docker入门之dockerfile文件详解

史上最通俗易懂的dockerFile基础知识介绍,轻轻松松从入门到精通

Posted by yishuifengxiao on 2019-03-03

一 DockerFile 内容基础知识

Dockerfile 是用来构建 Docker 镜像的构建文件,是由一系列命令和参数构成的脚本。

编写 dockerFile 的步骤

  1. 编写 DockerFile 文件
  2. 执行 docker build 命令,获得一个自定义的镜像
  3. 执行 docker run ,运行生成的镜像

centos 官方 dockerFile 文件内容如下:

FROM scratch
ADD centos-7-docker.tar.xz /

LABEL org.label-schema.schema-version="1.0" \
org.label-schema.name="CentOS Base Image" \
org.label-schema.vendor="CentOS" \
org.label-schema.license="GPLv2" \
org.label-schema.build-date="20181205"

CMD ["/bin/bash"]
  1. 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
  2. 指令按照从上到下,顺序执行
  3. #表示注释
  4. 每条指令都会创建一个新的镜像层,并对镜像进行提交

1.1 Docker 执行 Dockerfile 的大致流程

  1. docker 从基础镜像运行一个容器
  2. 执行一条指令并对容器作出修改
  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

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

  • Docker 镜像是软件的交付品

  • Docker 容器则可以认为是软件的运行态。

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,合力充当 Docker 体系的基石。

  • 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(当应用进程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,在用 Dockerfile 定义一个文件之后,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。

1.2 docker 的体系结构


  • 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
  • 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,CMD 会被 docker run 之后的参数替换
  • COPY: 类似ADD,拷贝文件和目录到镜像中。将从构建上下文目录中 <源路径> 的文件/目录复制到新的一层的镜像内的 <目标路径> 位置(COPY src dest 或者 COPY [“src”,“dest”])
  • ENTRYPOINT: 指定一个容器启动时要运行的命令,ENTRYPOINT的目的和 CMD 一样,都是在指定容器启动程序及参数
  • ENV: 用来在构建镜像过程中设置环境变量
  • EXPOSE: 当前容器对外暴露出的端口
  • FROM : 基础镜像,当前新镜像是基于哪个镜像的
  • HEALTHCHECH- 健康检测指令
  • MAINTAINER : 镜像维护者的姓名和邮箱地址
  • ONBUILD: 当构建一个被继承的Dockerfile时运行命令,父镜像在被子继承后父镜像的onbuild被触发
  • RUN: 容器构建时需要运行的命令
  • USER: 指定后续执行的用户组和用户
  • VOLUME: 容器数据卷,用于数据保存和持久化工作
  • WORKDIR: 指定在创建容器后,终端默认登陆的进来工作目录,一个落脚点。为 RUN、CMD、ENTRYPOINT、COPY 和 ADD 设置工作目录,就是切换目录

注意

ENV MY_PATH /usr/mytest

这个环境变量可以在后续的任何 RUN 指令中使用,这就如同在命令前面指定了环境变量前缀一样;也可以在其它指令中直接使用这些环境变量,

比如:WORKDIR \$MY_PATH

二 DockerFile 命令详解

Base 镜像(scratch) : Docker Hub 中 99% 的镜像都是通过在 base 镜像中安装和配置需要的软件构建出来的

2.1 CMD 命令

CMD类似于 RUN 指令,用于运行程序,但二者运行的时间点不同:

  • CMD 在docker run 时运行。

  • RUN 是在 docker build。

Dockerfile 中可以有多个 CMD 指令,但只有最后一个生效,CMD 会被 docker run 之后的参数替换

CMD <shell 命令> 
CMD ["<可执行文件或命令>","<param1>","<param2>",...]
CMD ["<param1>","<param2>",...] # 该写法是为 ENTRYPOINT 指令指定的程序提供默认参数

例如我们在启动 tomcat 镜像时,执行一下命令

docker run -it -p 8888:8080 tomcat ls -l

上述命令会覆盖 tomcat 的 dockerFile 文件最后的启动定义命令

CMD ["catalina.sh", "run"]

因此会导致 tomcat 的 Docker 镜像无法启动里面的 tomcat


2.2 ENTRYPOINT 命令

类似于 CMD 指令,但其不会被 docker run 的命令行参数指定的指令所覆盖,而且这些命令行参数会被当作参数送给 ENTRYPOINT 指令指定的程序

但是 如果运行 docker run 时使用了 --entrypoint 选项,将覆盖 ENTRYPOINT 指令指定的程序。

语法格式:

ENTRYPOINT ["<executeable>","<param1>","<param2>",...]

