Docker—Dockerfile详解及微服务制作运行容器镜像步骤命令总结

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引言

  上云、k8s部署，不可避免需要使用容器化，面对容器化，不可避免使用Docker，对于Docker不得不提镜像的制作。本文主要学习和总结Dockerfile声明详解及常用的docker命令。

Dockerfile

文件概述

  Dockerfile是一个用于自定义构建镜像的文本文件，其中包含了多条构建镜像所需要的指令、软件依赖和说明。

指令详解

FROM

  指定基础镜像

格式:
    FROM 
    FROM :
    FROM @
描述：
    tag和digest可选，不指定时，则使用latest版本基础镜像，digest表示V2版本及以上版本镜像的内容可寻址标识符。
示例:
    FROM centos:7

MAINTAINER

  维护者信息

格式：
    MAINTAINER 
描述：
    name即为维护者信息，可自定义为姓名、邮箱地址等
示例：
    MAINTAINER andya
    MAINTAINER [email protected]
    MAINTAINER andya 

ENV

  设置环境变量

格式：
    ENV  
    ENV = ...
描述：
    1）ENV   中的后面内容都作为的内容，所以一次只能设置一个变量
    2）ENV = ... 可以设置多个变量，若遇到空格等可使用\进行转义，或""进行标识
示例：
    ENV addressInfo suzhou xiancheng
    ENV addressCity=suzhou

VOLUME

  指定持久化目录为匿名卷，防止运行时用户将动态文件所保存目录挂载为卷。

格式：
    VOLUME ["", "", ...]
    VOLUME 
描述：
    指定持久化目录，卷可以存在于一个或多个容器的指定目录
示例：
    VOLUME ["/data/data01", "/data/data02"]
    VOLUME /data

COPY

  拷贝功能，类似于ADD，但不可以自动解压文件，且不能访问网络资源

格式：
    COPY [--chown=:] ... 
    COPY [--chown=:] ["",... ""]
描述：
    1）[--chown=:]为可选参数，改变文件的所属者和属组。
    2）目标路径不存在时，会自动创建。
    
示例：
    COPY demo.tar demo01.tar
    COPY --chown=user01:group01 demo.tar demo02.tar

ADD

  拷贝功能，类似于COPY，但会自动解压tar等压缩文件。

格式：
    ADD ... 
    ADD ["", ... ""]
描述：
    1）用[]，可以支持包含空格的路径。
    2）基本功能和格式同COPY。
示例：
    ADD demo.jar /app.jar
    ADD *.sh /shell
    ADD dir01 relativeDir/
    ADD dir02 /absoluteDir

RUN

  执行命令。

格式：
    # shell执行
    RUN 
    # exec执行
    RUN ["executable", "param1", "param2"]
描述：
    1）Dockerfile的指令每执行一次都会在docker上新建一层，所以尽量合并RUN。
    2）exec执行格式是JSON数组，必须使用双引号描述。
    3）exec格式不调用命令行shell，需要使用shell格式或者路径。如RUN [ "echo", "$HOME" ]不生效，需要使用RUN [ "sh", "-c", "echo $HOME" ]。
示例：
    RUN yum install wget \
        && tar -xvf demo.tar
        && chmod -R 777 /shell
    RUN /bin/bash -c 'source $HOME/.bashrc; \
    echo $HOME'
    RUN /bin/bash -c 'source $HOME/.bashrc; echo $HOME'
    RUN ["/bin/bash", "-c", "echo hello"]

EXPOSE

  指定与外界交互的端口。

格式：
    EXPOSE  [/...]
描述：
    1）默认TCP协议。
    2）EXPOSE不是真正的发布该端口，需要在docker run中使用-p进行发布，如docker run -p 80:80/tcp -p 80:80/udp。
示例：
    EXPOSE 8080
    EXPOSE 10001/tcp 10002/udp

WROKDIR

  指定工作目录，类似于cd命令。默认不设置即为容器根目录/

格式：
    WROKDIR 
描述：
    1）设置工作目录后，Dockerfile后的命令RUN, CMD, ENTRYPOINT, COPY和ADD等命令，都在该目录下运行。
    2）若不存在，则自动创建。
    3）在docker run时，可以通过-w或--workdir进行覆盖。
    4）在Dockerfile中可以多次使用，使用相对路径时，会基于第一个进行拼接成绝对路径。
示例：
    # 此时工作目录为根目录/
    WROKDIR /
    # 此时工作目录为/c
    WROKDIR c

ENTRYPOINT

  

