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上一章《hualinux 进阶 1.2: centos8 docker CE 入门及安装(一)》我对docker进行了介绍、安装、一些基础操作,篇开始讲docker镜像制作
Docker 提供了两种构建镜像的方法:
- docker commit命令(不推荐)
- Dockerfile构建文件(推荐)
对于 Docker 用户来说,最好的情况是不需要自己创建镜像。几乎所有常用的数据库、中间件、应用软件等都有现成的 Docker 官方镜像或其他人和组织创建的镜像,我们只需要稍作配置就可以直接使用。
使用现成镜像的好处除了省去自己做镜像的工作量外,更重要的是可以利用前人的经验。特别是使用那些官方镜像,因为 Docker 的工程师知道如何更好的在容器中运行软件。
当然,某些情况下我们也不得不自己构建镜像,比如:
1.找不到现成的镜像,比如自己开发的应用程序。
2.需要在镜像中加入特定的功能,比如官方镜像几乎都不提供 ssh。
Docker 提供了两种构建镜像的方法:
- docker commit命令
- Dockerfile构建文件
docker commit 命令是创建新镜像最直观的方法,其过程包含三个步骤:
- 运行容器
- 修改容器
- 将容器保存为新的镜像(docker commit命令)
我这里以上一章《hualinux 进阶 1.2: centos8 docker CE 入门及安装(一)》下载的nginx1.18镜像为例子,让主机的目录和配置文件映射到docker中,也有不少公司是直接把源代码打包进镜像中的,这样下载镜像就把源代码一起下载了,多省事!
为了方便操作,我在宿主机子上也安装一个nginx,这样方便修改
#1 nginx安装
- #写入nginx配置文件
- cat>/etc/yum.repos.d/nginx.repo<<EOF
- [nginx-stable]
- name=nginx stable repo
- baseurl=http://nginx.org/packages/centos/\$releasever/\$basearch/
- gpgcheck=1
- enabled=1
- gpgkey=https://nginx.org/keys/nginx_signing.key
- module_hotfixes=true
-
- [nginx-mainline]
- name=nginx mainline repo
- baseurl=http://nginx.org/packages/mainline/centos/\$releasever/\$basearch/
- gpgcheck=1
- enabled=0
- gpgkey=https://nginx.org/keys/nginx_signing.key
- module_hotfixes=true
- EOF
-
- #安装nginx
- cat /etc/yum.repos.d/nginx.repo
- dnf install nginx -y
![](https://csdnimg.cn/release/blogv2/dist/pc/img/newCodeMoreWhite.png)
刚才是1.18的
#2 建立相关的文件和目录
宿主机上建立目录和创建index.html文件
- #建立相关目录
- mkdir -pv /disk1/www/hualinux.com
-
- #写入index.html文件
- cat>/disk1/www/hualinux.com/index.html<<EOF
- <html>
- <head>
- <title>首页</title>
- <meta charset="UTF-8">
- </head>
- <body>
- <h3>欢迎来到 hualinux</h3>
- </body>
- </html>
- EOF
- #查看
- cat /disk1/www/hualinux.com/index.html
-
- #建立日志文件
- mkdir -p /disk1/logs/nginx
- chown nginx.nginx -R /disk1/logs/nginx
-
![](https://csdnimg.cn/release/blogv2/dist/pc/img/newCodeMoreWhite.png)
#3. 修改配置文件
- cd /etc/nginx/conf.d/
- cp default.conf default.conf.orig
修改default.conf为如下内容
- [root@vm82 conf.d]# cat default.conf
- server {
- listen 80;
- server_name localhost hualinux.com www.hualinux.com;
-
- #charset koi8-r;
- access_log /disk1/logs/nginx/hualinux.access.log main;
- error_log /disk1/logs/nginx/hualinux.err.log ;
-
- location / {
- root /disk1/www/hualinux.com;
- index index.html index.htm;
- }
-
- #error_page 404 /404.html;
-
- # redirect server error pages to the static page /50x.html
- #
- error_page 500 502 503 504 /50x.html;
- location = /50x.html {
- root /usr/share/nginx/html;
- }
-
- # proxy the PHP scripts to Apache listening on 127.0.0.1:80
- #
- #location ~ \.php$ {
- # proxy_pass http://127.0.0.1;
- #}
-
- # pass the PHP scripts to FastCGI server listening on 127.0.0.1:9000
- #
- #location ~ \.php$ {
- # root html;
- # fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
- # fastcgi_index index.php;
- # fastcgi_param SCRIPT_FILENAME /scripts$fastcgi_script_name;
- # include fastcgi_params;
- #}
-
- # deny access to .htaccess files, if Apache's document root
- # concurs with nginx's one
- #
- #location ~ /\.ht {
- # deny all;
- #}
- }
![](https://csdnimg.cn/release/blogv2/dist/pc/img/newCodeMoreWhite.png)
#检查语法
nginx -tcd ~
我这里模拟把公司生成的项目代码直接打进docker中,并保存为新镜像
- #停止之前的容器
- docker stop nginx
- #新建立一个容器
- docker run -p 80:80 --name nginx18 -d nginx:1.18
- docker ps
#复制刚才上面弄好的配置文件
#查看docker cp命令的使用
- [root@vm82 ~]# docker cp --help
-
- Usage: docker cp [OPTIONS] CONTAINER:SRC_PATH DEST_PATH|-
- docker cp [OPTIONS] SRC_PATH|- CONTAINER:DEST_PATH
-
- Copy files/folders between a container and the local filesystem
-
- Use '-' as the source to read a tar archive from stdin
- and extract it to a directory destination in a container.
