如何用Dockerfile構建鏡像

本文旨在用通俗的語言講述枯燥的知識

前面講到鏡像的構建時，講述的是用commit的方式構建鏡像，而Dockerfile是另一種構建鏡像的方式。

Dockerfile構建鏡像是以基礎鏡像爲基礎的，Dockerfile是一個文本文件，內容是用戶編寫的一些docker指令，每一條指令構建一層，因此每一條指令的內容，就是描述該層應當如何構建。

Dockerfile的基本指令有十三個，分別是：FROM、MAINTAINER、RUN、CMD、EXPOSE、ENV、ADD、COPY、ENTRYPOINT、VOLUME、USER、WORKDIR、ONBUILD

從前面的內容可以看出，要構建一個容器，需要做很多的工作，設置很多的配置，如果我們可以把每一層修改、安裝、構建、操作的命令都寫入一個腳本，用這個腳本來構建、定製鏡像，那麼之前提及的無法重複的問題、鏡像構建透明性的問題、體積的問題就都會解決。
這個腳本就是 Dockerfile。

因此學會用Dockerfile來構建鏡像，是非常有必要的。學習Dockerfile之前，我們先來學習一些Dockerfile常用的指令。

文章提綱：

1. Dockerfile常用指令
2. Dockerfile的編寫
3. 用Dockerfile構建鏡像
4. 彩蛋

1 Dockerfile常用指令

類型	命令
基礎鏡像信息	FROM
維護者信息	MAINTAINER
鏡像操作指令	RUN、COPY、ADD、EXPOSE、WORKDIR、ONBUILD、USER、VOLUME等
容器啓動時執行指令	CMD、ENTRYPOINT

1.1、FROM ：指定基礎鏡像

所謂定製鏡像，那一定是以一個鏡像爲基礎，在其上進行定製。就像我們之前運行了一個nginx鏡像的容器，再進行修改一樣，基礎鏡像是必須指定的。而FROM就是指定基礎鏡 像，因此一個Dockerfile中FROM是必備的指令，並且必須是第一條指令。
如：指定ubuntu的14版本作爲基礎鏡像

FROM ubuntu:14

1.2、 RUN：執行命令

RUN指令在新鏡像內部執行的命令，如：執行某些動作、安裝系統軟件、配置系統信息之類，

格式如下兩種：

• 1）shell格式：RUN< command > ，就像直接在命令行中輸入的命令一樣。

如在nginx裏的默認主頁中寫”hello“：

RUN echo 'hello ' >/etc/nginx/html/index.html

• 2）exec格式：RUN ["可執行文件", "參數1", "參數2"]

如在新鏡像中用yum方式安裝nginx：

RUN ["yum","install","nginx"]

注：多行命令不要寫多個RUN，原因是Dockerfile中每一個指令都會建立一層.多少個RUN就構建了多少層鏡像，會造成鏡像的臃腫、多層，不僅僅增加了構件部署的時間，還容易出錯,RUN書寫時的換行符是\

1.3、COPY：複製文件

COPY命令用於將宿主機器上的的文件複製到鏡像內，如果目的位置不存在，Docker會自動創建。但宿主機器用要複製的目錄必須是和Dockerfile文件統計目錄下。

格式：

COPY [--chown=<user>:<group>] <源路徑>... <目標路徑>
COPY [--chown=<user>:<group>] ["<源路徑1>",... "<目標路徑>"]

如把宿主機中的package.json文件複製到容器中/usr/src/app/目錄下：

COPY package.json /usr/src/app/

1.4、CMD：容器啓動命令

CMD命令用於容器啓動時需要執行的命令，CMD在Dockerfile中只能出現一次，如果出現多個，那麼只有最後一個會有效。
其作用是在啓動容器的時候提供一個默認的命令項。如果用戶執行docker run的時候提供了命令項，就會覆蓋掉這個命令，沒提供就會使用構建時的命令。

格式：

shell 格式：CMD <命令>
exec 格式：CMD ["可執行文件", "參數1", "參數2"...]

