Docker进阶:深入理解 Dockerfile

Docker进阶:深入理解 Dockerfile

  • 一、Dockerfile 概述
  • 二、为什么要学习Dockerfile
  • 三、Dockerfile 编写规则
  • 四、Dockerfile 中常用的指令
    • 1、FROM
    • 2、LABEL
    • 3、RUN
    • 4、CMD
    • 5、ENTRYPOINT
    • 6、COPY
    • 7、ADD
    • 8、WORKDIR
    • 9、 ENV
    • 10、EXPOSE
    • 11、VOLUME
    • 12、USER
    • 13、注释
    • 14、ONBUILD 命令
    • 15、HEALTHCHECK
  • 五、Dockerfile构建镜像


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一、Dockerfile 概述

Dockerfile 是用来定义 Docker 镜像里的内容和构建步骤的文本文件。通过编写 Dockerfile,可以定制化镜像的构建过程,包括基础镜像选择、软件安装、环境变量设置等操作。通过编写 Dockerfile,用户可以自定义和构建自己的 Docker 镜像,实现应用程序的快速部署和跨环境运行。

二、为什么要学习Dockerfile

1、容器化趋势: 容器化技术正在成为软件开发和部署的主流趋势。Docker 是当前最流行的容器化平台之一,而 Dockerfile 是定义 Docker 镜像的关键工具,掌握 Dockerfile 可以帮助开发人员更好地理解和应用容器化技术。

2、快速部署与交付: 使用 Dockerfile 可以定义应用程序的环境和依赖,将其打包成镜像,使得应用程序能够在不同环境中快速部署和交付。这种标准化的部署方式大大简化了部署流程,提高了开发团队的工作效率。

3、环境一致性: 通过 Dockerfile 构建的镜像可以确保应用程序在不同环境中的一致性运行,避免了因环境差异导致的问题,从而提高了应用程序的可移植性和稳定性。

4、资源隔离与安全性: Docker 容器提供了资源隔离和安全性,使用 Dockerfile 可以定义容器的运行环境和权限,确保应用程序在容器中的安全运行。

5、持续集成与持续部署: Dockerfile 可以作为持续集成和持续部署流程的一部分,帮助构建自动化的部署流程。

三、Dockerfile 编写规则

Dockerfile 是一个文本文件,其中包含用于构建 Docker 镜像的指令。每个指令都会创建一层,并且可以基于之前的层构建。

1、文件名以 Dockerfile命名。

2、Dockerfile 中引用的所有文件都应该与 Dockerfile 文件处于相同的目录层级,在 Dockerfile 中引用文件时,默认路径是相对于 Dockerfile 所在的目录。

3、Dockerfile 中非注释行的第一行必须是 FROM 指令,用于指定基础镜像。

4、注释:以井号(#)开头,用于注释 Dockerfile 中的内容。

5、通常为了提高可读性和一致性,建议按照惯例以大写形式书写 Dockerfile 指令,例如:

# Nginx基础镜像,并指定了使用最新版本
FROM nginx:latest# 将本地的 nginx.conf 文件复制到容器中的 /etc/nginx 目录下
COPY nginx.conf /etc/nginx/nginx.conf# 暴露 Nginx 的默认 HTTP 端口
EXPOSE 80INSTRUCTION:指令,是关键字,告诉 Docker 如何处理后续的命令。
arguments:指令的参数,具体取决于指令的类型。

6、编写 Dockerfile 时,可以在同一目录下创建一个名为 .dockerignore 的文件,并根据需要列出需要排除的文件和目录。这样可以确保在构建 Docker 镜像时,只包含必要的文件,避免不必要的文件被添加到镜像中,减小镜像大小并提高构建效率。

以下是一些示例 .dockerignore 文件的用法:# 忽略所有 .git 目录
.git# 忽略所有 .DS_Store 文件
.DS_Store# 忽略 log 目录及其下所有内容
log/# 忽略 Dockerfile 中引用的一些文件
config.json
secrets/