- Use '-' as the destination to stream a tar archive of a
- container source to stdout.
-
- Options:
- -a, --archive Archive mode (copy all uid/gid information)
- -L, --follow-link Always follow symbol link in SRC_PATH
- [root@vm82 ~]#
![](https://csdnimg.cn/release/blogv2/dist/pc/img/newCodeMoreWhite.png)
- #复制代码目录进docker中
- docker exec nginx18 mkdir -p /disk1/www
- docker cp /disk1/www/hualinux.com nginx18:/disk1/www/
-
- #建立日志目录
- docker exec nginx18 mkdir -p /disk1/logs/nginx
-
- #查看docker中的nginx配置文件是否与自己安装的一样
- docker exec nginx18 cat /etc/nginx/conf.d/default.conf
- #备份一下原default.conf配置文件
- docker exec nginx18 cp /etc/nginx/conf.d/default.conf /etc/nginx/conf.d/default.conf.orig
-
- #复制本地的配置文件进docker中
- docker cp /etc/nginx/conf.d/default.conf nginx18:/etc/nginx/conf.d/default.conf
- #查看是否生效
- docker exec nginx18 cat /etc/nginx/conf.d/default.conf
-
- #停止再开启,让它生效
- #停止
- docker stop nginx18
- #开启
- docker start nginx18
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访问一下这个IP地址,发现改变了,下是我们需要的代码
- [root@vm82 ~]# docker commit -h
- Flag shorthand -h has been deprecated, please use --help
-
- Usage: docker commit [OPTIONS] CONTAINER [REPOSITORY[:TAG]]
-
- Create a new image from a container's changes
-
- Options:
- -a, --author string Author (e.g., "John Hannibal Smith <hannibal@a-team.com>")
- -c, --change list Apply Dockerfile instruction to the created image
- -m, --message string Commit message
- -p, --pause Pause container during commit (default true)
- [root@vm82 ~]# docker commit -m "nginx1.18 www.hualnux.com" nginx18 hua:nginx
- sha256:0f8aa5f9b316ed32595b432b42ac92b4147571a396ebc030c1663869d5f76e63
- [root@vm82 ~]# docker images hua
- REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
- hua nginx 0f8aa5f9b316 About a minute ago 132MB
注解:
-m:为描述
nginx18:使用的容器名字
hua:nginx:仓库名为hua,tag为nginx,如果不写默认latest
#停止刚才的nginx18
docker stop nginx18
- #运行自己新制作的把代码放进去的镜像
- docker run --name hua-ng -p 82:80 -d hua:nginx
- docker ps
打开浏览器,输入 http://IP:82/,我这里是http://192.168.3.82:82/
使用 docker commit 命令虽然可以比较直观的帮助理解镜像分层存储的概念,但是实际环境中并不会这样使用。
我们刚才只是创建了一个很小的html文件,所以镜像大小变化小,如果是安装软件包、编译构建,那会有大量的无关内容被添加进来,如果不小心清理,将会导致镜像极为臃肿。
此外,使用 docker commit 意味着所有对镜像的操作都是黑箱操作,生成的镜像也被称为黑箱镜像,换句话说,就是除了制作镜像的人知道执行过什么命令、怎么生成的镜像,别人根本无从得知。而且,即使是这个制作镜像的人,过一段时间后也无法记清具体在操作的。
镜像所使用的分层存储的概念,除当前层外,之前的每一层都是不会发生改变的,换句话说,任何修改的结果仅仅是在当前层进行标记、添加、修改,而不会改动上一层。如果使用 docker commit 制作镜像,以及后期修改的话,每一次修改都会让镜像更加臃肿一次,所删除的上一层的东西并不会丢失,会一直如影随形的跟着这个镜像,即使根本无法访问到。这会让镜像更加臃肿。
docker commit 命令除了学习之外,还有一些特殊的应用场合,比如被入侵后保存现场等。但是,不要使用docker commit定制镜像,定制行为应该使用Dockerfile来完成。
从刚才的 docker commit 的学习中,我们可以了解到,镜像的定制实际上就是定制每一层所添加的配置、文件。如果我们可以把每一层修改、安装、构建、操作的命令都写入一个脚本,用这个脚本来构建、定制镜像,那么之前提及的无法重复的问题、镜像构建透明性的问题、体积的问题就都会解决。这个脚本就是Dockerfile。
Dockerfile 是一个文本文件,其内包含了一条条的指令(Instruction),每一条指令构建一层,因此每一条指令的内容,就是描述该层应当如何构建。
