.bz2 /opt/
RUN mv /opt/apr-1.6.2 /opt/httpd-2.4.29/srclib/apr && \
mv /opt/apr-util-1.6.0 /opt/httpd-2.4.29/srclib/apr-util &&\
cd /opt/httpd-2.4.29 &&\
./configure --pref ix=/usr/local/httpd --enable-5o --enable-rewrite --enable-charset-lite -enable-cgi &&\
make -j2 &&\
make install

##阶段二
FROM centos:7
#把上一个阶段的结果,复制到这个阶段进行使用
COPY -- from=0 /usr/local/httpd/ /usr/local/httpd/
RUN yum instalil -y pcre pcre-devel expat-devel perl

#暴露端口
EXPOSE 80

#指定容器运行时执行的命令
CMD ["/user/local/httpd/bin/ apachect","-D","FOREGROUND"]

构建dockerfile的时间传参

FROM centos:7

ARG INPUY_VAR

RUN echo $INPUY_VAR

docker build --build-arg INPUY_VAR=abc1234

ARG与ENV

ENV所输出的值，始终会覆盖ARG传入的值

FROM centos:7

ARG INPUY_VAR
ENV INPUY_VAG=111
RUN echo $INPUY_VAR