docker入门（八）—— dockerfile详细介绍，编写dockerfile

dockerfile（重点）

大家想想，Nginx，tomcat，mysql 这些镜像都是哪里来的？官方能写，我们不能写吗？

我们要研究自己如何做一个镜像，而且我们写的微服务项目打包上云部署，docker 就是最方便的。

微服务打包成镜像，任何装了 docker 的地方，都可以下载使用，极其方便。

流程：开发应用 => 编写 dockerfile => 打包为镜像 => 上传到仓库（私有仓库公司内部，公有仓库 dockerhub）=> 下载镜像 => 启动运行。

还可以方便移植！

什么是 dockerfile

dockerfile 是一种用于定义和构建 docker 镜像的文本文件。它包含一系列的指令和参数，用于描述镜像的构建过程，包括基础映像、软件包安装、文件拷贝、环境变量设置等。

通过编写 dockerfile，可以将应用程序、环境和依赖项打包成一个独立的容器镜像，使其可以在不同的环境和平台上运行，实现应用程序的可移植性和可扩展性。

dockerfile 的基本结构包括以下几个部分：

• 基础映像（Base Image）：使用 FROM 指令指定基础映像，作为构建镜像的起点。基础映像通常包含了操作系统和一些预装的软件和工具。
• 构建过程指令：使用一系列指令来描述构建过程，例如 RUN 用于执行命令和安装软件包，COPY 用于拷贝文件和目录，ADD 用于拷贝和提取文件，WORKDIR 用于设置工作目录，等等。
• 容器启动指令：使用 CMD 或 ENTRYPOINT 指令来定义容器启动时要执行的命令，也就是默认的容器执行命令。

通过编写 dockerfile，可以自定义构建过程，选择所需的软件和配置，以及设置环境变量、暴露端口等。dockerfile 的语法简单且易于理解，使得镜像的构建过程变得可重复和可维护。

总的来说，dockerfile 是定义和构建 docker 镜像的文本文件，通过编写指令和参数来描述镜像的构建过程和配置，以实现应用程序的打包和部署。它是使用 docker 进行容器化开发和部署的重要工具。

构建步骤：

1. 编写 dockerfile 文件
2. docker build 构建镜像
3. docker run 镜像

dockerfile 构建过程

基础知识：

• 每条保留字指令都必须为大写字母且后面要跟随至少一个参数
• 指令按照从上到下，顺序执行
• # 表示注释
• 每条指令都会创建一个新的镜像层，并对镜像进行提交

流程：

1. docker 从基础镜像运行一个容器
2. 执行一条指令并对容器做出修改
3. 执行类似 docker commit 的操作提交一个新的镜像层
4. docker 再基于刚提交的镜像运行一个新容器
5. 执行 dockerfile 中的下一条指令直到所有指令都执行完成！

说明：

从应用软件的角度来看，dockerfile，docker 镜像与 docker 容器分别代表软件的三个不同阶段。

• dockerfile 是软件的原材料（代码）
• docker 镜像则是软件的交付品（.apk）
• docker 容器则是软件的运行状态（客户下载安装执行）

dockerfile 面向开发，docker 镜像成为交付标准，docker 容器则涉及部署与运维，三者缺一不可！

• dockerfile：需要定义一个 dockerfile，dockerfile 定义了进程需要的一切东西。dockerfile 涉及的内容包括执行代码或者是文件、环境变量、依赖包、运行时环境、动态链接库、操作系统的发行版、服务进程和内核进程（当引用进行需要和系统服务和内核进程打交道，这时需要考虑如何设计 namespace 的权限控制）等等。
• docker镜像：在 dockerfile 定义了一个文件之后，docker build 时会产生一个 docker 镜像，当运行 docker 镜像时，会真正开始提供服务；
• docker容器：容器是直接提供服务的。

dockerfile 指令

关键字：

FROM         # 基础镜像，当前新镜像是基于哪个镜像的
MAINTAINER   # 镜像维护者的姓名混合邮箱地址
RUN          # 容器构建时需要运行的命令
EXPOSE       # 当前容器对外保留出的端口
WORKDIR      # 指定在创建容器后，终端默认登录的进来工作目录，一个落脚点
ENV          # 用来在构建镜像过程中设置环境变量
ADD          # 将宿主机目录下的文件拷贝进镜像且ADD命令会自动处理URL和解压tar压缩包
COPY         # 类似ADD，拷贝文件和目录到镜像中！
VOLUME       # 容器数据卷，用于数据保存和持久化工作
CMD          # 指定一个容器启动时要运行的命令，dockerFile中可以有多个CMD指令，但只有最后一个生效！
ENTRYPOINT   # 指定一个容器启动时要运行的命令！和CMD一样
ONBUILD      # 当构建一个被继承的DockerFile时运行命令，父镜像在被子镜像继承后，父镜像的ONBUILD被触发