还以之前定制nginx18 镜像为例,这次我们使用 Dockerfile 来定制
- #删除hua-ng容器及刚刚建立的hua:nginx镜像
- docker stop hua-ng
- docker rm hua-ng
- docker rmi hua:nginx
- #查看nginx18容器对应的镜像,在这里是第一行的那个
- [root@vm82 ~]# docker images nginx
- REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
- nginx 1.18 9fc56f7e4c11 3 weeks ago 132MB
- nginx latest 2622e6cca7eb 3 weeks ago 132MB
在一个空白目录中,建立一个文本文件,并命名为 Dockerfile :
- mkdir /disk1/hua-docker
- cd /disk1/hua-docker/
- cat>Dockerfile<<EOF
- FROM nginx:1.18
- RUN echo 'welcome to hua docker nginx' > /usr/share/nginx/html/index.html
- EOF
- cat Dockerfile
其中FROM接镜基础镜像,可以是官方远程仓库中的,也可以位于本地仓库。
格式为: FROM <仓库>:<标签>
所谓定制镜像,那一定是以一个镜像为基础,在其上进行定制。就像我们之前运行了一个 nginx 镜像的容器,再进行修改一样,基础镜像是必须指定的。而FROM 就是指定基础镜像,因此一个 Dockerfile 中 FROM 是必备的指令,并且必须是第一条指令。
RUN 指令是用来执行命令行命令的。由于命令行的强大能力, RUN 指令在定制
镜像时是最常用的指令之一。其格式有两种:
1.shell 格式:
RUN <命令> ,就像直接在命令行中输入的命令一样。刚才写的Dockrfile 中的 RUN 指令就是这种格式。
RUN echo 'welcome to hua docker nginx' > /usr/share/nginx/html/index.html
2.exec 格式:
RUN ["可执行文件", "参数1", "参数2"] ,这更像是函数调用中的格式。
Dockerfile 中每一个指令都会建立一层, RUN 也不例外。每一个RUN 的行为,就和刚才我们手工建立镜像的过程一样:新建立一层,在其上执行这些命令,执行结束后, commit 这一层的修改,构成新的镜像。
FROM debian:jessie
RUN apt-get update
RUN apt-get install -y gcc libc6-dev make
RUN wget -O redis.tar.gz "http://download.redis.io/releases/redis-3.2.5.tar.gz"
RUN mkdir -p /usr/src/redis
RUN tar -xzf redis.tar.gz -C /usr/src/redis --strip-components=1
RUN make -C /usr/src/redis
RUN make -C /usr/src/redis install
而上面的这种写法,创建了 7 层镜像。这是完全没有意义的,而且很多运行时不需要的东西,都被装进了镜像里,比如编译环境、更新的软件包等等。结果就是产生非常臃肿、非常多层的镜像,不仅仅增加了构建部署的时间,也很容易出错。 这是很多初学 Docker 的人常犯的一个错误。
上面的 Dockerfile 正确的写法应该是这样:
FROM debian:jessie
RUN buildDeps='gcc libc6-dev make' \
&& apt-get update \
&& apt-get install -y $buildDeps \
&& wget -O redis.tar.gz "http://download.redis.io/releases/redis-3.2.5.tar.gz" \
&& mkdir -p /usr/src/redis \
&& tar -xzf redis.tar.gz -C /usr/src/redis --strip-components=1 \
&& make -C /usr/src/redis \
&& make -C /usr/src/redis install \
&& rm -rf /var/lib/apt/lists/* \
&& rm redis.tar.gz \
&& rm -r /usr/src/redis \
&& apt-get purge -y --auto-remove $buildDeps
首先,之前所有的命令只有一个目的,就是编译、安装 redis 可执行文件。因此没有必要建立很多层,这只是一层的事情。因此,这里没有使用很多个 RUN 对一一对应不同的命令,而是仅仅使用一个 RUN 指令,并使用 && 将各个所需命令串联起来。将之前的 7 层,简化为了 1 层。在撰写 Dockerfile 的时候,要经常提醒自己,这并不是在写 Shell 脚本,而是在定义每一层该如何构建。
并且,这里为了格式化还进行了换行。Dockerfile 支持 Shell 类的行尾添加 \ 的命令换行方式,以及行首 # 进行注释的格式。良好的格式,比如换行、缩进、注释等,会让维护、排障更为容易,这是一个比较好的习惯。
此外,还可以看到这一组命令的最后添加了清理工作的命令,删除了为了编译构建
所需要的软件,清理了所有下载、展开的文件,并且还清理了 apt 缓存文件。这是很重要的一步,我们之前说过,镜像是多层存储,每一层的东西并不会在下一层被删除,会一直跟随着镜像。因此镜像构建时,一定要确保每一层只添加真正需要添加的东西,任何无关的东西都应该清理掉。
很多人初学 Docker 制作出了很臃肿的镜像的原因之一,就是忘记了每一层构建的最后一定要清理掉无关文件。
请看附录一
- #查看帮助
- docker build --help
- #构造一个仓库为hua,镜像tab为nginx,
- cd /disk1/hua-docker/
- docker build -t hua:nginx .
