Docker Dockerfile 定制镜像

使用 Dockerfile 定制镜像

  镜像的定制实际上就是定制每一层所添加的配置、文件。若是咱们能够把每一层修改、安装、构建、操做的命令都写入一个脚本,用这个脚原本构建、定制镜像,那么没法重复的问题、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 Dockerfilephp

  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,所以每一条指令的内容,就是描述该层应当如何构建。css

  此处以定制 nginx 镜像为例,使用 Dockerfile 来定制。html

  在一个空白目录中,创建一个文本文件,并命名为 Dockerfilenode

$ mkdir mynginx
$ cd mynginx
$ touch Dockerfile

  其内容为:python

FROM nginx
RUN echo '<h1>Hello, Docker!</h1>' > /usr/share/nginx/html/index.html

  这个 Dockerfile 很简单,一共就两行。涉及到了两条指令, FROMRUNmysql

Dockerfile 指令详解

FROM 指定基础镜像

  所谓定制镜像,那必定是以一个镜像为基础,在其上进行定制。而 FROM 就是指定基础镜像,所以一个 DockerfileFROM 是必备的指令,而且必须是第一条指令linux

  在 Docker Store 上有很是多的高质量的官方镜像,有能够直接拿来使用的服务类的镜像,如nginx redismongo mysql 等;也有一些方便开发、构建、运行各类语言应用的镜像,如 node openjdk python 等。能够在其中寻找一个最符合咱们最终目标的镜像为基础镜像进行定制。nginx

  若是没有找到对应服务的镜像,官方镜像中还提供了一些更为基础的操做系统镜像,如ubuntu debian centos 等,这些操做系统的软件库为咱们提供了更广阔的扩展空间。git

  除了选择现有镜像为基础镜像外,Docker 还存在一个特殊的镜像,名为 scratch这个镜像是虚拟的概念,并不实际存在,它表示一个空白的镜像。github

FROM scratch
...

  若是你以 scratch 为基础镜像的话,意味着你不以任何镜像为基础,接下来所写的指令将做为镜像第一层开始存在。

  不以任何系统为基础,直接将可执行文件复制进镜像的作法并不罕见,好比 swarmcoreos/etcd 。对于 Linux 下静态编译的程序来讲,并不须要有操做系统提供运行时支持,所需的一切库都已经在可执行文件里了,所以直接 FROM scratch 会让镜像体积更加小巧。使用 Go 语言 开发的应用不少会使用这种方式来制做镜像,这也是为何有人认为 Go是特别适合容器微服务架构的语言的缘由之一。

RUN 执行命令

  RUN 指令是用来执行命令行命令的。因为命令行的强大能力, RUN 指令在定制镜像时是最经常使用的指令之一。其格式有两种:

  • shell 格式: RUN <命令> ,就像直接在命令行中输入的命令同样。刚才写的 Dockerfile 中的 RUN 指令就是这种格式。
RUN echo '<h1>Hello, Docker!</h1>' > /usr/share/nginx/html/index.html
  • 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。

  既然 RUN 就像 Shell 脚本同样能够执行命令,那么咱们是否就能够像 Shell 脚本同样把每一个命令对应一个 RUN 呢?好比这样:

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

  以前说过,Dockerfile 中每个指令都会创建一层, RUN 也不例外。每个 RUN 的行为,就和刚才咱们手工创建镜像的过程同样:新创建一层,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。

  而上面的这种写法,建立了 7 层镜像。这是彻底没有意义的,并且不少运行时不须要的东西,都被装进了镜像里,好比编译环境、更新的软件包等等。结果就是产生很是臃肿、很是多层的镜像,不只仅增长了构建部署的时间,也很容易出错。 这是不少初学 Docker 的人常犯的一个错误(我也不能原谅本身ε=(´ο`*)))唉)。

  Union FS 是有最大层数限制的,好比 AUFS,曾经是最大不得超过 42 层,如今是不得超过127 层

  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,以前全部的命令只有一个目的,就是编译、安装 redis 可执行文件。所以没有必要创建不少层,这只是一层的事情。所以,这里没有使用不少个 RUN 对一一对应不一样的命令,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。将以前的 7 层,简化为了1 层。在撰写 Dockerfile 的时候,要常常提醒本身,这并非在写 Shell 脚本,而是在定义每一层该如何构建。

  而且,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,好比换行、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,还能够看到这一组命令的最后添加了清理工做的命令,删除了为了编译构建所须要的软件,清理了全部下载、展开的文件,而且还清理了 apt 缓存文件。这是很重要的一步,以前有说过,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。所以镜像构建时,必定要确保每一层只添加真正须要添加的东西,任何无关的东西都应该清理掉。

