docker 实践六：dockerfile 详解

docker 实践六：dockerfile 详解
本篇开始来学习关于 dockerfile 的知识。

注：环境为 CentOS7，docker 19.03。

dockerfile 是⼀个⽂本格式的配置⽂件，⽤户可以使⽤ dockerfile 来快速创建⾃定义的镜像。

指令系统

dockerfile 主要是通过一个指令来实现想要的功能的。dockerfile 支持的指令如下

ARG

定义创建镜像过程中使⽤的变量。格式为：
```
ARG<name>[=<default value>]
```
在执⾏docker build时，可以通过 -build-arg[=] 来为变量赋值。当镜像编译成功后， ARG指定的变量将不再存在（ENV指定的变量将在镜像中保留）。

Docker内置了⼀些镜像创建变量，⽤户可以直接使⽤⽽⽆须声明，包括（不区分⼤⼩写） HTTP_PROXY、 HTTPS_PROXY、 FTP_PROXY、NO_PROXY。`
```
FROM busybox
ARG user1
ARG buildno=1
USER &user1
...
```
注：不要使用构建时变量来传递 github 密钥，用户凭据等重要信息。使用 docker history 命令可以查看构建时的变量信息。

FROM

指定所创建镜像的基础镜像。格式为：
- FROM[AS]
- FROM： [AS]
- FROM@[AS]
任何 dockerfile中第⼀条指令必须为FROM指令。并且，如果在同⼀个 dockerfile 中创建多个镜像时，可以使⽤多个FROM指令（每个镜像⼀次）。
为了保证镜像精简，可以选⽤体积较⼩的镜像如Alpine或Debian作为基础镜像。例如：
```
ARG VERSION=9.3
FROM debian:${VERSION}
```
LABEL

LABEL指令可以为⽣成的镜像添加元数据标签信息。这些信息可以⽤来辅助过滤出特定镜像。格式为 LABEL<key>=<value><key>=<value><key>=<value>。
```
LABEL version="1.0.0-rc3"
LABEL author="yeasy@github" date="2020-01-01"
LABEL description="This text illustrates 
    that label-values can span multiple lines."
```
EXPOSE

声明镜像内服务监听的端口。格式为 EXPOSE<port>[<port>/<protocol>...]
```
EXPOSE 22 80 8443/udp
```
注意该指令只是起到声明作⽤，并不会⾃动完成端⼜映射

ENV

指定环境变量，在镜像⽣成过程中会被后续RUN指令使⽤，在镜像启动的容器中也会存在。格式为ENV<key><value>或ENV<key>=<value>...
```
ENV APP_VERSION=1.0.0
ENV APP_HOME=/usr/local/app
ENV PATH $PATH:/usr/local/bin
```
指令指定的环境变量在运⾏时可以被覆盖掉，如docker run --env <key>=<value> built_image。注意当⼀条ENV指令中同时为多个环境变量赋值并且值也是从环境变量读取时，会为变量都赋值后再更新。

ENTRYPOINT

指定镜像的默认⼊⼜命令，该⼊⼜命令会在启动容器时作为根命令执⾏，所有传⼊值作为该命令的参数。⽀持两种格式：
- ENTRYPOINT["executable"， "param1"， "param2"]： exec调⽤执⾏；
- ENTRYPOINT command param1 param2： shell中执⾏。
此时， CMD指令指定值将作为根命令的参数。每个Dockerfile中只能有⼀个ENTRYPOINT，当指定多个时，只有最后⼀个起效。在运⾏时，可以被 --entrypoint 参数覆盖掉，如 docker run--entrypoint。

VOLUME

创建⼀个数据卷挂载点。格式为 VOLUME["/data"]。
运⾏容器时可以从本地主机或其他容器挂载数据卷，⼀般⽤来存放数据库和需要保持的数据等。

USER

指定运⾏容器时的⽤户名或UID，后续的RUN等指令也会使⽤指定的⽤户⾝份。格式为 USER daemon。

当服务不需要管理员权限时，可以通过该命令指定运⾏⽤户，并且可以在Dockerfile中创建所需要的⽤户。例如：
```
RUN groupadd -r postgres && useradd --no-log-init -r -g postgres postgres
```
要临时获取管理员权限可以使⽤gosu命令。

WORKDIR

为后续的RUN、 CMD、 ENTRYPOINT指令配置⼯作⽬录。格式为 WORKDIR/path/to/workdir。

可以使⽤多个WORKDIR指令，后续命令如果参数是相对路径，则会基于之前命令指定的路径。例如：
```
WORKDIR /a
WORKDIR b
WORKDIR c
RUN pwd
```
则最终路径为/a/b/c。