- #如果上面命令没问题,查看一下是否在本地生成镜像
- docker images hua
- #返回到home目录
- cd ~
注:最后有一个小圆点,不要忘记了!点不能用Dockerfile代替,也不能用/disk1/hua-docker/Dockerfile,小圆点是上下文路径(都是相对路径)
否则运行会报错,结果如下:
#运行hua:nignx镜像看一下效果
- [root@vm82 ~]# docker run --name hua-ng -p 81:80 -d hua:nginx
- 002bd0df417b76128b5fcc377cb391080851403ac4d6c9a15a09a12897c47680
- [root@vm82 ~]# docker ps|grep hua-ng
- 002bd0df417b hua:nginx "nginx -g 'daemon of…" 3 seconds ago Up Less than a second 0.0.0.0:81->80/tcp hua-ng
#打开浏览器查看一下效果,
PS:
上面中“.” 实际上是在指定上下文的目录, docker build 命令会将该目录下的内容打包交给Docker 引擎以帮助构建镜像。
一般来说,应该会将 Dockerfile 置于一个空目录下,或者项目根目录下。如果该目录下没有所需文件,那么应该把所需文件复制一份过来。如果目录下有些东西确实不希望构建时传给 Docker 引擎,那么可以用 .gitignore 一样的语法写一个 .dockerignore ,该文件是用于剔除不需要作为上下文传递给 Docker 引擎的。
那么为什么会有人误以为 . 是指定 Dockerfile 所在目录呢?这是因为在默认情况下,如果不额外指定 Dockerfile 的话,会将上下文目录下的名为Dockerfile 的文件作为 Dockerfile。
这只是默认行为,实际上 Dockerfile 的文件名并不要求必须为Dockerfile ,而且并不要求必须位于上下文目录中,比如可以用 -f ../Dockerfile.php 参数指定某个文件作为 Dockerfile 。
当然,一般大家习惯性的会使用默认的文件名 Dockerfile ,以及会将其置于镜像构建上下文目录中。
除了标准的使用 Dockerfile 生成镜像的方法外,由于各种特殊需求和历史原因,还提供了一些其它方法用以生成镜像。
格式: docker import [选项] <文件>|<URL>|- [<仓库名>[:<标签>]]
压缩包可以是本地文件、远程 Web 文件,甚至是从标准输入中得到。压缩包将会在镜像 / 目录展开,并直接作为镜像第一层提交。比如我们想要创建一个 OpenVZ 的 Ubuntu 14.04 模板的镜像:
- $ docker import \
- http://download.openvz.org/template/precreated/ubuntu-14.04-x86_64-minimal.tar.gz \
- openvz/ubuntu:14.04
- Downloading from http://download.openvz.org/template/precreated/ubuntu-14.04-x86_64-minimal.tar.gz
- sha256:f477a6e18e989839d25223f301ef738b69621c4877600ae6467c4e528
- 9822a79B/78.42 MB
这条命令自动下载了 ubuntu-14.04-x86_64-minimal.tar.gz 文件,并且作为根文件系统展开导入,并保存为镜像 openvz/ubuntu:14.04。如果我们查看其历史的话,会看到描述中有导入的文件链接:
- $ docker history openvz/ubuntu:14.04
- IMAGE CREATED CREATED BY SIZE COMMENT
- f477a6e18e98 About a minute ago 214.9 MB Imported from http://download.openvz.org/templa
- te/precreated/ubuntu-14.04-x86_64-minimal.tar.gz
Docker还提供了docker load和docker save命令,用以将镜像保存为一个tar文件,然后传输到另一个位置上,再加载进来。这是在没有DockerRegistry时的做法,现在已经不推荐,镜像迁移应该直接使用Docker Registry,无论是直接使用Docker Hub还是使用内网私有Registry都可以。
保存镜像
使用 docker save 命令可以将镜像保存为归档文件。比如我们希望保存这个nginx镜像。
docker images nginx:latest
docker save nginx:latest | gzip > nginx-latest.tar.gz
然后我们将nginx-latest.tar.gz文件复制到了到了另一个机器上,可以用下
面这个命令加载镜像:
docker load -I nginx-latest.tar.gz
如果我们结合这两个命令以及 ssh 甚至 pv 的话,利用 Linux 强大的管道,我们可以写一个命令完成从一个机器将镜像迁移到另一个机器,并且带进度条的功能:
docker save <镜像名> | bzip2 | pv | ssh <用户名>@<主机名> 'cat | docker load'
官网链接:https://docs.docker.com/engine/reference/builder/#dockerfile-examples
格式:
COPY <源路径>... <目标路径>
COPY ["<源路径1>",... "<目标路径>"]
和RUN 指令一样,也有两种格式,一种类似于命令行,一种类似于函数调用。
COPY 指令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。比如:
COPY package.json /usr/src/app/
<源路径> 可以是多个,甚至可以是通配符,其通配符规则要满足 Go 的filepath.Match 规则,如:
COPY hom* /mydir/
COPY hom?.txt /mydir/
<目标路径> 可以是容器内的绝对路径,也可以是相对于工作目录的相对路径(工作目录可以用 WORKDIR 指令来指定)。目标路径不需要事先创建,如果目录不存在会在复制文件前先行创建缺失目录。
此外,还需要注意一点,使用 COPY 指令,源文件的各种元数据都会保留。比如读、写、执行权限、文件变更时间等。这个特性对于镜像定制很有用。特别是构建相关文件都在使用 Git 进行管理的时候。
ADD 指令和 COPY 的格式和性质基本一致。但是在 COPY 基础上增加了一些功能。
在 Docker 官方的最佳实践文档中要求,尽可能的使用 COPY ,因为 COPY 的语义很明确,就是复制文件而已,而 ADD 则包含了更复杂的功能,其行为也不一定很清晰。最适合使用 ADD 的场合,就是所提及的需要自动解压缩的场合。
另外需要注意的是, ADD 指令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。
因此在 COPY 和 ADD 指令中选择的时候,可以遵循这样的原则,所有的文件复制均使用 COPY 指令,仅在需要自动解压缩的场合使用 ADD 。
CMD 指令的格式和 RUN 相似,也是两种格式:
shell 格式: CMD <命令>
exec 格式: CMD ["可执行文件", "参数1", "参数2"...]