编写 dockerfile

dockerhub 中99%的镜像都是通过在 base 镜像（Scratch）中安装和配置需要的软件构建出来的

Scratch 镜像很赞，它简洁、小巧而且快速，它没有 bug、安全漏洞、延缓的代码或技术债务。除了被 docker 添加了 metadata 之外，它基本上是空的。

我们在使用 dockerfile 构建 docker 镜像时，一种方式是使用官方预先配置好的容器镜像。优点是我们不用从头开始构建，节省了很多工作量，但付出的代价是需要下载很大的镜像包。

如果我们的需求是在构建一个符合我们实际业务需求的 docker 镜像的前提下，确保镜像尺寸尽可能的小，应该怎么做呢？

思路是使用空镜像 scratch，可以说是真正的从零开始构建属于自己的镜像，镜像的第一层

发布一个自己编写的 centos

由于阿里云官方的 centos 是不完整的，很多命令都没有（例如 vim、ipconfig 等），我们自定义一个 centos 镜像，，让它能够拥有这些命令

# dockerfile文件名字可以任意取，最好为Dockerfile
vim Dockerfile

编写 dockerfile 如下：

FROM centos7.9.2009
MAINTAINER akuya<[e-mail]># 配置环境以及工作目录
ENV MYPATH /usr/local
WORKDIR $MYPATH# 安装vim、ipconfig等命令
RUN yum -y install vim
RUN yum -y install net-tools# 暴露端口
EXPOSE 80CMD echo $MYPATH
CMD echo "---akuya---"
CMD /bin/bash

由于最新版 centos8 有 bug，故使用 centos7.9版本

根据 dockerfile 构建镜像

docker build .

参数：

• -f：等价于--file，指定 dockerfile 文件
• -t：等价于--tag，指定输出的镜像文件名:版本号

命令最后一定要加一个.

# 构建镜像命令
docker build -f Dockerfile -t mycentos:1.0 .

[root@iZbp15293q8kgzhur7n6kvZ home]# docker build -f Dockerfile -t mycentos:1.0 .
[+] Building 54.3s (8/8) FINISHED                                                                                  docker:default=> [internal] load build definition from Dockerfile                                                                         0.0s=> => transferring dockerfile: 282B                                                                                         0.0s=> [internal] load metadata for docker.io/library/centos:7.9.2009                                                          15.7s=> [internal] load .dockerignore                                                                                            0.0s=> => transferring context: 2B                                                                                              0.0s=> [1/4] FROM docker.io/library/centos:7.9.2009@sha256:9d4bcbbb213dfd745b58be38b13b996ebb5ac315fe75711bd618426a630e0987    10.0s=> => resolve docker.io/library/centos:7.9.2009@sha256:9d4bcbbb213dfd745b58be38b13b996ebb5ac315fe75711bd618426a630e0987     0.0s=> => sha256:9d4bcbbb213dfd745b58be38b13b996ebb5ac315fe75711bd618426a630e0987 1.20kB / 1.20kB                               0.0s=> => sha256:dead07b4d8ed7e29e98de0f4504d87e8880d4347859d839686a31da35a3b532f 529B / 529B                                   0.0s=> => sha256:eeb6ee3f44bd0b5103bb561b4c16bcb82328cfe5809ab675bb17ab3a16c517c9 2.75kB / 2.75kB                               0.0s=> => sha256:2d473b07cdd5f0912cd6f1a703352c82b512407db6b05b43f2553732b55df3bc 76.10MB / 76.10MB                             6.1s=> => extracting sha256:2d473b07cdd5f0912cd6f1a703352c82b512407db6b05b43f2553732b55df3bc                                    3.4s=> [2/4] WORKDIR /usr/local                                                                                                 2.2s=> [3/4] RUN yum -y install vim                                                                                            21.2s=> [4/4] RUN yum -y install net-tools                                                                                       3.4s => exporting to image                                                                                                       1.7s => => exporting layers                                                                                                      1.7s => => writing image sha256:1e7fb59b8a162a54a01bc41930d654d7d474cbd7ade3d110f12d95727e1d193f                                 0.0s => => naming to docker.io/library/mycentos:1.0                                                                              0.0s 

