120.Dockerfile

Dockerfile非常重要，在实际工作中，使用Docker绝不是敲敲一些常用命令即可。Dockerfile几乎贯穿微服务的全部内容，务必掌握

不要求能从头开始编写Dockerfile，至少如果有个Dockerfile的模板，我们能够修改。 　　‍

概述

Dockerfile是用来构建Docker镜像的文本文件，是由一条条构建镜像所需的指令和参数构成的脚本（类似Linux的shell脚本）。

之前我们给Ubuntu镜像安装了vim和ifconfig功能，然后通过docker commit 功能，形成了一个新的镜像，这是一个加强版的镜像；

在简单的情况下，这样做是可以的；但后期我们会构建微服务镜像，有很多很多的配置，每次都commit的话，就很麻烦了；就好比执行SQL语句，每执行一条就要commit一次，不方便。

Dockerfile 可以一次性搞定，想要装什么功能，只需提供一个清单即可。

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示意图：通过 Dockerfile 一次性完成镜像的构建

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​官网文档：Dockerfile reference | Docker Docs (opens new window)

构建三步骤

• 编写Dockerfile文件
• docker build命令构建镜像
• docker run 运行容器实例

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Dockerfile内容基础知识：

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

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保留字，就是一些关键字，在官网文档中有提到，后面我们会详细讲解：

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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

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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镜像的运行态，也即依照镜像运行的容器实例

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。

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• 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。

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DockerFile常用保留字

我们之前使用的镜像，很多也是用Dockerfile的，例如Tomcat。我们以Tomcat的Dockerfile为例，简单介绍下常用的保留字。

可以在GitHub (opens new window)上看到其Dockerfile：里面有很多的关键字，在最后会有run，然后会expose一个端口8080，然后执行命令（Tomcat的启动命令，catalina.sh）

FROM amazoncorretto:8-al2-jdk

ENV CATALINA_HOME /usr/local/tomcat
ENV PATH $CATALINA_HOME/bin:$PATH
RUN mkdir -p "$CATALINA_HOME"
WORKDIR $CATALINA_HOME


..........



# verify Tomcat Native is working properly
RUN set -eux; \
	nativeLines="$(catalina.sh configtest 2>&1)"; \
	nativeLines="$(echo "$nativeLines" | grep 'Apache Tomcat Native')"; \
	nativeLines="$(echo "$nativeLines" | sort -u)"; \
	if ! echo "$nativeLines" | grep -E 'INFO: Loaded( APR based)? Apache Tomcat Native library' >&2; then \
		echo >&2 "$nativeLines"; \
		exit 1; \
	fi

EXPOSE 8080
CMD ["catalina.sh", "run"]

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该文件可能很多行，不过不用担心，去掉注释后就没剩下多少了；而且也不要求从头开始编写，看得懂、能依样画葫芦即可。

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from

指明基础镜像，当前新镜像是基于哪个镜像的（例如可以基于Ubuntu），指定一个已经存在的镜像作为模板，第一条必须是from。

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MAINTAINER

镜像维护者的姓名和邮箱地址

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RUN

容器构建时（docker build时）需要运行的命令。两种格式：

• shell 模式。​RUN <命令行命令>​ ，等同于在终端执行shell命令，例如 RUN yum -y install vim​
• exec 模式。稍微有点复杂，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"​

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EXPOSE

当前容器对外暴露出的端口（还记得运行容器时，可以指定端口映射的选项 -p么）

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USER

指定该镜像以什么样的用户去执行，如果不指定，默认是root

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WORKDIR

指定在创建容器后，终端默认登陆的进来工作目录。

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比如我们进入Tomcat时，默认是去到了/usr/local/tomcat​目录：

$ docker run -d -p 8080:8080 --name t1 tomcat

$ docker exec -it t1 bash

$ pwd
/usr/local/tomcat

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Dockerfile也是这样配的：

ENV CATALINA_HOME /usr/local/tomcat
WORKDIR $CATALINA_HOME

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ENV

用来在构建镜像过程中设置环境变量

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；

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也可以在其它指令中直接使用这些环境变量，比如：

WORKDIR $MY_PATH

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VOLUME

配置容器数据卷，用于数据保存和持久化工作

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ADD

可以将宿主机目录下指定的文件拷贝进镜像，且会自动处理URL和解压tar压缩包

例如要在镜像内装个Java8，并且是通过解压安装的方式，就可以用该命令。

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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。命令格式：

• ​COPY src dest​
• ​COPY ["src", "dest"]​

​<src源路径>​：源文件或者源目录

​<dest目标路径>​：容器内的指定路径， 路径不存在的话，会自动创建。

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CMD

指定容器启动后的要干的事情。CMD 指令的格式和 RUN 类似，格式：

• shell 模式：CMD <命令>​
• exec 模式：CMD ["可执行文件", "参数1", "参数2"]​
• 参数列表模式：CMD ["参数1", "参数2"...]​。如果指定了 ENTRYPOINT 指令，那么 CMD 就只用来传参了（后面再说）

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例如，Tomcat最后启动的命令：

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

Dockerfile 中可以有多个 CMD 指令，但只有最后一个生效。

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CMD 会被 docker run 之后的参数替换。例如我们启动一个Tomcat，带上bash操作：

docker run -it -p 8080:8080 --name t1 tomcat bash

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那么Tomcat就不会启动了，因为CMD命令替换了：

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CMD 和RUN命令的区别：

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

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ENTRYPOINT

也是用来指定一个容器启动时要运行的命令。类似于 CMD 指令，但是 ENTRYPOINT 不会被docker run后面的命令覆盖， 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

