初识Dockerfile

Dockerfile简介

从之前的学习中我们可以了解到：镜像的定制实际上就是定制每一层所添加的配置、文件。那么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，那么之前提及的无法重复的问题、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描述了组装镜像的步骤，其中每一条命令都是单独执行的，除了FROM指令外，其他每一条指令都在上一条指定所生成的镜像基础上执行，执行完会生成一个新的镜像层，新的镜像层覆盖在原来的镜像层之上，从而形成了新的镜像。Dockerfile所生成的最终镜像就是在基础叠加镜像上一层层的镜像层组成的。

在Dockerfile中，指令不区分大小写，但是为了与参数区分，推荐大写。Docker会顺序执行Dockerfile中的指令，第一条必须是FROM指令，它用于指定构建镜像的基础镜像。在Dockerfile中，以#开头的行是注释。

下面我们开始介绍Dockerfile最基本的两条指令:FROM指令和RUN指令。

FROM指令和RUN指令

●FROM指定基础镜像； 格式：FROM 或 FROM :。

FROM指令的功能是为后面的指令提供基础镜像，因此一个有效的Dockerfile必须以FROM指令作为第一条非注解指令。若FROM指令中tag参数为空，则tag默认为latest；若参数image或tag指定镜像不存在，则返回错误。

●RUN执行命令； 格式：RUN （shell格式）或RUN [“executable”, “param1“, “param2”]（exec格式，非常推荐）。

RUN 指令是用来执行命令行命令的。RUN指令会在前一条命令创建出的镜像的基础上创建一个容器，并在容器中运行命令。在命令结束运行后提交新容器为新镜像，新镜像被Dockerfile的下一条指令使用。

之前说过，Dockerfile中每一个指令都会建立一个镜像层，RUN也不例外。每一个RUN 的行为，就和之前学习的docker commit定制镜像的过程一样：在之前镜像的基础上创建一个容器，在其上执行这些命令，执行结束后，最后 commit 这一层的修改，构成新的镜像。

使用Dockerfile构建一个镜像

下面介绍使用Dockerfile构建一个镜像，步骤如下：

• 首先创建一个空文件夹：mkdir newdir；
• 然后进入该文件夹：cd newdir；
• 在该文件夹下创建一个名为Dockerfile的文件，根据实际需求补全Dockerfile的内容；
• 使用Dockerfile构建一个镜像：docker build -t testimage .（注意这个小数点）其中-t指定新镜像的镜像名。

下面举一个实例，使用Dockerfile构建一个名为testimage的镜像，该镜像具备ubuntu:latest的运行环境，而且在镜像的/目录下创建了一个dir1文件夹。

#先创建一个新的空文件夹
mkdir newdir
#进入这个新文件夹中
cd newdir
#创建一个Dockerfile文件
touch Dockerfile
#补全Dockerfile的内容（为了方便展示，这里用的是echo向Dockerfile中输入内容）
echo "FROM ubuntu:latest" > Dockerfile
echo "RUN mkdir /dir1" >> Dockerfile
#使用该Dockerfile构建一个名为testimage的镜像
docker build -t testimage .

Dockerfile构建镜像的过程详解：

上面的实例创建了一个Dockerfile文件，Dockerfile的内容如下：

FROM ubuntu:latest
RUN mkdir /dir1

执行docker build命令，指定使用Dockerfile构建一个镜像。执行结果如下所示：

[root@localhost newdir]# docker build -t testimage .
Sending build context to Docker daemon 2.048 kB
Step 1/2 : FROM ubuntu
---> 14f60031763d
Step 2/2 : RUN mkdir dir1
---> Running in c5117d908931
---> cb0193727724
Removing intermediate container c5117d908931
Successfully built cb0193727724

Docker指令是从上到下一层一层执行的，所以在使用这个Dockerfile构建镜像时，首先执行FROM ubuntu:latest这条指令。

FROM ubuntu:latest指定ubuntu:latest作为基础镜像，也就是将ubuntu:latest镜像的所有镜像层放置在testimage镜像的最下面。

然后执行RUN mkdir dir1指令，前面我们说过，执行RUN指令时，会在之前指令创建出的镜像的基础上创建一个临时容器，在这里的容器Id为c5117d908931，并在容器中运行命令。在命令结束运行后提交新容器为新镜像，并删除临时创建的容器c5117d908931。

在Dockerfile的所有指令执行完后，新镜像就构建完成了！

注意事项，谨慎使用RUN

修改前的Dokcerfile文件

既然RUN就像 Shell 脚本一样可以执行命令，那么是否就可以像Shell 脚本一样把每个命令对应一个RUN呢？比如这样：

FROM debian:jessie
RUN apt-get update
RUN apt-get install -y gcc libc6-dev make
RUN wget -O redis.tar.gz "http://download.redis.io/releases/redis-3.2.5.tar.gz"
RUN mkdir -p /usr/src/redis
RUN tar -xzf redis.tar.gz -C /usr/src/redis --strip-components=1
RUN make -C /usr/src/redis
RUN make -C /usr/src/redis install