注：为了避免出错，推荐WORKDIR指令中只使⽤绝对路径。

ONBUILD

指定当基于所⽣成镜像创建⼦镜像时，⾃动执⾏的操作指令。格式为 ONBUILD [INSTRUCTION]。

例如，使⽤如下的Dockerfile创建⽗镜像ParentImage，指定 ONBUILD 指令：
```
# Dockerfile for ParentImage[...]
ONBUILD ADD . /app/src
ONBUILD RUN /usr/local/bin/python-build --dir /app/src
[...]
```
使⽤ docker build 命令创建⼦镜像 ChildImage 时（FROM ParentImage），会⾸先执⾏ParentImage中配置的ONBUILD指令：
```
# Dockerfile for ChildImage
FROM ParentImage
```
等价于在 ChildImage 的 dockerfile 中添加了如下指令：
```
#Automatically run the following when building ChildImage
ADD . /app/src
RUN /usr/local/bin/python-build --dir /app/src
...
```
由于ONBUILD指令是隐式执⾏的，推荐在使⽤它的镜像标签中进⾏标注，例如ruby： 2.1-onbuild。

ONBUILD指令在创建专门⽤于⾃动编译、检查等操作的基础镜像时，⼗分有⽤。

STOPSIGNAL

指定所创建镜像启动的容器接收退出的信号值：
```
STOPSIGNAL signal
```
HEALTHCHECK
配置所启动容器如何进⾏健康检查（如何判断健康与否），⾃ docker1.12 开始⽀持。
格式有两种：
- HEALTHCHECK[OPTIONS]CMD command：根据所执⾏命令返回是否为0来判断；
- HEALTHCHECK NONE：禁⽌基础镜像中的健康检查。
OPTION⽀持如下参数：
- --interval=DURATION（default： 30s）：过多久检查⼀次；
- --timeout=DURATION（default： 30s）：每次检查等待结果的超时；
- --retries=N（default： 3）：如果失败了，重试⼏次才最终确定失败
SHELL

指定其他命令使⽤ shell 时的默认 shell 类型：
```
SHELL `["executable", "parameters"]` 
```
默认值为 ["/bin/sh"， "-c"]。

对于Windows系统，Shell路径中使⽤了“”作为分隔符，建议在 dockerfile 开头添加 #escape='来指定转义符。

RUN

运⾏指定命令。格式为
- RUN
- RUN ["executable"， "param1"， "param2"]。
注意后者指令会被解析为 JSON 数组，因此必须⽤双引号。前者默认将在shell终端中运⾏命令，即/bin/sh-c；后者则使⽤exec执⾏，不会启动shell环境。

指定使⽤其他终端类型可以通过第⼆种⽅式实现，例如RUN ["/bin/bash"， "-c"， "echo hello"]。

每条RUN指令将在当前镜像基础上执⾏指定命令，并提交为新的镜像层。当命令较长时可以使⽤来换⾏。例如：
```
RUN apt-get update 
    && apt-get install -y libsnappy-dev zlib1g-dev libbz2-dev 
    && rm -rf /var/cache/apt 
    && rm -rf /var/lib/apt/lists/*
```
CMD

CMD 指令⽤来指定启动容器时默认执⾏的命令。
⽀持三种格式：
- CMD ["executable"， "param1"， "param2"]：相当于执⾏ executableparam1 param2，推荐⽅式；
- CMD command param1 param2：在默认的Shell中执⾏，提供给需要交互的应⽤；
- CMD ["param1"， "param2"]：提供给ENTRYPOINT的默认参数。
每个 Dockerfile 只能有⼀条CMD命令。如果指定了多条命令，只有最后⼀条会被执⾏。如果⽤户启动容器时候⼿动指定了运⾏的命令（作为run命令的参数），则会覆盖掉CMD指定的命令。

ADD

添加内容到镜像。格式为 ADD <src> <dest> 。

该命令将复制指定的路径下内容到容器中的路径下。其中可以是Dockerfile所在⽬录的⼀个相对路径（⽂件或⽬录）；也可以是⼀个URL；还可以是⼀个tar⽂件（⾃动解压为⽬录）可以是镜像内绝对路径，或者相对于⼯作⽬录（WORKDIR）的相对路径。

路径⽀持正则格式，例如：
```
ADD *.c /code/
```
COPY

复制内容到镜像。格式为 COPY <src> <dest>。

复制本地主机的（为Dockerfile所在⽬录的相对路径，⽂件或⽬录）下内容到镜像中的。⽬标路径不存在时，会⾃动创建。路径同样⽀持正则格式。

COPY与ADD指令功能类似，当使⽤本地⽬录为源⽬录时，推荐使⽤COPY。

创建镜像

创建镜像使用命令 docker [image] build, 格式为 docker build [OPTIONS] PATH | URL| -。

该命令将读取指定路径下（包括⼦⽬录）的Dockerfile，并将该路径下所有数据作为上下⽂（Context）发送给Docker服务端。 Docker服务端在校验Dockerfile格式通过后，逐条执⾏其中定义的指令，碰到ADD、 COPY和RUN指令会⽣成⼀层新的镜像。最终如果创建镜像成功，会返回最终镜像的ID。

docker build 支持以下的选项：

关于父镜像

dockerfile 使用 FROM 指令指定父镜像，一般我们使用系统镜像来作为父镜像，但是我们也可以使用基础镜像（scratch）来作为父镜像：
```
FROM scratch
ADD binary /
CMD ["/binary"]
```
docker 中镜像存在继承关系，用一张图来说明：