命令格式：

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

ENTRYPOINT可以和CMD一起用，一般是变参才会使用 CMD ，这里的 CMD 等于是在给 ENTRYPOINT 传参。

当指定了ENTRYPOINT后，CMD的含义就发生了变化，不再是直接运行其命令而是将CMD的内容作为参数传递给ENTRYPOINT指令，他两个组合会变成 <ENTRYPOINT> "<CMD>"​

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案例如下：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

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是否传参	按照dockerfile编写执行	传参运行
Docker命令	docker run nginx:test	docker run nginx:test -c /etc/nginx/new.conf
衍生出的实际命令	nginx -c /etc/nginx/nginx.conf	nginx -c /etc/nginx/new.conf

如果传参运行，相当于用自己传入的配置，覆盖Dockerfile中的默认配置。

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优点：在执行docker run的时候可以指定 ENTRYPOINT 运行所需的参数。

注意：如果 Dockerfile 中如果存在多个 ENTRYPOINT 指令，仅最后一个生效。

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小结

BUILD	Both	RUN
FROM	WORKDIR	CMD
MAINTAINER	USER	ENV
COPY		EXPOSE
ADD		VOLUME
RUN		ENTRYPOINT
ONBUILD
.dockerignore

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案例

讲了下常用保留字，可能有点不好理解，我们用实际例子来说明。

我们自定义一个镜像：mycentosjava8。要求在Centos7镜像基础上，安装vim+ifconfig+jdk8

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先下载Centos镜像：

 docker pull centos:7

如果是Centos8等镜像，可能会要额外设置一些yum，这里不展开，建议用Centos7，我们课程目的是学Docker。

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然后我们下载Java 8：Java Downloads | Oracle (opens new window)，这里我们选择x64 Compressed Archive的版本（下载Java最新版的，这里是8u381，后期可能有更新，没关系用最新版的即可）

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接下来准备编写Dockerfile文件（注意Dockerfile文件，首字母得是大写的D）:

$ mkdir /myfile

$ cd  /myfile

$ touch Dockerfile

$ pwd
/myfile


$  ll
总用量 136012
-rw-r--r-- 1 root root         0 9月   9 21:00 Dockerfile
-rwxr-x--- 1 root root 139273048 9月   9 21:00 jdk-8u381-linux-x64.tar.gz

请自行将下载好的Java安装包挪到该目录

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然后在Dockerfile文件里粘贴如下内容：

FROM centos:7
MAINTAINER peterjxl<peterjxl@qq.com>
 
ENV MYPATH /usr/local
WORKDIR $MYPATH
 
#安装vim编辑器
RUN yum -y install vim


#安装ifconfig命令
RUN yum -y install net-tools


#安装java8及lib库
RUN yum -y install glibc.i686
RUN mkdir /usr/local/java


#ADD 是相对路径jar,把jdk-8u171-linux-x64.tar.gz添加到容器中,安装包必须要和Dockerfile文件在同一位置
ADD jdk-8u381-linux-x64.tar.gz /usr/local/java/


#配置java环境变量
ENV JAVA_HOME /usr/local/java/jdk1.8.0_381
ENV JRE_HOME $JAVA_HOME/jre
ENV CLASSPATH $JAVA_HOME/lib/dt.jar:$JAVA_HOME/lib/tools.jar:$JRE_HOME/lib:$CLASSPATH
ENV PATH $JAVA_HOME/bin:$PATH
 
EXPOSE 80
 
CMD echo $MYPATH
CMD echo "success--------------ok"
CMD /bin/bash

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该Dockerfile里的内容，都是之前讲过的，稍微看看应该都能看懂。如果下载的Java版本比较新，注意修改第21行处的对应文件名，此外解压太Java压缩包后，目录名也要修改（第25行）

接下来我们构建该镜像，命令格式：docker build -t 新镜像名字:TAG .​

选项 -t 是什么意思呢？查看下帮助，就是构建时要带的一个选项：

$ docker build --help
............
  -t, --tag stringArray               Name and optionally a tag (format: "name:tag")
      --target string                 Set the target build stage to build
      --ulimit ulimit                 Ulimit options (default [])

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接下来我们开始构建，执行如下命令：

docker build -t centosjava8:1.5 .

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安装完后，我们可以检查下镜像，可以看到我们自己的镜像大了不少，有1.24G：

$ docker images centos*
REPOSITORY    TAG       IMAGE ID       CREATED         SIZE
centosjava8   1.5       9263eda71f21   2 minutes ago   1.24GB
centos        7         eeb6ee3f44bd   24 months ago   204MB

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接下来我们运行下该镜像，命令格式：docker run -it 新镜像名字:TAG​

docker run -it centosjava8:1.5

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接下来测试下，首先是登录后的位置：

# pwd
/usr/local

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vim命令：

$ vim -version
VIM - Vi IMproved 7.4 (2013 Aug 10, compiled Dec 15 2020 16:44:08)
Garbage after option argument: "-version"
More info with: "vim -h"

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ifconfig命令：

$ ifconfig
eth0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 172.17.0.4  netmask 255.255.0.0  broadcast 172.17.255.255
        ether 02:42:ac:11:00:04  txqueuelen 0  (Ethernet)
        RX packets 8  bytes 656 (656.0 B)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

lo: flags=73<UP,LOOPBACK,RUNNING>  mtu 65536
        inet 127.0.0.1  netmask 255.0.0.0
        loop  txqueuelen 1000  (Local Loopback)
        RX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

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Java版本：

$ java -version
java version "1.8.0_381"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_381-b09)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.381-b09, mixed mode)

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家庭作业

在Ubuntu镜像基础上，安装vim，ifconfig和Java8

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（完）