参数列表格式: CMD ["参数1", "参数2"...] 。在指定了 ENTRYPOINT 指令后,用 CMD 指定具体的参数
之前介绍容器的时候曾经说过,Docker 不是虚拟机,容器就是进程。既然是进程,那么在启动容器的时候,需要指定所运行的程序及参数。 CMD 指令就是用于指定默认的容器主进程的启动命令的。
在运行时可以指定新的命令来替代镜像设置中的这个默认命令,比如,ubuntu镜像默认的 CMD 是 /bin/bash ,如果我们直接 docker run -it ubuntu 的话,会直接进入 bash 。我们也可以在运行时指定运行别的命令,如 docker run -it ubuntu cat /etc/os-release 。这就是用 cat /etc/os-release命令替换了默认的 /bin/bash 命令了,输出了系统版本信息。
在指令格式上,一般推荐使用 exec 格式,这类格式在解析时会被解析为 JSON数组,因此一定要使用双引号 " ,而不要使用单引号。
如果使用 shell 格式的话,实际的命令会被包装为 sh -c 的参数的形式进行执行。比如:
CMD echo $HOME
在实际执行中,会将其变更为:
CMD [ "sh", "-c", "echo $HOME" ]
这就是为什么我们可以使用环境变量的原因,因为这些环境变量会被 shell 进行解析处理。
提到 CMD 就不得不提容器中应用在前台执行和后台执行的问题。这是初学者常出现的一个混淆。
Docker不是虚拟机,容器中的应用都应该以前台执行,而不是像虚拟机、物理机里面那样,用 upstart/systemd 去启动后台服务,容器内没有后台服务的概念。
一些初学者将 CMD 写为:
CMD service nginx start
然后发现容器执行后就立即退出了。甚至在容器内去使用 systemctl 命令结果却发现根本执行不了。这就是因为没有搞明白前台、后台的概念,没有区分容器和虚拟机的差异,依旧在以传统虚拟机的角度去理解容器。
对于容器而言,其启动程序就是容器应用进程,容器就是为了主进程而存在的,主进程退出,容器就失去了存在的意义,从而退出,其它辅助进程不是它需要关心的东西。
而使用 service nginx start 命令,则是希望 upstart 来以后台守护进程形式启动 nginx 服务。而刚才说了 CMD service nginx start 会被理解为 CMD ["sh", "-c", "service nginx start"] ,因此主进程实际上是 sh 。那么当service nginx start 命令结束后, sh 也就结束了, sh 作为主进程退出了,自然就会令容器退出。
正确的做法是直接执行 nginx 可执行文件,并且要求以前台形式运行。比如:
CMD ["nginx", "-g", "daemon off;"]
ENTRYPOINT 的格式和 RUN 指令格式一样,分为 exec 格式和 shell 格式。
ENTRYPOINT 的目的和 CMD 一样,都是在指定容器启动程序及参数。 ENTRYPOINT 在运行时也可以替代,不过比 CMD 要略显繁琐,需要通过docker run 的参数 --entrypoint 来指定。
当指定了 ENTRYPOINT 后, CMD 的含义就发生了改变,不再是直接的运行其命令,而是将 CMD 的内容作为参数传给 ENTRYPOINT 指令,换句话说实际执行时,将变为:
<ENTRYPOINT> "<CMD>"
格式有两种:
ENV <key> <value>
ENV <key1>=<value1> <key2>=<value2>...
