Dockerfile 入门

1. Dockerfile 简介

当我们需要配置软件时，会去 Docker Hub 中搜索镜像，然而很多官方镜像都像是基础包，很多功能都不具备，难以单独直接满足我们需求（例如下图的 CentOS），通常会自己搭建自己的镜像。

Dockerfile 是 Docker 中用于定义镜像自动化构建流程的配置文件，在 Dockerfile 中，包含了构建镜像过程中需要执行的命令和其他操作。通过 Dockerfile 可以更加清晰、明确的给定 Docker 镜像的制作过程，由于仅是简单、小体积的文件，在网络等介质中传递的速度快，能够更快的实现容器迁移和集群部署。

DockerFile 是一个命令参数脚本，其内部包含了一条条的指令，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。

2. Dockerfile 优势

Dockerfile 的内容很简单，主要以两种形式呈现，一种是注释行，另一种是指令行。Dockerfile 中，拥有一套独立的指令语法，用于给出镜像构建过程中所要执行的过程。Dockerfile 里的指令行，就是由指令与其相应的参数所组成。

用开发中的常见流程来类比 Dockerfile。

在一个完整的开发、测试、部署过程中，程序运行环境的定义通常是由开发人员来进行的，因为开发更熟悉程序运转的各个细节，更适合搭建适合程序的运行环境。

以此为前提，为了方便测试和运维搭建相同的程序运行环境，常用的做法是由开发人员编写一套环境搭建手册，帮助测试人员和运维人员了解环境搭建的流程。

Dockerfile 就像这样一个环境搭建手册，因为其中包含的就是一个构建容器的过程。

而比环境搭建手册更好的是，Dockerfile 在容器体系下能够完成自动构建，既不需要测试和运维人员深入理解环境中各个软件的具体细节，也不需要人工执行每一个搭建流程。

相对于提交容器修改再进行镜像迁移的方式相比，使用 Dockerfile 有很多优势：

• Dockerfile 的体积远小于镜像包，更容易进行快速迁移和部署
• 环境构建流程记录在 Dockerfile 中，能够直观的看到镜像构建的顺序和逻辑
• 使用 Dockerfile 构建镜像能够更轻松的实现自动部署等自动化流程
• 在修改环境搭建细节时，修改 Dockerfile 文件更简单

实际开发使用中很少会选择容器提交这种方法来构建镜像，而是几乎采用 Dockerfile 来制作镜像。

3. Dockerfile 使用

当调用构建命令让 Docker 通过 Dockerfile 构建镜像时，Docker会逐一按顺序解析 Dockerfile 中的指令，并根据它们不同的含义执行不同的操作。

可以将 Dockerfile 的指令简单分为五大类：

• 基础指令 - 用于定义新镜像的基础和性质
• 控制指令 - 指导镜像构建的核心部分，用于描述镜像在构建过程中需要执行的命令
• 引入指令 - 用于将外部文件直接引入到构建镜像内部
• 执行指令 - 为基于镜像所创建的容器，指定在启动时需要执行的脚本或命令
• 配置指令 - 通过配置指令对其网络、用户等内容进行配置

4. Dockerfile 指令

COPY

复制指令，从上下文目录中复制文件或者目录到容器里指定路径。

格式：

COPY [--chown=<user>:<group>] <源路径1>...  <目标路径>
COPY [--chown=<user>:<group>] ["<源路径1>",...  "<目标路径>"]

[–chown=:]：可选参数，用户改变复制到容器内文件的拥有者和属组。

<源路径>：源文件或者源目录，这里可以是通配符表达式，其通配符规则要满足 Go 的 filepath.Match 规则。例如：

COPY hom* /mydir/
COPY hom?.txt /mydir/  

<目标路径>：容器内的指定路径，该路径不用事先建好，路径不存在的话，会自动创建。

ADD

ADD 指令和 COPY 的使用格式一致（同样需求下，官方推荐使用 COPY）。功能也类似，不同之处如下：

• ADD 的优点：当添加的 <源文件> 为 tar 压缩文件，且压缩格式为 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。这会使镜像构建缓存失效，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。

CMD

类似于 RUN 指令，用于运行程序，但二者运行的时间点不同:

CMD 在 docker run 时运行。 RUN 是在 docker build。 作用：为启动的容器指定默认要运行的程序，程序运行结束，容器也就结束。CMD 指令指定的程序可被 docker run 命令行参数中指定要运行的程序所覆盖。

注意：如果 Dockerfile 中如果存在多个 CMD 指令，仅最后一个生效。

格式：

CMD <shell 命令> 
CMD ["<可执行文件或命令>","","",...] 
CMD ["","",...]  # 该写法是为 ENTRYPOINT 指令指定的程序提供默认参数

推荐使用第二种格式，执行过程比较明确。第一种格式实际上在运行的过程中也会自动转换成第二种格式运行，并且默认可执行文件是 sh。

ENTRYPOINT

类似于 CMD 指令，但其不会被 docker run 的命令行参数指定的指令所覆盖，而且这些命令行参数会被当作参数送给 ENTRYPOINT 指令指定的程序。

但是, 如果运行 docker run 时使用了 --entrypoint 选项，此选项的参数可当作要运行的程序覆盖 ENTRYPOINT 指令指定的程序。

优点：在执行 docker run 的时候可以指定 ENTRYPOINT 运行所需的参数。

注意：如果 Dockerfile 中如果存在多个 ENTRYPOINT 指令，仅最后一个生效。

格式：

ENTRYPOINT ["","","",...]