上面这个Dockerfile是为了编译、安装 redis可执行文件。虽然它能够完成了所需的功能，但是正如之前说过，Dockerfile中每一个指令都会建立一层，RUN 也不例外。每一个RUN的行为，都会创建一个新的镜像层。

而上面的这种写法，创建了8层镜像（1层基础镜像+7层由RUN执行创建的镜像）。这是完全没有意义的，而且很多运行时不需要的东西，都被装进了镜像里，比如编译环境、更新的软件包等等。结果就是产生非常臃肿、非常多层的镜像，不仅仅增加了构建部署的时间，也很容易出错。

修改后的Dockerfile文件

因为之前所有的命令只有一个目的，就是编译、安装 redis 可执行文件。因此没有必要建立很多层，这只是一层的事情。因此，修改之后的Dockerfile文件并没有使用很多个RUN指令，而仅仅使用一个RUN 指令，并使用 &&将各个命令串联起来。除此以外，把redis的编译环境、更新的软件包也通通清除掉了，减少镜像占用的存储空间。如下所示，修改之后的Dockerfile构建完成后是就只会有2层镜像了（1层基础镜像+1层由RUN执行创建的镜像）。

FROM debian:jessie
RUN buildDeps='gcc libc6-dev make' \
&& apt-get update \
&& apt-get install -y $buildDeps \
&& wget -O redis.tar.gz "http://download.redis.io/releases/redis-3.2.5.tar.gz" \
&& mkdir -p /usr/src/redis \
&& tar -xzf redis.tar.gz -C /usr/src/redis --strip-component
s=1 \
&& make -C /usr/src/redis \
&& make -C /usr/src/redis install \
&& rm -rf /var/lib/apt/lists/* \
&& rm redis.tar.gz \
&& rm -r /usr/src/redis \
&& apt-get purge -y --auto-remove $buildDeps

在Dockerfile的编写过程中一定要牢记一点：镜像的每一层构建完就不会再发生改变，后一层上的任何改变只发生在自己这一层。删除前一层文件的操作，实际不是真的删除前一层的文件，而是仅在当前层标记为该文件已删除。在最终容器运行的时候，虽然不会看到这个文件，但是实际上该文件会一直跟随镜像。

#创建一个空文件夹，并进入其中
mkdir newdir1
cd newdir1
#创建一个Dockerfile文件
touch Dockerfile
#假设我的Dockerfile文件为
#FROM ubuntu
#RUN mkdir dir1
#可以这么写：
# echo 'FROM ubuntu' > Dockerfile
# echo 'RUN mkdir dir1'>> Dockerfile
#输入Dockerfile文件内容
#********** Begin *********#
#以busybox为基础镜像

#在基础镜像的基础上，创建一个hello.txt文件
echo 'FROM busybox' > Dockerfile
echo 'RUN touch hello.txt' >>  Dockerfile
#********** End **********#
#使用Dockerfile创建一个新镜像，镜像名为busybox:v1
docker build -t busybox:v1 .

docker build、COPY和ADD

docker build命令详解

Dockerfile创建完成后，可以使用docker build命令根据Dockerfile构建一个镜像。在上一关中，我们在Dockerfile所在的文件夹下执行docker build -t myimage .这条命令，然后镜像就被构建了。现在我们来详细地将这条命令。该docker build的命令格式如下：

1. docker build [OPTIONS] 上下文路径|URL

其中：

• docker build： 用Dockerfile构建镜像的命令关键词；
• [OPTIONS]: 命令选项，常用的指令包括-t指定镜像的名字，-f显示指定Dockerfile，如果不使用-f，则默认将上下文路径下的名为Dockerfile的文件认为是构建镜像的“Dockerfile”；
• 上下文路径|URL： 指定构建镜像的上下文的路径，构建镜像的过程中，可以且只可以引用上下文中的任何文件。

现在让我们在看看docker build -t myimage .这条命令，在这条命令中，使用-t指定了镜像名为myimage，由于没有使用-f指令，所以默认使用上下文路径下名为Dockerfile的文件认为是构建镜像的“Dockerfile”。最后指定上下文路径，在这条命令中，上下文路径是.。

如果你学过Linux，你应该非常清楚上述命令中的小数点.代表的意思。在Linux中，小数点.代表着当前目录。所以docker build -t myimage .中小数点.其实就是将当前目录设置为上下文路径。

执行docker build后，会首先将上下文目录的所有文件都打包，然后传给Docker daemon，这样Docker daemon收到这个上下文包后，展开就会获得构建镜像所需的一切文件。