ENTRYPOINT 可以搭配 CMD 命令使用:一般是变参才会使用 CMD ,这里的 CMD 等于是在给 ENTRYPOINT 传参

docker run 之后的参数会被当做参数传递给 ENTRYPOINT,之后形成新的命令组合

2.2.1 示例一

例如假设已通过 Dockerfile 构建了 nginx:test 镜像:

FROM nginx

ENTRYPOINT ["nginx", "-c"] # 定参
CMD ["/etc/nginx/nginx.conf"] # 变参

1、不传参运行

$ docker run  nginx:test

容器内会默认运行以下命令,启动主进程。

nginx -c /etc/nginx/nginx.conf

2、传参运行

$ docker run  nginx:test -c /etc/nginx/new.conf

容器内会默认运行以下命令,启动主进程(/etc/nginx/new.conf:假设容器内已有此文件)

nginx -c /etc/nginx/new.conf

2.2.2 示例二

制作一个查询 IP 的镜像

DockerFile 文件的定义如下:

FROM centos
RUN yum install -y curl
CMD [ "curl", "-s", "http://ip.cn" ]

如果我们希望显示 HTTP 头信息,就需要运行改容器镜像时加上-i参数,我们可以看到可执行文件找不到的报错,executable file not found。之前说过,跟在镜像名后面的是 command,运行时会替换 CMD 的默认值。因此这里的-i替换了原来的 CMD,而不是添加在原来的curl -s http://ip.cn 后面。而-i根本不是命令,所以自然找不到。那么如果我们希望加入-i这参数,可以将 CMD 替换为

新的 DockerFIle 文件的定义如下:

FROM centos

RUN yum install -y curl

ENTRYPOINT [ "curl", "-s", "http://ip.cn" ]

此时,重新完整的输入这个命令:

docker run myip curl -s http://ip.cn -i

可以看到,输出了想要的结果信息

2.3 ONBUILD 命令

用于延迟构建命令的执行。简单的说,就是 Dockerfile 里用 ONBUILD 指定的命令,在本次构建镜像的过程中不会执行(假设镜像为 test-build)。当有新的 Dockerfile 使用了之前构建的镜像 FROM test-build ,这时执行新镜像的 Dockerfile 构建时候,会执行 test-build 的 Dockerfile 里的 ONBUILD 指定的命令。

语法格式:

ONBUILD <其它指令>

制作一个包含 onbuild 的镜像,其 DockerFIle 文件内容如下:

FROM centos

RUN yum install -y curl

ENTRYPOINT [ "curl", "-s", "http://ip.cn" ]

ONBUILD run echo "我被继承了"

2.4 RUN命令

CMD类似于 RUN 指令,用于运行程序,但二者运行的时间点不同:

  • CMD 在docker run 时运行。
  • RUN 是在 docker build。

RUN:用于执行后面跟着的命令行命令。有以下俩种格式:

shell 格式:

RUN <命令行命令>
# <命令行命令> 等同于,在终端操作的 shell 命令。

exec 格式:

RUN ["可执行文件", "参数1", "参数2"]
# 例如:
# RUN ["./test.php", "dev", "offline"] 等价于 RUN ./test.php dev offline

注意:Dockerfile 的指令每执行一次都会在 docker 上新建一层。所以过多无意义的层,会造成镜像膨胀过大。例如:

FROM centos
RUN yum -y install wget
RUN wget -O redis.tar.gz "http://download.redis.io/releases/redis-5.0.3.tar.gz"
RUN tar -xvf redis.tar.gz

以上执行会创建 3 层镜像。可简化为以下格式:

FROM centos
RUN yum -y install wget \
&& wget -O redis.tar.gz "http://download.redis.io/releases/redis-5.0.3.tar.gz" \
&& tar -xvf redis.tar.gz

如上,以 && 符号连接命令,这样执行后,只会创建 1 层镜像。

2.5 COPY命令

复制指令,从上下文目录中复制文件或者目录到容器里指定路径。

语法格式:

COPY [--chown=<user>:<group>] <源路径1>...  <目标路径>
COPY [--chown=<user>:<group>] ["<源路径1>",... "<目标路径>"]

[--chown=<user>:<group>]:可选参数,用户改变复制到容器内文件的拥有者和属组。

<源路径>:源文件或者源目录,这里可以是通配符表达式,其通配符规则要满足 Go 的 filepath.Match 规则。例如:

COPY hom* /mydir/
COPY hom?.txt /mydir/

<目标路径>:容器内的指定路径,该路径不用事先建好,路径不存在的话,会自动创建

2.6 ADD命令

ADD 指令和 COPY 的使用格类似(同样需求下,官方推荐使用 COPY)。功能也类似,不同之处如下:

  • ADD 的优点:在执行 <源文件> 为 tar 压缩文件的话,压缩格式为 gzip, bzip2 以及 xz 的情况下,会自动复制并解压到 <目标路径>
  • ADD 的缺点:在不解压的前提下,无法复制 tar 压缩文件。会令镜像构建缓存失效,从而可能会令镜像构建变得比较缓慢。具体是否使用,可以根据是否需要自动解压来决定

2.7 ENV命令

设置环境变量,定义了环境变量,那么在后续的指令中,就可以使用这个环境变量。

语法格式:

ENV <key> <value>
ENV <key1>=<value1> <key2>=<value2>...