这个指令很简单,就是设置环境变量而已,无论是后面的其它指令,如 RUN ,还是运行时的应用,都可以直接使用这里定义的环境变量。
ENV VERSION=1.0 DEBUG=on \
NAME="Happy Feet"
这个例子中演示了如何换行,以及对含有空格的值用双引号括起来的办法,这和Shell 下的行为是一致的定义了环境变量,那么在后续的指令中,就可以使用这个环境变量。比如在官方node 镜像 Dockerfile 中,就有类似这样的代码:
ENV NODE_VERSION 7.2.0
RUN curl -SLO "https://nodejs.org/dist/v$NODE_VERSION/node-v$NODE_VERSION-linux-x64.tar.xz" \
&& curl -SLO "https://nodejs.org/dist/v$NODE_VERSION/SHASUMS256.txt.asc" \
&& gpg --batch --decrypt --output SHASUMS256.txt SHASUMS256.txt.asc \
&& grep " node-v$NODE_VERSION-linux-x64.tar.xz\$" SHASUMS256.txt | sha256sum -c - \
&& tar -xJf "node-v$NODE_VERSION-linux-x64.tar.xz" -C /usr/local --strip-components=1 \
&& rm "node-v$NODE_VERSION-linux-x64.tar.xz" SHASUMS256.txt.asc SHASUMS256.txt \
&& ln -s /usr/local/bin/node /usr/local/bin/nodejs
在这里先定义了环境变量 NODE_VERSION ,其后的 RUN 这层里,多次使用$NODE_VERSION 来进行操作定制。可以看到,将来升级镜像构建版本的时候,只需要更新 7.2.0 即可, Dockerfile 构建维护变得更轻松了。
下列指令可以支持环境变量展开:
ADD 、 COPY 、 ENV 、 EXPOSE 、 LABEL 、 USER 、 WORKDIR 、 VOLUME 、STOPSIGNAL 、 ONBUILD 。
可以从这个指令列表里感觉到,环境变量可以使用的地方很多,很强大。通过环境变量,我们可以让一份 Dockerfile 制作更多的镜像,只需使用不同的环境变量即可。
格式: ARG <参数名>[=<默认值>]
构建参数和 ENV 的效果一样,都是设置环境变量。所不同的是, ARG 所设置的构建环境的环境变量,在将来容器运行时是不会存在这些环境变量的。但是不要因此就使用 ARG 保存密码之类的信息,因为 docker history 还是可以看到所有值的。
Dockerfile 中的 ARG 指令是定义参数名称,以及定义其默认值。该默认值可以在构建命令 docker build 中用 --build-arg <参数名>=<值> 来覆盖。在 1.13 之前的版本,要求 --build-arg 中的参数名,必须在 Dockerfile 中用 ARG 定义过了,换句话说,就是 --build-arg 指定的参数,必须在Dockerfile 中使用了。如果对应参数没有被使用,则会报错退出构建。从 1.13开始,这种严格的限制被放开,不再报错退出,而是显示警告信息,并继续构建。这对于使用 CI 系统,用同样的构建流程构建不同的 Dockerfile 的时候比较有帮助,避免构建命令必须根据每个 Dockerfile 的内容修改。
格式为:
VOLUME ["<路径1>", "<路径2>"...]
VOLUME <路径>
之前我们说过,容器运行时应该尽量保持容器存储层不发生写操作,对于数据库类需要保存动态数据的应用,其数据库文件应该保存于卷(volume)中,后面的章节我们会进一步介绍 Docker 卷的概念。为了防止运行时用户忘记将动态文件所保存目录挂载为卷,在 Dockerfile 中,我们可以事先指定某些目录挂载为匿名卷,这样在运行时如果用户不指定挂载,其应用也可以正常运行,不会向容器存储层写入大量数据。
VOLUME /data
这里的 /data 目录就会在运行时自动挂载为匿名卷,任何向 /data 中写入的信息都不会记录进容器存储层,从而保证了容器存储层的无状态化。当然,运行时可以覆盖这个挂载设置。比如:
docker run -d -v mydata:/data xxxx
在这行命令中,就使用了 mydata 这个命名卷挂载到了 /data 这个位置,替代了 Dockerfile 中定义的匿名卷的挂载配置。
格式为 EXPOSE <端口1> [<端口2>...]
EXPOSE 指令是声明运行时容器提供服务端口,这只是一个声明,在运行时并不会因为这个声明应用就会开启这个端口的服务。在 Dockerfile 中写入这样的声明有两个好处,一个是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;另一个用处则是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。
此外,在早期 Docker 版本中还有一个特殊的用处。以前所有容器都运行于默认桥接网络中,因此所有容器互相之间都可以直接访问,这样存在一定的安全性问题。于是有了一个Docker 引擎参数 --icc=false ,当指定该参数后,容器间将默认无法互访,除非互相间使用了 --links 参数的容器才可以互通,并且只有镜像中EXPOSE 所声明的端口才可以被访问。这个 --icc=false 的用法,在引入了docker network 后已经基本不用了,通过自定义网络可以很轻松的实现容器间的互联与隔离。
要将 EXPOSE 和在运行时使用 -p <宿主端口>:<容器端口> 区分开来。 -p ,是映射宿主端口和容器端口,换句话说,就是将容器的对应端口服务公开给外界访问,而 EXPOSE 仅仅是声明容器打算使用什么端口而已,并不会自动在宿主进行端口映射。