格式：
    # exec格式
    ENTRYPOINT ["executable", "param1", "param2"]
    # shell格式
    ENTRYPOINT command param1 param2
描述：
    1）shell格式的将会拒绝任何CMD或者run命令行的参数，将以/bin/sh -c开头，只有exec格式的才可以在命令行中使用--entrypoint进行覆盖。
    2）Dockerfile中只有最后一个ENTRYPOINT有效。
    3）同RUN，exec格式中ENTRYPOINT [ "echo", "$HOME" ]无效，需要指定sh -c，如使用ENTRYPOINT [ "sh", "-c", "echo $HOME" ]
示例：
    # exec格式
    ENTRYPOINT ["top", "-b"]
    CMD ["-c"]
    
    # shell格式
    ENTRYPOINT exec top -b

CMD

  CMD的最主要目的是为一个执行中容器提供默认值。包括可执行文件/程序。

格式：
    # exec form, this is the preferred form
    CMD ["executable","param1","param2"] 
    # shell form
    CMD command param1 param2 
    # as default parameters to ENTRYPOINT
    CMD ["param1","param2"] 
描述：
    1）Dockerfile中若有多个CMD，则只有最后一个CMD有效。
    2）当CMD为ENTRYPOINT提供默认参数时，CMD和ENTRYPOINT都需要以JSON数组格式进行声明。
    3）同ENTRYPOINT，exec格式中CMD [ "echo", "$HOME" ]无效，需要指定sh -c，如使用CMD [ "sh", "-c", "echo $HOME" ]，当然，也可以直接使用shell格式：CMD echo $HOME
    4）与RUN不同，RUN是docker build构建docker镜像时执行的命令，真正运行一个命令并提交运行结果。CMD在build时期不执行任何东西，在docker run执行docker镜像构建容器时，为镜像声明了预期的命令。ENTRYPOINT命令一定会执行，一般用于执行脚本。
示例：
    # exec格式
    CMD ["/usr/bin/wc","--help"]
    
    # shell格式
    CMD echo "This is a test." | wc -
    

LABEL

  给镜像添加元数据，LABEL是一堆key-value对。

格式：
    LABEL = = = ...
描述：
    镜像可以有1个或多个label，且可以在一行设置多个label，通过空格分隔。推荐使用一条LABEL指令指定多个label对。
示例：
    LABEL "com.example.vendor"="ACME Incorporated"
    LABEL com.example.label-with-value="foo"
    LABEL version="1.0"
    LABEL description="This text illustrates \
    that label-values can span multiple lines."

USER

  设置用户名（或UID）和可选设置用户组（或GID），用于运行镜像及RUN、CMD、ENTRYPOINT命令。

格式：
    USER [:]
    USER [:]
描述：
    1）可以直接指定用户名或所属组名，也可以指定UID或GID。
    2）当为用户指定一个用户组，则该用户只有该指定的组关系，其他组成员关系将会被忽略。
示例：
    USER userA

ARG

  用户指定传递给build构建运行时的变量

格式：
    ARG [=]
描述：
    1）docker build命令中通过--build-arg =进行指定，若Dockerfile不存在该arg声明，则抛警告。
示例：
    FROM busybox
    ARG user1
    ARG buildno
    
    # 设置默认值
    FROM busybox
    ARG user1=someuser
    ARG buildno=1

RUN、ENTRYPOINT和CMD区别

1. RUN是docker build构建docker镜像时执行的命令，真正运行一个命令并提交运行结果。
2. CMD在docker build时期不执行任何东西，在docker run执行docker镜像构建容器时，为镜像声明了预期的命令。存在多条CMD时，只会执行最后一条，当同时存在ENTRYPOINT时，CMD命令将充当参数（exec格式提供默认值）或者被覆盖。若不存在ENTRYPOINT时，则可以动态覆盖或执行命令。
3. ENTRYPOINT命令一定会执行，一般用于执行脚本。shell格式的ENTRYPOINT命令，都不会执行在Dockerfile中存在CMD命令还是在docker run添加的命令。exec格式的ENTRYPOINT命令，CMD命令或docker run添加的命令，会被当做ENTRYPOINT命令的参数执行。

模板示例

基础镜像Dockerfile

编写基础镜像的Dockerfile

# 设置及下载相关服务
RUN yum install -y tar \
    && yum install -y java-1.8.0-openjdk* \
    && yum install -y unzip \
    && yum install -y less \
    && yum install -y vi \
    && cp /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime \
    && echo 'Asia/Shanghai' > /etc/timezone

# 解决中文编码    
ENV LANG en_US.UTF-8
ENV LANGUAGE en_US:en
ENV LC_ALL en_US.UTF-8

制作基础镜像

$ docker build -t centos-basic:v1.0 .