四、Dockerfile 中常用的指令

指令含义
FROM 镜像指定基础镜像,用于构建新镜像的起点。
MAINTAINER 名字说明镜像的维护人信。已在Docker中弃用,建议使用LABEL代替
RUN 命令在镜像中执行命令,用于安装软件包、设置环境等操作。
CMD [ " 要运行的程序"," 参数1"," 参数2"]指定容器启动时默认要运行的命令。
EXPOSE 端口号声明容器运行时监听的端口,但并不会自动映射到宿主机的端口。
ENV 环境变量 变量值设置环境变量。
ADD 源文件/目录 目标文件/目录将文件或目录复制到容器中。
COPY 源文件/目录 目标文件/目录类似于 ADD,将文件或目录复制到容器中,但更推荐使用 COPY。
VOLUME ["目录 "]声明持久化目录,用于存储数据或与其他容器共享数据。
USER 用户名/UID指定运行容器的用户。
WORKDIR 路径设置工作目录,指定容器中命令执行的默认路径。
ONBUILD 命令定义触发器指令,在子镜像中执行。指定所生成的镜像作为一个基础镜像时所要运行的命令
HEALTHCHECK用于指定容器的健康检查命令,可以检查容器内应用程序的状态。

以下是 Dockerfile 中常用的指令及其详细解释:

1、FROM

作用:指定基础镜像,用于构建新镜像的起点。
语法:FROM 镜像名称:标签 [AS <name>]
示例1:FROM python:3.9-slim
示例2:FROM ubuntu:20.04标签(可选):指定基础镜像的标签,表示特定版本。
[AS <name>](可选):为基础镜像设置一个别名,用于多阶段构建。

2、LABEL

作用:为镜像添加元数据,通常用于提供关于镜像的描述信息。
语法:LABEL <key>=<value> <key>=<value> ...
示例1:LABEL maintainer="John Doe" description="My custom image"
示例2:LABEL version="1.0" description="This is a sample Docker image"

3、RUN

作用:在镜像中执行命令,用于安装软件包、设置环境等操作。
语法:RUN <command>
示例1:RUN apt-get update && apt-get install -y python3
示例2:RUN npm install express

4、CMD

作用:容器启动时要运行的命令。
语法:
Exec 格式:CMD ["executable","param1","param2"]
Shell 格式:CMD command param1 param2
示例:
Exec 格式:CMD ["nginx", "-g", "daemon off;"]
Shell 格式:CMD nginx -g 'daemon off;'示例1:CMD ["python", "app.py"]
示例2:CMD ["npm", "start"]

5、ENTRYPOINT

ENTRYPOINT 指令用于设置容器启动时执行的默认命令。与 CMD 不同,ENTRYPOINT 指定的命令不会被 docker run 命令中指定的命令参数覆盖,而是作为容器启动时执行的固定命令。

ENTRYPOINT 可以在 Dockerfile 中以两种方式指定:Shell 格式和 Exec 格式。

Shell 格式示例:

ENTRYPOINT echo "Hello, World"

这条命令将作为 shell 命令执行,输出 “Hello, World” 并结束容器运行。

Exec 格式示例:

ENTRYPOINT ["/bin/bash", "-c", "echo Hello, World"]

这条命令以执行格式指定了一个可执行文件 “/bin/bash” 以及参数 “-c”,并最终执行了 “echo Hello, World” 命令。

在实际使用中,ENTRYPOINT 经常与 CMD 结合使用,以便提供灵活性和定制化。如果在 Dockerfile 中同时使用了 ENTRYPOINT 和 CMD,CMD 的内容会被当作 ENTRYPOINT 的参数。

作用:设置容器启动时要运行的命令。
语法:ENTRYPOINT ["executable", "param1", "param2"]
示例:ENTRYPOINT ["nginx", "-g", "daemon off;"]

6、COPY

作用:复制文件或目录到镜像中。
语法:COPY <src> <dest>
示例1:COPY app.py /app/
示例2:COPY index.html /var/www/html/index.html