如容器啓動時進入bash：

CMD /bin/bash

也可以用exec寫法：

CMD ["/bin/bash"]

1.5 MAINTAINER：指定作者

用來指定dockerfile的作者名稱和郵箱，主要作用是爲了標識軟件的所有者是誰。
語法：

MAINTAINER <name> <email>

如：

MAINTAINER autor_jiabuli [email protected]

1.6、EXPOSE：暴露端口

EXPOSE命名適用於設置容器對外映射的容器端口號，如tomcat容器內使用的端口8081，則用EXPOSE命令可以告訴外界該容器的8081端口對外，在構建鏡像時
用docker run -p可以設置暴露的端口對宿主機器端口的映射。

語法：

EXPOSE <端口1> [<端口2>...]

如：

EXPOSE 8081

EXPOSE 8081 其實等價於 docker run -p 8081 當需要把8081端口映射到宿主機中的某個端口（如8888）以便外界訪問時，則可以用docker run -p 8888:8081

1.7、WORKDIR：配置工作目錄

WORKDIR命令是爲RUN、CMD、ENTRYPOINT指令配置工作目錄。其效果類似於Linux命名中的cd命令，用於目錄的切換，但是和cd不一樣的是：如果切換到的目錄不存在，WORKDIR會爲此創建目錄。

語法:

WORKDIR path

如需要在nginx目錄下創建一個hello.txt的文件：

##進入/usr/local/nginx目錄下
WORKDIR /usr/local/nginx

##進入/usr/local/nginx中的html目錄下
WORKDIR html

## 在html目錄下創建了一個hello.txt文件
RUN echo 'hello' > hello.txt

1.8、ENTRYPOINT：容器啓動執行命名

ENTRYPOINT的作用和用法和CMD一模一樣，但是ENTRYPOINT有和CMD有2處不一樣：

1. CMD的命令會被docker run的命令覆蓋而ENTRYPOINT不會
2. CMD和ENTRYPOINT都存在時，CMD的指令變成了ENTRYPOINT的參數，並且此CMD提供的參數會被 docker run 後面的命令覆蓋

1.9、VOLUME

VOLUME用來創建一個可以從本地主機或其他容器掛載的掛載點。例如我們知道tomcat的webapps目錄是放web應用程序代碼的地方，此時我們要把webapps目錄掛載爲匿名卷，這樣任何寫入webapps中的心都不會被記錄到容器的存儲層，讓容器存儲層無狀態化。

格式：

VOLUME ["path"]

如創建tomcat的webapps目錄的一個掛載點

VOLUME /usr/local/tomcat/webapps

這樣，在運行容器時，也可以用過docker run -v來把匿名掛載點掛載都宿主機器上的某個目錄，如

docker run -d -v /home/tomcat_webapps:/usr/local/tomcat/webapps

1.10、 USER
USER命令用於指定當前望下執行的用戶，需要注意的是這個用戶必須是已經存在，否則無法指定。它的用法和WORKDIR有點像，切換用戶。

格式：

USER daemon

1.11、ADD

作用和使用方法和COPY一模一樣，在此不重複講述。

1.12、ONBUILD

ONBUILD用於配置當前所創建的鏡像作爲其它新創建鏡像的基礎鏡像時，所執行的操作指令。
意思就是：這個鏡像創建後，如果其它鏡像以這個鏡像爲基礎，會先執行這個鏡像的ONBUILD命令
格式：

ONBUILD [INSTRUCTION]

1.13、ENV：設置環境變量

ENV命名用於設置容器的環境變量，這些變量以”key=value”的形式存在，在容器內被腳本或者程序調用，容器運行的時候這個變量也會保留。

格式：

• 1） 設置一個： ENV <key> <value>
• 2） 設置多個：ENV <key1>=<value1> <key2>=<value2>...