[root@iZbp15293q8kgzhur7n6kvZ home]# docker images                                                                                
REPOSITORY   TAG       IMAGE ID       CREATED              SIZE                                                                   
mycentos     1.0       1e7fb59b8a16   About a minute ago   708MB
centos       latest    5d0da3dc9764   2 years ago          231MB

根据这个镜像运行容器后发现并没有打印出目录/usr/local和---akuya---，这是因为 CMD 指令如果存在多个，只有最后一个会被执行

docker history 查看镜像的变更历史

如果你下载了一个镜像，报错了或者你想查看一些构建逻辑，使用 docker history

[root@iZbp15293q8kgzhur7n6kvZ home]# docker history mycentos:1.0
IMAGE          CREATED         CREATED BY                                      SIZE      COMMENT
1e7fb59b8a16   7 minutes ago   CMD ["/bin/sh" "-c" "/bin/bash"]                0B        buildkit.dockerfile.v0
<missing>      7 minutes ago   CMD ["/bin/sh" "-c" "echo \"---akuya---\""]     0B        buildkit.dockerfile.v0
<missing>      7 minutes ago   CMD ["/bin/sh" "-c" "echo $MYPATH"]             0B        buildkit.dockerfile.v0
<missing>      7 minutes ago   EXPOSE map[80/tcp:{}]                           0B        buildkit.dockerfile.v0
<missing>      7 minutes ago   RUN /bin/sh -c yum -y install net-tools # bu…   208MB     buildkit.dockerfile.v0
<missing>      7 minutes ago   RUN /bin/sh -c yum -y install vim # buildkit    296MB     buildkit.dockerfile.v0
<missing>      7 minutes ago   WORKDIR /usr/local                              0B        buildkit.dockerfile.v0
<missing>      7 minutes ago   ENV MYPATH=/usr/local                           0B        buildkit.dockerfile.v0
<missing>      7 minutes ago   MAINTAINER akuya<[e-mail]>                 0B        buildkit.dockerfile.v0
<missing>      2 years ago     /bin/sh -c #(nop)  CMD ["/bin/bash"]            0B        
<missing>      2 years ago     /bin/sh -c #(nop)  LABEL org.label-schema.sc…   0B        
<missing>      2 years ago     /bin/sh -c #(nop) ADD file:b3ebbe8bd304723d4…   204MB     

项目中编写 dockerfile 思路

1. 基于一个空的镜像
2. 下载需要的环境 ADD
3. 执行环境变量的配置 ENV
4. 执行一些Linux命令 RUN
5. 日志 CMD
6. 端口暴露 EXPOSE
7. 挂载数据卷 VOLUMES

这个过程就是你手动部署项目的过程，你通过 docker 可以再未来实现自动化构建。

CMD 与 ENTRYPOINT 区别

两个命令都是指定一个容器启动时要运行的命令，但二者有很大的区别

• CMD：容器内有多个 CMD 指令时，只有最后一个 CMD 指令会生效，而如果在执行docker run命令时携带了其它命令，将会覆盖掉所有 dockerfile 的 CMD 指令

• ENTRYPOINT：ENTRYPOINT 的命令不容易被覆盖。在docker run命令中提供的任何参数都会作为 ENTRYPOINT 命令的参数传递。

当两者组合使用时：那么 CMD 将作为 ENTRYPOINT 的默认参数，如果在docker run命令中提供了参数，它将覆盖 CMD 并作为 ENTRYPOINT 的参数传递。

例如：

FROM centos
CMD ["echo", "hello world"]

运行容器时，可以覆盖默认的 CMD：

docker build -f Dockerfile -t cmdtest .
docker run cmdtest /bin/bash

结果不会打印出hello world

使用 ENTRYPOINT 指令：

FROM centos
ENTRYPOINT ["echo", "hello "]
CMD ["world"]