如下图所示，在执行完docker build后，会首先sending build context to Deckor daemon，也就是将上下文目录下所有文件打包发给Docker daemon。所以在使用Dockerfile文件时构建镜像时，一般将它放在一个空文件夹下，就是为了防止将其他多余的文件传出去。然后依次执行Dockerfile的指令，如果指令正确执行，则继续执行下一条，直到所有指令执行正确完毕，镜像构建完成；如果指令执行出错，终止镜像构建。

[root@localhost newdir]# docker build -t myimage .
Sending build context to Docker daemon 2.048 kB
Step 1/2 : FROM ubuntu
---> 14f60031763d
Step 2/2 : RUN mkdir dir1
---> Running in c5117d908931
---> cb0193727724
Removing intermediate container c5117d908931
Successfully built cb0193727724

除了从本地构建以外，docker build还支持从URL构建，比如可以直接从Git repo中构建，这里也不展开介绍了，如果你对这个感兴趣，可以查看：

docker build | Docker Docs

COPY指令和ADD指令

●COPY复制文件； 格式：COPY <源路径> <目标路径>；

COPY 指令将从构建上下文目录中 <源路径> 的文件或目录复制到新的一层的镜像内的 <目标路径> 位置。<源路径>所指定的源必须在上下文中，即必须是上下文根目录的相对路径！<目标路径> 可以是容器内的绝对路径，也可以是相对于工作目录的相对路径（工作目录可以用 WORKDIR指令来指定，后面介绍）。目标路径不需要事先创建，如果目录不存在会在复制文件前先行创建目录。

●ADD更高级的文件复制； 格式：ADD <源路径> <目标路径>；

ADD与COPY指令在功能上十分相似，但是在COPY的基础上增加了一些功能。比如，源路径可以是一个指向一个网络文件的URL，这种情况下，Docker引擎会试图下载这个URL指向的文件到<目标路径>去。

此外，当<源路径>为一个tar压缩文件时，该压缩文件在被复制到容器中时会被解压提取。但是使用COPY指令只会将tar压缩文件拷贝到<目标路径>中。如下图所示：

[root@localhost tempdir]# docker build -t myimage .
Sending build context to Docker daemon 12.8 kB
Step 1/2 : FROM ubuntu
---> 14f60031763d
Step 2/2 : COPY ./hello.txt.tar /dir1/
---> 070559867e22
Removing intermediate container 1e55f9f19333
Successfully built 070559867e22
[root@localhost tempdir]# docker run myimage ls /dir1/
hello.txt.tar

而ADD指令如果 <源路径> 为一个tar压缩文件的话，ADD 指令将会自动解压缩这个压缩文件到 <目标路径> 去。如下图所示：

[root@localhost tempdir]# docker build -t myimage .
Sending build context to Docker daemon 12.8 kB
Step 1/2 : FROM ubuntu
---> 14f60031763d
Step 2/2 : ADD ./hello.txt.tar /dir1/
---> ead6431f75ba
Removing intermediate container f5fdcd97e196
Successfully built ead6431f75ba
[root@localhost tempdir]# docker run myimage ls /dir1/
hello.txt

这样，如果你只需要tar包中的文件内容而不需要tar包，不要先COPY ./hello.txt.tar.gz，然后RUN tar –xvf hello.txt.tar.gz && rm hello.txt.tar.gz。请直接使用ADD指令，ADD ./hello.txt.tar.gz。

因为镜像的每一层构建完就不会再发生改变，后一层上的任何改变只发生在自己这一层。比如，删除前一层文件的操作，实际不是真的删除前一层的文件，而是仅在当前层标记为该文件已删除。在最终容器运行的时候，虽然不会看到这个文件，但是实际上该文件会一直跟随镜像。

使用Dockerfile构建一个名为busybox:v3的镜像，Dockerfile的内容为：以busybox为基础镜像，并将上下文目录下的dir1.tar“解压提取后”，拷贝到busybox:v3的/中。

#创建一个空文件夹，并进入其中
mkdir newdir2
cd newdir2
#创建一个文件夹dir1，将其压缩，然后删除dir1
mkdir dir1 && tar -cvf dir1.tar dir1 && rmdir dir1
#创建一个Dockerfile文件
touch Dockerfile
#假设我的Dockerfile文件为
#FROM ubuntu
#RUN mkdir dir1
#可以这么写：
# echo 'FROM ubuntu' > Dockerfile
# echo 'RUN mkdir dir1'>> Dockerfile
#输入Dockerfile文件内容
#********** Begin *********#
#以busybox为基础镜像
echo 'FROM busybox' > Dockerfile
#并将上下文目录下的dir1.tar“解压提取后”，拷贝到busybox:v3的/
echo 'ADD dir1.tar /' >>  Dockerfile

#********** End **********#

#文件内容完毕，在当前文件夹中执行
#********** Begin *********#
#以该Dockerfile构建一个名为busybox:v3的镜像
docker build -t busybox:v3 .
#********** End **********#