如設置一個環境變量JAVA_HOME，接下來的命名就可以使用這個變量：

ENV JAVA_HOME /opt/jdk
ENV PATH $PATH:$JAVA_HOME/bin

在使用ENV設置環境變量時，有幾點需要注意：

• 1）具有傳遞性，也就是當前鏡像被用作其它鏡像的基礎鏡像時，新鏡像會擁有當前這個基礎鏡像所有的環境變量
• 2）ENV定義的環境變量，可以在dockerfile被後面的所有指令（CMD除外）中使用，但不能被docker run 的命令參數引用

如：

ENV tomcat_home_name tomcat_7
RUN mkdir $tomcat_home_name

• 3）除了ENV之外，docker run -e 也可以設置環境變量傳入容器內。

如：

docker run -d tomcat -e "tomcat_home_name=tomcat_7"

這樣我們進入容器內部用ENV可以看到tomcat_home_name這個環境變量。

2 Dockerfile的編寫

我們先看一個例子

#在centos上安裝nginx
FROM centos
#標明著作人的名稱和郵箱
MAINTAINER jiabuli [email protected]
#測試一下網絡環境
RUN ping -c 1 www.baidu.com
#安裝nginx必要的一些軟件
RUN yum -y install gcc make pcre-devel zlib-devel tar zlib
#把nginx安裝包複製到/usr/src/目錄下
ADD nginx-1.15.8.tar.gz /usr/src/
#切換到/usr/src/nginx-1.15.8編譯並且安裝nginx
RUN cd /usr/src/nginx-1.15.8 \
    && mkdir /usr/local/nginx \
    && ./configure --prefix=/usr/local/nginx && make && make install \
    && ln -s /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/sbin/ \
    && nginx
#刪除安裝nginx安裝目錄
RUN rm -rf /usr/src/nginx-nginx-1.15.8
#對外暴露80端口
EXPOSE 80
#啓動nginx
CMD ["nginx", "-g", "daemon off;"]

上面的註釋已經講的非常清楚，其實不難發現，上面的例子就是類似於在centos系統上安裝一個nginx的的一個過程，因此編寫Dockerfile構建鏡像就和在Linux上安裝軟件的流程幾乎是一模一樣的。所以我們在編寫Dockerfile來構建鏡像時，可以先思考在Linux上安裝該軟件的流程，再用Dockerfile提供的指令轉化到Dockerfile中即可。

3.用Dockerfile構建鏡像

用Dockerfile的核心在於編寫Dockerfile，但是編寫完之後我們需要知道怎麼使用Dockerfile來構建鏡像，下面以構建nginx鏡像爲例來簡要說明構建流程

3.1 上傳安裝包

首先我們需要把要構建的軟件安裝包上傳到服務器中，我們可以在服務器目錄上創建一個專門的文件夾，如：/var/nginx_build,然後把從nginx官網下載的nginx-1.15.8.tar.gz安裝包上傳到這個目錄裏。

3.2 編寫Dockerfile

如何編寫nginx的Dockerfile上面已經詳細介紹，現在我們只需把編寫好的Dockerfile上傳到/var/nginx_build目錄下，當然你也可以在服務器上直接編寫Dockerfile，但是要記得一定保證Dockerfile文件和安裝包在一個目錄下。

3.3 運行構建命令構建

docker build 命令用於使用 Dockerfile 創建鏡像。
格式：

  docker build [OPTIONS] PATH | URL | -

OPTIONS有很多指令，下面列舉幾個常用的：

• --build-arg=[] :設置鏡像創建時的變量；
• -f :指定要使用的Dockerfile路徑；
• --force-rm :設置鏡像過程中刪除中間容器；
• --rm :設置鏡像成功後刪除中間容器；
• --tag, -t: 鏡像的名字及標籤，通常 name:tag 或者 name 格式；

因此我們構建nginx可以用以下命令：

docker build -t nginx:v1.0 .

當Dockerfile和當前執行命令的目錄不在同一個時，我們也可以指定Dockerfile，如

docker build -f /var/nginx_build/Dockerfile .

執行命名之後，會看到控制檯逐層輸出構建內容，直到輸出兩個Successfully即爲構建成功。

4. 彩蛋

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