运行容器时，可以传递参数给 ENTRYPOINT：

docker build -f Dockerfile -t entrytest .
docker run entrytest 	  	# 输出hello world
docker run entrytest akuya	# 输出hello akuya

练习：构建一个 tomcat，编写首页

使用空镜像从零构建一个完整的 tomcat

一般一个项目都在一个文件夹中，我们只需要在项目目录下编辑一个 Dockerfile 文件即可

当执行docker bulid指定时如果没有-f参数指定 dockerfile 文件，会默认寻找项目目录下的 Dockerfile 来构建镜像，所以我们名字通常设定为Dockerfile

准备工作：准备 tomcat 和 jdk 的 jar 包，创建Dockerfile文件，以及一个任意内容的readme.md即可

编辑Dockerfile，内容如下：

FROM centos:7.9.2009
MAINTAINER akuya<[e-mail]># 宿主机目录下文件拷贝到容器内，文件如果不是绝对路径会默认寻找 dockerfile 文件的同级目录下，所以最好所有文件都在同一个目录下
COPY readme.md /usr/local/readme.md# 添加我们自己的安装包
ADD jdk-8u11-linux-x64.tar.gz /usr/local
ADD apache-tomcat-9.0.22.tar.gz /usr/local#安装vim编辑器
RUN yum -y install vim# 配置工作目录
ENV MYPATH /usr/local
WORKDIR $MYPATH# 配置环境变量
ENV JAVA_HOME /usr/local/jdk1.8.0_11
ENV CLASSPATH $JAVA_HOME/lib/dt.jar:$JAVA_HOME/lib/tools.jar
ENV CATALINA_HOME /usr/local/apache-tomcat-9.0.22
ENV CATALINA_BASE /usr/local/apache-tomcat-9.0.22
ENV PATH $PATH:$JAVA_HOME/bin:$CATALINA_HOME/lib:$CATALINA_HOME/bin# 暴露端口
EXPOSE 8080# 启动的时候自动运行tomcat，打印日志
CMD /usr/local/apache-tomcat-9.0.22/bin/startup.sh && tail -F /usr/local/apache-tomcat-9.0.22/bin/logs/catalina.out

构建并运行：

# 构建，不指定 dockerfile 文件会自动寻找该目录下的 Dockerfile
docker build -t mytomcat .
# 运行
docker run -d -p 8080:8080 --name mytomcat \
-v /root/mytomcat/test:/usr/local/apache-tomcat-9.0.22/webapps/test \
-v /root/mytomcat/logs:/usr/local/apache-tomcat-9.0.22/logs \
--privileged=true \
mytomcat

运行成功后打开浏览器，输入ip地址:8080，即可访问到 tomcat 主页

在我们自定义的 tomcat 服务器中上传一个项目，在本地挂载目录，丢一个项目上去。

首先进入到我们挂载的宿主机目录下/root/mytomcat下

[root@iZbp15293q8kgzhur7n6kvZ mytomcat]# cd /root/mytomcat/
[root@iZbp15293q8kgzhur7n6kvZ mytomcat]# ll
total 8
drwxr-xr-x 2 root root 4096 Mar 21 14:45 logs
drwxr-xr-x 2 root root 4096 Mar 21 14:45 test

在 test 目录下丢项目即可

示例：编写一个index.html

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head><meta charset="UTF-8"><title>docker test</title>
</head>
<body><h1>----------hello akuya----------------</h1><br><h2>my docker tomcattest</h2>
</body>
<script>console.log("my docker tomcat log")
</script>
</html>

浏览器访问ip地址:8080/test/

发布镜像

公有仓库：DockerHub

目前 DockerHub 网址无法访问，了解即可

注册dockerhub https://hub.docker.com/signup，需要有一个账号

发布镜像遵循以下几个步骤：

1. 登录用户：

docker login

参数：

• -u：等价于--username，登录所需的用户名
• -p：等价于--password，密码

2. 给要上传的镜像打上标签

docker tag 镜像id 镜像名:版本号

3. 上传镜像

docker push 镜像名:版本号

私有仓库，一般都是公司内部自行搭建的，步骤跟上述相同