可以搭配 CMD 命令使用：一般是变参才会使用 CMD ，这里的 CMD 等于是在给 ENTRYPOINT 传参，以下示例会提到。

示例：

假设已通过 Dockerfile 构建了 mynginx:v1.0 镜像：

FROM nginx

ENTRYPOINT ["nginx", "-c"] # 定参
CMD ["/etc/nginx/nginx.conf"] # 变参 

1、不传参运行

$ docker run  mynginx:v1.0

容器内会默认运行以下命令，启动主进程。

nginx -c /etc/nginx/nginx.conf

2、传参运行

$ docker run  mynginx:v1.0 -c /etc/nginx/new.conf

容器内会默认运行以下命令，启动主进程(/etc/nginx/new.conf:假设容器内已有此文件)

nginx -c /etc/nginx/new.conf

ENV

设置环境变量，定义了环境变量，那么在后续的指令中，就可以使用这个环境变量。

格式：

ENV <key> <value>
ENV <key1>=<value1> <key2>=<value2>...

以下示例设置 NODE_VERSION = 7.2.0 ， 在后续的指令中可以通过 $NODE_VERSION 引用：

ENV NODE_VERSION 7.2.0

RUN curl -SLO "https://nodejs.org/dist/v$NODE_VERSION/node-v$NODE_VERSION-linux-x64.tar.xz" \
  && curl -SLO "https://nodejs.org/dist/v$NODE_VERSION/SHASUMS256.txt.asc"

ARG

构建参数，与 ENV 作用一至。不过作用域不一样。ARG 设置的环境变量仅对 Dockerfile 内有效，也就是说只有 docker build 的过程中有效，构建好的镜像内不存在此环境变量。

构建命令 docker build 中可以用 --build-arg <参数名>=<值> 来覆盖。

格式：

ARG <参数名>[=<默认值>]

VOLUME

定义匿名数据卷。在启动容器时忘记挂载数据卷，会自动挂载到匿名卷。

作用：

• 避免重要的数据，因容器重启而丢失，这是非常致命的。
• 避免容器不断变大。

格式：

VOLUME ["<路径1>", "<路径2>"...]
VOLUME <路径>

在启动容器 docker run 的时候，我们可以通过 -v 参数修改挂载点。

EXPOSE

仅仅只是声明端口。

作用：

帮助镜像使用者理解这个镜像服务的守护端口，以方便配置映射。 在运行时使用随机端口映射时，也就是 docker run -P 时，会自动随机映射 EXPOSE 的端口。 格式：

EXPOSE <端口1> [<端口2>...]

WORKDIR

指定工作目录。用 WORKDIR 指定的工作目录，会在构建镜像的每一层中都存在。注意：WORKDIR 指定的工作目录，必须是提前创建好的。

docker build 构建镜像过程中的，每一个 RUN 命令都是新建的一层。只有通过 WORKDIR 创建的目录才会一直存在。

格式：

WORKDIR <工作目录路径>

USER

用于指定执行后续命令的用户和用户组，这边只是切换后续命令执行的用户，注意：用户和用户组必须提前已经存在。

格式：

USER <用户名>[:<用户组>]

HEALTHCHECK

用于指定某个程序或者指令来监控 docker 容器服务的运行状态。

格式：

HEALTHCHECK [选项] CMD <命令>：设置检查容器健康状况的命令
HEALTHCHECK NONE：如果基础镜像有健康检查指令，使用这行可以屏蔽掉其健康检查指令

HEALTHCHECK [选项] CMD <命令> : 这边 CMD 后面跟随的命令使用，可以参考 CMD 的用法。

ONBUILD

用于延迟构建命令的执行。简单的说，就是 Dockerfile 里用 ONBUILD 指定的命令，在本次构建镜像的过程中不会执行（假设镜像为 test-build）。当有新的 Dockerfile 使用了之前构建的镜像 FROM test-build ，这是执行新镜像的 Dockerfile 构建时候，会执行 test-build 的 Dockerfile 里的 ONBUILD 指定的命令。

格式：

ONBUILD <其它指令>

5. Dockerfile 总结

Dockerfile 与 docker 各个部分紧密相连，定义良好的 dockfile 在整个过程中起着连接的作用。

常用指令如下：

命令	效果
FROM	基础镜像：Centos/Ubuntu
MAINTAINER	镜像作者+邮箱
RUN	镜像构建的时候需要运行的命令
ADD	为镜像添加内容（压缩包）
WORKDIR	镜像工作目录（进入容器时的目录）
VOLUME	挂载的目录
EXPOSE	暴露端口配置
CMD/ENTRYPOINT	指定这个容器启动时要运行的命令（CMD替代先前命令，ENTRYPOINT在先前命令后追加）
COPY	类似于ADD，将文件拷贝到镜像中
ENV	构建时设置环境变量