以下示例设置 NODE_VERSION = 7.2.0 , 在后续的指令中可以通过 $NODE_VERSION 引用:

ENV NODE_VERSION 7.2.0

RUN curl -SLO "https://nodejs.org/dist/v$NODE_VERSION/node-v$NODE_VERSION-linux-x64.tar.xz" \
&& curl -SLO "https://nodejs.org/dist/v$NODE_VERSION/SHASUMS256.txt.asc"

2.8 ARG命令

构建参数,与 ENV 作用一致。不过作用域不一样。ARG 设置的环境变量仅对 Dockerfile 内有效,也就是说只有 docker build 的过程中有效,构建好的镜像内不存在此环境变量。

构建命令 docker build 中可以用 --build-arg <参数名>=<值> 来覆盖。

语法格式:

ARG <参数名>[=<默认值>]

2.9 VOLUME命令

定义匿名数据卷。在启动容器时忘记挂载数据卷,会自动挂载到匿名卷。

作用:

  • 避免重要的数据,因容器重启而丢失,这是非常致命的。
  • 避免容器不断变大。

语法格式:

VOLUME ["<路径1>", "<路径2>"...]
VOLUME <路径>

在启动容器 docker run 的时候,我们可以通过 -v 参数修改挂载点。

2.10 EXPOSE

仅仅只是声明端口。

作用:

  • 帮助镜像使用者理解这个镜像服务的守护端口,以方便配置映射。
  • 在运行时使用随机端口映射时,也就是 docker run -P 时,会自动随机映射 EXPOSE 的端口。

格式:

EXPOSE <端口1> [<端口2>...]

2.11 WORKDIR

指定工作目录。用 WORKDIR 指定的工作目录,会在构建镜像的每一层中都存在。以后各层的当前目录就被改为指定的目录,如该目录不存在,WORKDIR 会帮你建立目录。

docker build 构建镜像过程中的,每一个 RUN 命令都是新建的一层。只有通过 WORKDIR 创建的目录才会一直存在。

格式:

WORKDIR <工作目录路径>

2.12 USER

用于指定执行后续命令的用户和用户组,这边只是切换后续命令执行的用户(用户和用户组必须提前已经存在)。

格式:

USER <用户名>[:<用户组>]

2.13 HEALTHCHECK

用于指定某个程序或者指令来监控 docker 容器服务的运行状态。

格式:

HEALTHCHECK [选项] CMD <命令>:设置检查容器健康状况的命令
HEALTHCHECK NONE:如果基础镜像有健康检查指令,使用这行可以屏蔽掉其健康检查指令

HEALTHCHECK [选项] CMD <命令> : 这边 CMD 后面跟随的命令使用,可以参考 CMD 的用法。

三 构建自定义tomcat镜像

这里演示自定义 tomcat的docker镜像

  1. 在/docker_images 目录下创建一个名为 c.txt 的文本文件

  2. 将 tomcat 和 jdk 的安装包拷贝到上述目录

  3. 在该目录下创建一个 DockerFIle 文件

    DockerFIle 文件内容如下:

FROM         centos
MAINTAINER yishui<zhiyubujian@163.com>
#把宿主机当前上下文的c.txt拷贝到容器/usr/local/路径下
COPY c.txt /usr/local/cincontainer.txt
#把java与tomcat添加到容器中,并解压
ADD jdk-8u144-linux-x64.tar.gz /usr/local/
ADD apache-tomcat-9.0.16.tar.gz /usr/local/
#安装vim编辑器
RUN yum -y install vim
#设置工作访问时候的WORKDIR路径,登录落脚点
ENV MYPATH /usr/local
WORKDIR $MYPATH
#配置java与tomcat环境变量
ENV JAVA_HOME /usr/local/jdk1.8.0_144
ENV CLASSPATH $JAVA_HOME/lib/dt.jar:$JAVA_HOME/lib/tools.jar
ENV CATALINA_HOME /usr/local/apache-tomcat-9.0.16
ENV CATALINA_BASE /usr/local/apache-tomcat-9.0.16
ENV PATH $PATH:$JAVA_HOME/bin:$CATALINA_HOME/lib:$CATALINA_HOME/bin
#容器运行时监听的端口
EXPOSE 8080
#启动时运行tomcat
# ENTRYPOINT ["/usr/local/apache-tomcat-9.0.16/bin/startup.sh" ]
# CMD ["/usr/local/apache-tomcat-9.0.16/bin/catalina.sh","run"]
CMD /usr/local/apache-tomcat-9.0.16/bin/startup.sh && tail -F /usr/local/apache-tomcat-9.0.16/bin/logs/catalina.out