格式为 WORKDIR <工作目录路径> 。
使用 WORKDIR 指令可以来指定工作目录(或者称为当前目录),以后各层的当前目录就被改为指定的目录,该目录需要已经存在, WORKDIR 并不会帮你建立目录。
之前提到一些初学者常犯的错误是把 Dockerfile 等同于 Shell 脚本来书写,这种错误的理解还可能会导致出现下面这样的错误:
RUN cd /app
RUN echo "hello" > world.txt
如果将这个 Dockerfile 进行构建镜像运行后,会发现找不到 /app/world.txt 文件,或者其内容不是 hello 。原因其实很简单,在 Shell 中,连续两行是同一个进程执行环境,因此前一个命令修改的内存状态,会直接影响后一个命令;而在Dockerfile 中,这两行 RUN 命令的执行环境根本不同,是两个完全不同的容器。这就是对 Dokerfile 构建分层存储的概念不了解所导致的错误。
之前说过每一个 RUN 都是启动一个容器、执行命令、然后提交存储层文件变更。第一层 RUN cd /app 的执行仅仅是当前进程的工作目录变更,一个内存上的变化而已,其结果不会造成任何文件变更。而到第二层的时候,启动的是一个全新的容器,跟第一层的容器更完全没关系,自然不可能继承前一层构建过程中的内存变化。
因此如果需要改变以后各层的工作目录的位置,那么应该使用 WORKDIR 指令。
格式: USER <用户名>
USER指令和WORKDIR相似,都是改变环境状态并影响以后的层。WORKDIR是改变工作目录,USER则是改变之后层的执行RUN , CMD以及ENTRYPOINT这类命令的身份。
当然,和WORKDIR一样,USER只是帮助你切换到指定用户而已,这个用户必须是事先建立好的,否则无法切换。
RUN groupadd -r redis && useradd -r -g redis redis
USER redis
RUN [ "redis-server" ]
如果以 root 执行的脚本,在执行期间希望改变身份,比如希望以某个已经建立好的用户来运行某个服务进程,不要使用 su 或者 sudo ,这些都需要比较麻烦的配置,而且在 TTY 缺失的环境下经常出错。建议使用 gosu ,可以从其项目网站看到进一步的信息:https://github.com/tianon/gosu
# 建立 redis 用户,并使用 gosu 换另一个用户执行命令
RUN groupadd -r redis && useradd -r -g redis redis
# 下载 gosu
RUN wget -O /usr/local/bin/gosu "https://github.com/tianon/gosu/releases/download/1.7/gosu-amd64" \
&& chmod +x /usr/local/bin/gosu \
&& gosu nobody true
# 设置 CMD,并以另外的用户执行
CMD [ "exec", "gosu", "redis", "redis-server" ]
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 指令是告诉 Docker 应该如何进行判断容器的状态是否正常,这是Docker 1.12 引入的新指令。
在没有 HEALTHCHECK 指令前,Docker 引擎只可以通过容器内主进程是否退出来判断容器是否状态异常。很多情况下这没问题,但是如果程序进入死锁状态,或者死循环状态,应用进程并不退出,但是该容器已经无法提供服务了。在 1.12 以前,Docker 不会检测到容器的这种状态,从而不会重新调度,导致可能会有部分容器已经无法提供服务了却还在接受用户请求。
而自 1.12 之后,Docker 提供了 HEALTHCHECK 指令,通过该指令指定一行命令,用这行命令来判断容器主进程的服务状态是否还正常,从而比较真实的反应容器实际状态。
当在一个镜像指定了 HEALTHCHECK 指令后,用其启动容器,初始状态会为starting ,在 HEALTHCHECK 指令检查成功后变为 healthy ,如果连续一定次数失败,则会变为 unhealthy。
HEALTHCHECK 支持下列选项:
--interval=<间隔> :两次健康检查的间隔,默认为 30 秒;
--timeout=<时长> :健康检查命令运行超时时间,如果超过这个时间,本次健康检查就被视为失败,默认 30 秒;
--retries=<次数> :当连续失败指定次数后,则将容器状态视为unhealthy ,默认 3 次。
和 CMD , ENTRYPOINT 一样, HEALTHCHECK 只可以出现一次,如果写了多个,只有最后一个生效。
在 HEALTHCHECK [选项] CMD后面的命令,格式和 ENTRYPOINT 一样,分为shell 格式,和exec格式。命令的返回值决定了该次健康检查的成功与否:0:成功;1:失败;2 :保留,不要使用这个值。
假设我们有个镜像是个最简单的 Web 服务,我们希望增加健康检查来判断其 Web服务是否在正常工作,我们可以用 curl 来帮助判断,其 Dockerfile 的HEALTHCHECK 可以这么写:
FROM nginx
RUN apt-get update && apt-get install -y curl && rm -rf /var/lib/apt/lists/* HEALTHCHECK --interval=5s --timeout=3s \
CMD curl -fs http://localhost/ || exit 1
这里我们设置了每 5 秒检查一次(这里为了试验所以间隔非常短,实际应该相对较长),如果健康检查命令超过 3 秒没响应就视为失败,并且使用 curl -fs http://localhost/ || exit 1 作为健康检查命令。
使用 docker build 来构建这个镜像:
$ docker build -t myweb:v1 .
