Docker之构建上下文详解

昨天写了使用 Dockerfile 定制镜像。其中构建上下文这一块没有写，今天把这一块单独拿出来写一下。

Docker镜像构建

简单说下构建镜像步骤：

1. cd Dockerfile 所在目录;

2. 执行 docker build 构建命令:

   docker build -t .

通过上面的工作流，很容易形成这样的理解误区：

1. docker build 后面的 . 为 Dockerfile 所在的目录；
2. Dockerfile 文件名 必须为 Dockerfile；

其实上面这种理解是错误的，要想准确理解其含义，首先我们需要先了解下 Docker 的架构和 docker build 的工作原理。

Docker架构

Docker 使用C/S （客户端/服务器）体系的架构，Docker 客户端与 Docker 守护进程通信，Docker 守护进程负责构建，运行和分发 Docker 容器。Docker 客户端和守护进程可以在同一个系统上运行，也可以将 Docker 客户端连接到远程 Docker 守护进程。Docker 客户端和守护进程使用 REST API 通过UNIX套接字或网络接口进行通信。

docker-structrue.png

docker build 的工作原理

1. Client端执行 docker build . 命令 ;
2. Docker 客户端会将构建命令后面指定的路径(.)下的所有文件打包发送给 Docker 服务端;
3. Docker 服务端收到客户端发送的包，然后解压，根据 Dockerfile 里面的指令进行镜像的分层构建；

镜像构建上下文（Context）

当我们进行镜像构建的时候，并非所有定制都会通过 RUN 指令完成，经常会需要将一些本地文件复制进镜像，比如通过 COPY 指令、ADD 指令等。而 docker build 命令构建镜像，其实并非在本地构建，而是在服务端，也就是 Docker 引擎中构建的。那么在这种客户端/服务端的架构中，如何才能让服务端获得本地文件呢？

这就引入了上下文的概念。当构建的时候，用户会指定构建镜像上下文的路径，docker build 命令得知这个路径后，会将路径下的所有内容打包，然后上传给 Docker 引擎。这样 Docker 引擎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。如果在 Dockerfile 中这么写：

COPY ./package.json /app/

这并不是要复制执行 docker build 命令所在的目录下的 package.json，也不是复制 Dockerfile 所在目录下的 package.json，而是复制 上下文（context） 目录下的 package.json。

因此，COPY这类指令中的源文件的路径都是相对路径。这也是初学者经常会问的为什么 COPY ../package.json /app 或者 COPY /opt/xxxx /app 无法工作的原因，因为这些路径已经超出了上下文的范围，Docker 引擎无法获得这些位置的文件。如果真的需要那些文件，应该将它们复制到上下文目录中去。

示例1 ：

[root@192 test]# ls
Dockerfile
[root@192 test]# cat Dockerfile
FROM alpine:latest
ADD  /root/mydocker/apache-tomcat-9.0.27.tar.gz /data/soft
[root@192 test]# ls /root/mydocker/apache-tomcat-9.0.27.tar.gz
/root/mydocker/apache-tomcat-9.0.27.tar.gz
[root@192 test]# docker build  .
Sending build context to Docker daemon  3.072kB
Step 1/2 : FROM alpine:latest
 ---> 965ea09ff2eb
Step 2/2 : ADD /root/mydocker/apache-tomcat-9.0.27.tar.gz /data/soft
ADD failed: stat /var/lib/docker/tmp/docker-builder904012777/root/mydocker/apache-tomcat-9.0.27.tar.gz: no such file or directory

可以看出：

1. 镜像构建上下文路径并不是 Dockerfile文件所在的路径；
2. Dockerfile 中指令的工作目录是服务端解压客户端传输包的路径，因为 ADD 指令失败了，意味着当前目录并没有 apache-tomcat 文件；

理解构建上下文对于镜像构建是很重要的，可以避免犯一些不应该的错误。比如有些初学者在发现 COPY /opt/xxxx /app 不工作后，于是干脆将 Dockerfile 放到了硬盘根目录去构建，结果发现 docker build 执行后，在发送一个几十 GB 的东西，极为缓慢而且很容易构建失败。那是因为这种做法是在让 docker build 打包整个硬盘，这显然是使用错误。

一般来说，应该会将 Dockerfile 置于一个空目录下，或者项目根目录下。如果该目录下没有所需文件，那么应该把所需文件复制一份过来。如果目录下有些东西确实不希望构建时传给 Docker 引擎，那么可以用 .gitignore 一样的语法写一个.dockerignore，该文件是用于剔除不需要作为上下文传递给 Docker 引擎的。

那么为什么会有人误以为 . 是指定 Dockerfile 所在目录呢？这是因为在默认情况下，如果不额外指定 Dockerfile 的话，会将上下文目录下的名为 Dockerfile 的文件作为 Dockerfile。

这只是默认行为，实际上 Dockerfile 的文件名并不要求必须为 Dockerfile，而且并不要求必须位于上下文目录中，比如可以用-f ../Dockerfile.php参数指定某个文件作为 Dockerfile。

当然，一般大家习惯性的会使用默认的文件名 Dockerfile，以及会将其置于镜像构建上下文目录中。

示例2

[root@192 test]# docker images
REPOSITORY                         TAG                         IMAGE ID            CREATED             SIZE
tomcat                             jdk8-adoptopenjdk-hotspot   1a2bfb3e6eee        15 hours ago        318MB
openjdk                            8-jre-slim                  d0cfe439ce3d        13 days ago         184MB
btnguyen2k/oraclejdk8_jre-alpine   latest                      fab475620d00        4 years ago         208MB
[root@192 test]# cat ../mynginx/test
FROM alpine:latest
[root@192 test]# ls
apache-tomcat-9.0.27.tar.gz
[root@192 test]#  docker build -f ../mynginx/test  -t test:v1 .
Sending build context to Docker daemon  10.99MB
Step 1/1 : FROM alpine:latest
latest: Pulling from library/alpine
89d9c30c1d48: Already exists
Digest: sha256:c19173c5ada610a5989151111163d28a67368362762534d8a8121ce95cf2bd5a
Status: Downloaded newer image for alpine:latest
 ---> 965ea09ff2eb
Successfully built 965ea09ff2eb
Successfully tagged test:v1
[root@192 test]# docker images
REPOSITORY                         TAG                         IMAGE ID            CREATED             SIZE
tomcat                             jdk8-adoptopenjdk-hotspot   1a2bfb3e6eee        15 hours ago        318MB
alpine                             latest                      965ea09ff2eb        11 days ago         5.55MB
test                               v1                          965ea09ff2eb        11 days ago         5.55MB
openjdk                            8-jre-slim                  d0cfe439ce3d        13 days ago         184MB
btnguyen2k/oraclejdk8_jre-alpine   latest                      fab475620d00        4 years ago         208MB     

可以看出：

Dockerfile 的文件名并不要求必须为 Dockerfile，而且并不要求必须位于上下文目录中，比如可以用-f ../mynginx/test参数指定某个文件作为 Dockerfile。