此时,文件的目录内容如下:

yishui@yishui:~/桌面/docker_images$ pwd
/home/yishui/桌面/docker_images

yishui@yishui:~/桌面/docker_images$ ls
apache-tomcat-9.0.16.tar.gz Dockerfile jdk-8u144-linux-x64.tar.gz
c.txt jdk1.8.0_144

yishui@yishui:~/桌面/docker_images$

3.1 构建命令

docker build -t yishui_tomcat .

或者

docker build -f Dockerfile -t yishui_tomcat .

注意: 因为这里 DockerFile 文件的名字为 Dockerfile,所以可以的省略-f 命令

执行命令,得到的结果如下:

yishui@yishui:~/桌面/docker_images$ docker build -t yishui_tomcat
"docker build" requires exactly 1 argument.
See 'docker build --help'.

Usage:  docker build [OPTIONS] PATH | URL | -

Build an image from a Dockerfile
yishui@yishui:~/桌面/docker_images$ docker build -t yishui_tomcat .
Sending build context to Docker daemon  573.8MB
Step 1/15 : FROM         centos
 ---> 1e1148e4cc2c
Step 2/15 : MAINTAINER    yishui<zhiyubujian@163.com>

注意 命令的最后一个点,一定要加,否则会出问题

3.2 查看是否有镜像生成

yishui@yishui:~/桌面/docker_images$ docker images
REPOSITORY           TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
yishui_tomcat        latest              b359862a31e7        2 minutes ago       726MB
yishui/tomcat-demo   1.0                 1323b27a2652        2 days ago          463MB
<none>               <none>              7cfe70fc34b0        2 days ago          463MB
tomcat               latest              168588387c68        3 weeks ago         463MB
centos               latest              1e1148e4cc2c        2 months ago        202MB

3.3 运行构建的镜像

yishui@yishui:~/桌面/docker_images$ docker run -it -p 8000:8080 b359862a31e7
Using CATALINA_BASE:   /usr/local/apache-tomcat-9.0.16
Using CATALINA_HOME:   /usr/local/apache-tomcat-9.0.16
Using CATALINA_TMPDIR: /usr/local/apache-tomcat-9.0.16/temp
Using JRE_HOME:        /usr/local/jdk1.8.0_144
Using CLASSPATH:       /usr/local/apache-tomcat-9.0.16/bin/bootstrap.jar:/usr/local/apache-tomcat-9.0.16/bin/tomcat-juli.jar
Tomcat started.
tail: cannot open '/usr/local/apache-tomcat-9.0.8/bin/logs/catalina.out' for reading: No such file or directory
tail: cannot watch parent directory of '/usr/local/apache-tomcat-9.0.8/bin/logs/catalina.out': No such file or directory
tail: inotify cannot be used, reverting to polling

通过http://localhost:8000/ 访问,发现可以看到 tomcat 管理界面,镜像构建成功

或者运行以下命令

docker run -d -p 9080:8080 --name myt9 -v /demo/tomcat9/test:/usr/local/apache-tomcat-9.0.16/webapps/test -v /demo/tomcat9/tomcat9logs/:/usr/local/apache-tomcat-9.0.16/logs --privileged=true b359862a31e7

注意     -v   该命令表示挂载容器卷

Docker 挂载主机目录 Docker 访问出现 cannot open directory .: Permission denied

解决办法:在挂载目录后多加一个–privileged=true 参数即可

四 自定义 centos

4.1. 编写 DockerFile 文件

先查看官方文件,得知,自定义镜像具备以下情况

  • ​ 登陆后的默认路径
  • ​ vim编辑器
  • ​ 查看网络配置ifconfig支持

编写好自定义的 DockerFile 文件,内容如下

FROM centos
MAINTAINER yishui<zhiyubujian@163.com>

ENV MYPATH /usr/local
WORKDIR $MYPATH

RUN yum -y install vim
RUN yum -y install net-tools

EXPOSE 80

CMD echo $MYPATH
CMD echo "success--------------ok"
CMD /bin/bash

4.2. 构建 Docker 镜像

docker build -t 新镜像的名字:TAG .

注意 上述命令最后的 . 表示的是当前路径

具体的命令如下:

docker build -f /demo/myDockerFile -t mycentos/centos:1.0 .

4.3. 查询是否构建成功

使用 docker images 命令查询是否构建成功

docker images

4.4. 运行构建的镜像

docker run -it mycentos/centos:1.0

4.5. 列出镜像的变更历史

docker history 镜像名