构建好了后,我们启动一个容器:
$ docker run -d --name web -p 80:80 myweb:v1
当运行该镜像后,可以通过 docker ps 看到最初的状态为 (health:starting) :
- $ docker ps
-
- CONTAINER ID IMAGE COMMAND REATED STATUS PORTS NAMES
-
- 03e28eb00bd0 myweb:v1 "nginx -g 'daemon off" 3 seconds ago Up 2 seconds (health: starting) 80/tcp, 443/tcp web
在等待几秒钟后,再次 docker ps ,就会看到健康状态变化为了 (healthy) :
- $ docker ps
-
- CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
-
- 03e28eb00bd0 myweb:v1 "nginx -g 'daemon off" 18 seconds ago Up 16 seconds (healthy) 80/tcp, 443/tcp web
如果健康检查连续失败超过了重试次数,状态就会变为 (unhealthy) 。
为了帮助排障,健康检查命令的输出(包括 stdout 以及 stderr )都会被存储于健康状态里,可以用 docker inspect 来查看。
- $ docker inspect --format '{{json .State.Health}}' web | python -m json.tool
-
- {
-
- "FailingStreak": 0,
-
- "Log": [
-
- {
-
- "End": "2016-11-25T14:35:37.940957051Z",
-
- "ExitCode": 0,
-
- "Output": "<!DOCTYPE html>\n<html>\n<head>\n<title>Welcome to nginx!</title>\n<style>\n body {\n width: 35em;\n margin: 0 auto;\n font-family: Tahoma, Verdana, Arial, sans-serif;\n }\n</style>\n</head>\n<body>\n<h1>Welcome to nginx!</h1>\n<p>If you see this page, the nginx web server is successfully installed and\nworking. Further configuration is required.</p>\n\n<p>For online documentation and support please refer to\n<a href=\"http://nginx.org/\">nginx.org</a>.<br/>\nCommercial support is available at\n<a href=\"http://nginx.com/\">nginx.com</a>.</p>\n\n<p><em>Thank you for using nginx.</em></p>\n</body>\n</html>\n",
-
- "Start": "2016-11-25T14:35:37.780192565Z"
-
- }
-
- ],
-
- "Status": "healthy"
-
- }
-
![](https://csdnimg.cn/release/blogv2/dist/pc/img/newCodeMoreWhite.png)
格式: ONBUILD <其它指令> 。
ONBUILD 是一个特殊的指令,它后面跟的是其它指令,比如 RUN , COPY 等,而这些指令,在当前镜像构建时并不会被执行。只有当以当前镜像为基础镜像,去构建下一级镜像的时候才会被执行。
Dockerfile 中的其它指令都是为了定制当前镜像而准备的,唯有 ONBUILD 是为了帮助别人定制自己而准备的。
假设我们要制作 Node.js 所写的应用的镜像。我们都知道 Node.js 使用 npm 进行包管理,所有依赖、配置、启动信息等会放到 package.json 文件里。在拿到程序代码后,需要先进行 npm install 才可以获得所有需要的依赖。然后就可以通过 npm start 来启动应用。因此,一般来说会这样写 Dockerfile :
FROM node:slim
RUN "mkdir /app"
WORKDIR /app
COPY ./package.json /app
RUN [ "npm", "install" ]
COPY . /app/
CMD [ "npm", "start" ]
把这个 Dockerfile 放到 Node.js 项目的根目录,构建好镜像后,就可以直接拿来启动容器运行。但是如果我们还有第二个Node.js 项目也差不多呢?好吧,那就再把这个 Dockerfile 复制到第二个项目里。那如果有第三个项目呢?再复制么?文件的副本越多,版本控制就越困难,让我们继续看这样的场景维护的问题。
如果第一个 Node.js 项目在开发过程中,发现这个 Dockerfile 里存在问题,比如敲错字了、或者需要安装额外的包,然后开发人员修复了这个 Dockerfile ,再次构建,问题解决。第一个项目没问题了,但是第二个项目呢?虽然最初Dockerfile 是复制、粘贴自第一个项目的,但是并不会因为第一个项目修复了他们的 Dockerfile ,而第二个项目的 Dockerfile 就会被自动修复。
那么我们可不可以做一个基础镜像,然后各个项目使用这个基础镜像呢?这样基础镜像更新,各个项目不用同步 Dockerfile 的变化,重新构建后就继承了基础镜像的更新?好吧,可以,让我们看看这样的结果。那么上面的这个 Dockerfile就会变为:
FROM node:slim
RUN "mkdir /app"
WORKDIR /app
CMD [ "npm", "start" ]
这里我们把项目相关的构建指令拿出来,放到子项目里去。假设这个基础镜像的名字为 my-node 的话,各个项目内的自己的 Dockerfile 就变为:
FROM my-node
COPY ./package.json /app
RUN [ "npm", "install" ]
COPY . /app/
基础镜像变化后,各个项目都用这个 Dockerfile 重新构建镜像,会继承基础镜像的更新。
那么,问题解决了么?没有。准确说,只解决了一半。如果这个 Dockerfile 里面有些东西需要调整呢?比如 npm install 都需要加一些参数,那怎么办?这一行 RUN 是不可能放入基础镜像的,因为涉及到了当前项目的./package.json ,难道又要一个个修改么?所以说,这样制作基础镜像,只解决了原来的 Dockerfile 的前4条指令的变化问题,而后面三条指令的变化则完全没办法处理。
ONBUILD 可以解决这个问题。让我们用 ONBUILD 重新写一下基础镜像的Dockerfile :
FROM node:slim
RUN "mkdir /app"
WORKDIR /app
ONBUILD COPY ./package.json /app
ONBUILD RUN [ "npm", "install" ]
ONBUILD COPY . /app/
CMD [ "npm", "start" ]
这次我们回到原始的 Dockerfile ,但是这次将项目相关的指令加上ONBUILD ,这样在构建基础镜像的时候,这三行并不会被执行。然后各个项目的Dockerfile 就变成了简单地:
FROM my-node
是的,只有这么一行。当在各个项目目录中,用这个只有一行的 Dockerfile 构建镜像时,之前基础镜像的那三行 ONBUILD 就会开始执行,成功的将当前项目的代码复制进镜像、并且针对本项目执行 npm install ,生成应用镜像。
Dockerfie 官方文档:https://docs.docker.com/engine/reference/builder/
Dockerfile 最佳实践文档:https://docs.docker.com/engine/userguide/engimage/dockerfile_best-practices/
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