7、ADD

作用:复制文件或目录到镜像中(类似于 COPY,但功能更多)。
语法:ADD <src> <dest>
示例1:ADD file.txt /app/
# 将 JDK 压缩包添加到镜像中
示例2:ADD jdk.tar.gz /usr/local/

在 Dockerfile 中,ADD 和 COPY 都用于将文件从构建上下文复制到容器中,但它们之间有一些关键区别:

COPY:
COPY 只能复制本地文件或目录到容器中,不支持 URL。
COPY 只进行简单的文件复制操作,不会对文件进行解压缩或其他处理。

总的来说,COPY 更加明确和简单,而 ADD 则具有更多功能。 在大多数情况下,如果只需要简单的文件复制操作,推荐使用 COPY。如果需要额外功能或复杂的复制需求,可以考虑使用 ADD。

8、WORKDIR

作用:设置工作目录,指定容器中命令执行的默认路径。
语法:WORKDIR /path/to/workdir
示例1:WORKDIR /usr/src/app
示例2:WORKDIR /home/node/app

9、 ENV

作用:设置环境变量。
语法:ENV <key> <value>
示例1:ENV APP_ENV=production
示例2:ENV PORT=3000

10、EXPOSE

作用:声明容器监听的端口。
语法:EXPOSE <port>
示例1:EXPOSE 80
示例2:EXPOSE 8000

11、VOLUME

作用:声明持久化目录,用于存储数据或与其他容器共享数据。
语法:VOLUME /myvolume
示例1:VOLUME /data
示例2:VOLUME ["/data"]
示例3:VOLUME ["/var/log/app"]

12、USER

作用:指定运行容器时的用户。
语法:USER <username>
示例:USER appuser

13、注释

作用:在 Dockerfile 中添加注释。
示例:# This is a comment

14、ONBUILD 命令

作用:定义触发器指令,在子镜像中执行。
语法:ONBUILD 命令
示例1:ONBUILD COPY . /app
示例2:ONBUILD RUN bundle install

15、HEALTHCHECK

作用:用于指定容器的健康检查命令,可以检查容器内应用程序的状态。
语法:HEALTHCHECK [选项] CMD 命令
示例1:HEALTHCHECK --interval=30s --timeout=3s CMD curl -f http://localhost/ || exit 1
示例2:HEALTHCHECK --interval=5s --timeout=2s CMD wget -qO- http://localhost:8080/ || exit 1

五、Dockerfile构建镜像

1、创建Dockerfile 使用的文件 index.html

<html>
<body><h1>hello,运维魔法师!</h1><p>2024.03.11</p></body>
</html>

2、编写 Dockerfile

[root@zyl-server ~]# mkdir mynginx-app
[root@zyl-server ~]# cd mynginx-app/
[root@zyl-server mynginx-app]# 
[root@zyl-server mynginx-app]# 
[root@zyl-server mynginx-app]# vi Dockerfile
[root@zyl-server mynginx-app]# 

以下是一个简单的示例 Dockerfile,用于构建一个基于 Nginx 的镜像:

# 使用官方的 Nginx 镜像作为基础镜像
FROM nginx:latest# 将本地的 nginx.conf 文件复制到容器中的 /etc/nginx/nginx.conf
# COPY nginx.conf /etc/nginx/nginx.conf# 将本地的 index.html 文件复制到容器中的 /usr/share/nginx/html/index.html
COPY index.html /usr/share/nginx/html/index.html# 暴露 Nginx 默认的 HTTP 端口 80
EXPOSE 80# 在容器启动时自动启动 Nginx 服务
CMD ["nginx", "-g", "daemon off;"]

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3、执行构建镜像:

docker build -t my-nginx-image .

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4、查看当前系统中的 Docker 镜像列表

docker images

5、运行镜像

docker run -d -p 8080:80 my-nginx-image

这将会在端口 8080 上启动一个基于该镜像的 Nginx 服务器。你可以通过访问 http://localhost:8080 来查看 Nginx 默认页面。

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