服务镜像Dockerfile

  有了上述的基础镜像，在服务Dockerfile中声明FROM centos-basic:v1.0。

# base images: 基础镜像
FROM centos-basic:v1.0

# maintainer： 维护者信息
MAINTAINER andya

# env config： 环境变量设置
ENV JAVA_HOME /usr/local/jdk1.8.0_170
ENV PATH $JAVA_HOME/bin:$PATH

# volume：匿名数据卷
VOLUME /nfs

# copy: 拷贝目录或文件（不解压tar包）
COPY --chown=userA:groupA demo.tar demo01.tar

# add：拷贝目录或文件（自动解压tar包）
ADD config /config
ADD sql /sql
ADD micro-service01-1.0.jar /app.jar

# run: 执行命令，修改目录权限
RUN chmod -R 777 /sql
# run: 执行命令，修改文件的访问时间和修改时间为当前时间，而不会修改文件的内容
RUN bash -c 'touch /app.jar'

# expose：暴露端口
EXPOSE 8001

# workdir: 类似于cd进入工作目录
WROKDIR /

# entrypoint：设定容器启动时第一个运行的命令及参数
ENTRYPOINT ["java","-Djava.security.egd=file:/dev/./urandom","-jar","/app.jar"]

镜像制作

1. docker build构建镜像
   docker build -t 镜像仓库ip:port/service/micro01:v1.0 .
   注意命令尾部的.

2. docker login登录镜像仓库
   docker login 镜像仓库ip:port

3. docker images查看进行
   docker imgaes | grep micro01

4. docker push推送镜像至镜像仓库
   docker push 镜像仓库ip:port/service/micro01:v1.0

5. docker save保存镜像tar包
   docker save 容器id > 名字.tar

docker常用命令

运行容器

1. docker load加载镜像
   docker load -i 名字.tar

2. docker images
   模糊查看镜像iddocker images | grep "xxx"

3. docker run启动容器
   docker run image_id 得到container_id

4. docker logs查看容器日志
   docker logs -f

5. docker exec进入容器
   docker exec -it /bin/bash

其他命令

1. docker cp将文件拷贝到对应的容器的位置中
   docker cp :/dir01/dir02

2. docker restart重启容器
   docker restart

3. docker commit基于某个容器更改重建一个容器
   docker commit :

Usage:  docker [OPTIONS] COMMAND

A self-sufficient runtime for containers

Options:
      --config string      Location of client config files (default "/root/.docker")
  -D, --debug              Enable debug mode
  -H, --host list          Daemon socket(s) to connect to
  -l, --log-level string   Set the logging level ("debug"|"info"|"warn"|"error"|"fatal") (default "info")
      --tls                Use TLS; implied by --tlsverify
      --tlscacert string   Trust certs signed only by this CA (default "/root/.docker/ca.pem")
      --tlscert string     Path to TLS certificate file (default "/root/.docker/cert.pem")
      --tlskey string      Path to TLS key file (default "/root/.docker/key.pem")
      --tlsverify          Use TLS and verify the remote
  -v, --version            Print version information and quit

Management Commands:
  builder     Manage builds
  config      Manage Docker configs
  container   Manage containers
  engine      Manage the docker engine
  image       Manage images
  network     Manage networks
  node        Manage Swarm nodes
  plugin      Manage plugins
  secret      Manage Docker secrets
  service     Manage services
  stack       Manage Docker stacks
  swarm       Manage Swarm
  system      Manage Docker
  trust       Manage trust on Docker images
  volume      Manage volumes

Commands:
  attach      Attach local standard input, output, and error streams to a running container
  build       Build an image from a Dockerfile
  commit      Create a new image from a container's changes
  cp          Copy files/folders between a container and the local filesystem
  create      Create a new container
  diff        Inspect changes to files or directories on a container's filesystem
  events      Get real time events from the server
  exec        Run a command in a running container
  export      Export a container's filesystem as a tar archive
  history     Show the history of an image
  images      List images
  import      Import the contents from a tarball to create a filesystem image
  info        Display system-wide information
  inspect     Return low-level information on Docker objects
  kill        Kill one or more running containers
  load        Load an image from a tar archive or STDIN
  login       Log in to a Docker registry
  logout      Log out from a Docker registry
  logs        Fetch the logs of a container
  pause       Pause all processes within one or more containers
  port        List port mappings or a specific mapping for the container
  ps          List containers
  pull        Pull an image or a repository from a registry
  push        Push an image or a repository to a registry
  rename      Rename a container
  restart     Restart one or more containers
  rm          Remove one or more containers
  rmi         Remove one or more images
  run         Run a command in a new container
  save        Save one or more images to a tar archive (streamed to STDOUT by default)
  search      Search the Docker Hub for images
  start       Start one or more stopped containers
  stats       Display a live stream of container(s) resource usage statistics
  stop        Stop one or more running containers
  tag         Create a tag TARGET_IMAGE that refers to SOURCE_IMAGE
  top         Display the running processes of a container
  unpause     Unpause all processes within one or more containers
  update      Update configuration of one or more containers
  version     Show the Docker version information
  wait        Block until one or more containers stop, then print their exit codes

Run 'docker COMMAND --help' for more information on a command.

refer to
https://docs.docker.com/engine/reference/builder/