.docerignore 文件

如同 git 有 .gitignore 文件一样，docker 也有 .dockerignore 文件来让Docker忽略匹配路径或⽂件，在创建镜像时候不将⽆关数据发送到服务端
```
*/temp*
*/*/temp*
tmp?
~*
Dockerfile
!README.md
```
dockerignore⽂件中模式语法⽀持Golang风格的路径正则格式：
- “*”表⽰任意多个字符；
- “？ ”代表单个字符；
- “！”表⽰不匹配（即不忽略指定的路径或⽂件）。
多步骤创建

⾃17.05版本开始， Docker⽀持多步骤镜像创建（Multi-stage build）特性，可以精简最终⽣成的镜像⼤⼩。例如我们先指定一个编译的环境镜像进行编译，在指定一个运行的镜像来运行编译的代码。
以 Go 语言为例，创建一个空目录，在目录中创建 Go 代码文件 main.go
```
package main

import "fmt"

func main() {
    fmt.Println("Hello World")
}
```
编写 dockerfile
```
FROM golang:1.9 as builder 
RUN mkdir -p /go/src/test
WORKDIR /go/src/test
COPY main.go .
RUN CGO_ENABLED=0 GOOS=linux go build -o app .

FROM alpine:latest
WORKDIR /root/
COPY --from=builder /go/src/test/app . 
CMD ["./app"]
```
执行创建镜像
```
# docker build -t xingyys/test -f dockerfile .
Sending build context to Docker daemon  38.91kB
Step 1/9 : FROM golang:1.9 as builder
 ---> ef89ef5c42a9
...
Successfully built 73b66909a48d
Successfully tagged xingyys/test:latest
# docker images
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
xingyys/test        latest              73b66909a48d        8 minutes ago       7.44MB
```
使用多步骤发现生成的镜像很精简，当也可以用多个 dockerfile 实现这个功能，但需要两个 dockerfile，维护成本提高了。

dockerfile 要点
- 编写 dockerfile 存在注意的点，遵守这些点可以生成更精简的镜像：
- 精简镜像⽤途：尽量让每个镜像的⽤途都⽐较集中单⼀，避免构造⼤⽽复杂、多功能的镜像；
- 选⽤合适的基础镜像：容器的核⼼是应⽤。选择过⼤的⽗镜像（如Ubuntu系统镜像）会造成最终⽣成应⽤镜像的臃肿，推荐选⽤瘦⾝过的应⽤镜像（如node： slim），或者较为⼩巧的系统镜像（如alpine、 busybox或debian）；
- 提供注释和维护者信息： Dockerfile也是⼀种代码，需要考虑⽅便后续的扩展和他⼈的使⽤；
- 正确使⽤版本号：使⽤明确的版本号信息，如1.0， 2.0，⽽⾮依赖于默认的latest。通过版本号可以避免环境不⼀致导致的问题；
- 减少镜像层数：如果希望所⽣成镜像的层数尽量少，则要尽量合并RUN、 ADD和COPY指令。通常情况下，多个RUN指令可以合并为⼀条RUN指令；
- 恰当使⽤多步骤创建（17.05+版本⽀持）：通过多步骤创建，可以将编译和运⾏等过程分开，保证最终⽣成的镜像只包括运⾏应⽤所需要的最⼩化环境。当然，⽤户也可以通过分别构造编译镜像和运⾏镜像来达到类似的结果，但这种⽅式需要维护多个Dockerfile。
- 使⽤.dockerignore⽂件：使⽤它可以标记在执⾏docker build时忽略的路径和⽂件，避免发送不必要的数据内容，从⽽加快整个镜像创建过程。
- 及时删除临时⽂件和缓存⽂件：特别是在执⾏apt-get指令后， /var/cache/apt下⾯会缓存了⼀些安装包；
- 提⾼⽣成速度：如合理使⽤cache，减少内容⽬录下的⽂件，或使⽤.dockerignore⽂件指定等；
- 调整合理的指令顺序：在开启cache的情况下，内容不变的指令尽量放在前⾯，这样可以尽量复⽤；
- 减少外部源的⼲扰：如果确实要从外部引⼊数据，需要指定持久的地址，并带版本信息等，让他⼈可以复⽤⽽不出错。
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原文地址：https://www.cnblogs.com/xingyys/p/11405501.html

docker 实践六：dockerfile 详解

指令系统

ARG

FROM

LABEL

EXPOSE

ENV

ENTRYPOINT

VOLUME

USER

WORKDIR

ONBUILD

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SHELL

RUN

CMD

ADD

COPY

创建镜像

关于父镜像

.docerignore 文件

多步骤创建

dockerfile 要点