  不少人初学 Docker 制做出了很臃肿的镜像的缘由之一,就是忘记了每一层构建的最后必定要清理掉无关文件。

构建镜像

  好了,让咱们再回到以前定制的 nginx 镜像的 Dockerfile 来。如今咱们明白了这个 Dockerfile的内容,那么让咱们来构建这个镜像吧。

  在 Dockerfile 文件所在目录执行:

$ docker build -t nginx:v3 .
Sending build context to Docker daemon 2.048 kB
Step 1 : FROM nginx
---> e43d811ce2f4
Step 2 : RUN echo '<h1>Hello, Docker!</h1>' > /usr/share/nginx/html/index.html
---> Running in 9cdc27646c7b
---> 44aa4490ce2c
Removing intermediate container 9cdc27646c7b
Successfully built 44aa4490ce2c

  从命令的输出结果中,咱们能够清晰的看到镜像的构建过程。在 Step 2 中,如同咱们以前所说的那样, RUN 指令启动了一个容器 9cdc27646c7b ,执行了所要求的命令,并最后提交了这一层 44aa4490ce2c ,随后删除了所用到的这个容器 9cdc27646c7b 。

  这里咱们使用了 docker build 命令进行镜像构建。其格式为:

docker build [选项] <上下文路径/URL/->

  在这里咱们指定了最终镜像的名称 -t nginx:v3 ,构建成功后,咱们能够直接运行这个镜像,其结果就是咱们的主页被改变成了Hello, Docker!

镜像构建上下文(Context)

  若是注意,会看到 docker build 命令最后有一个 .. 表示当前目录,而 Dockerfile就在当前目录,所以很多初学者觉得这个路径是在指定 Dockerfile 所在路径,这么理解实际上是不许确的。若是对应上面的命令格式,你可能会发现,这是在指定上下文路径。那么什么是上下文呢?

  首先咱们要理解 docker build 的工做原理。Docker 在运行时分为 Docker 引擎(也就是服务端守护进程)和客户端工具。Docker 的引擎提供了一组 REST API,被称为 DockerRemote API,而如 docker 命令这样的客户端工具,则是经过这组 API 与 Docker 引擎交互,从而完成各类功能。所以,虽然表面上咱们好像是在本机执行各类 docker 功能,但实际上,一切都是使用的远程调用形式在服务端(Docker 引擎)完成。也由于这种 C/S 设计,让咱们操做远程服务器的 Docker 引擎变得垂手可得。

  当咱们进行镜像构建的时候,并不是全部定制都会经过 RUN 指令完成,常常会须要将一些本地文件复制进镜像,好比经过 COPY 指令、 ADD 指令等。而 docker build 命令构建镜像,其实并不是在本地构建,而是在服务端,也就是 Docker 引擎中构建的。那么在这种客户端/服务端的架构中,如何才能让服务端得到本地文件呢?

  这就引入了上下文的概念。当构建的时候,用户会指定构建镜像上下文的路径, docker build 命令得知这个路径后,会将路径下的全部内容打包,而后上传给 Docker 引擎。这样Docker 引擎收到这个上下文包后,展开就会得到构建镜像所需的一切文件。

  若是在 Dockerfile 中这么写:

COPY ./package.json /app/

  这并非要复制执行 docker build 命令所在的目录下的 package.json ,也不是复制 Dockerfile 所在目录下的 package.json ,而是复制 上下文(context) 目录下的 package.json 。

  所以, COPY 这类指令中的源文件的路径都是相对路径。这也是初学者常常会问的为何 COPY ../package.json /app 或者 COPY /opt/xxxx /app 没法工做的缘由,由于这些路径已经超出了上下文的范围,Docker 引擎没法得到这些位置的文件。若是真的须要那些文件,应该将它们复制到上下文目录中去。

  如今就能够理解刚才的命令 docker build -t nginx:v3 . 中的这个 . ,其实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。

  若是观察 docker build 输出,咱们其实已经看到了这个发送上下文的过程:

$ docker build -t nginx:v3 .
Sending build context to Docker daemon 2.048 kB
...

  理解构建上下文对于镜像构建是很重要的,避免犯一些不该该的错误。好比有些初学者在发现 COPY /opt/xxxx /app 不工做后,因而干脆将 Dockerfile 放到了硬盘根目录去构建,结果发现 docker build 执行后,在发送一个几十 GB 的东西,极为缓慢并且很容易构建失败。那是由于这种作法是在让 docker build 打包整个硬盘,这显然是使用错误。

  通常来讲,应该会将 Dockerfile 置于一个空目录下,或者项目根目录下。若是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。若是目录下有些东西确实不但愿构建时传给 Docker 引擎,那么能够用 .gitignore 同样的语法写一个 .dockerignore ,该文件是用于剔除不须要做为上下文传递给 Docker 引擎的。

  那么为何会有人误觉得 . 是指定 Dockerfile 所在目录呢?这是由于在默认状况下,若是不额外指定 Dockerfile 的话,会将上下文目录下的名为 Dockerfile 的文件做为 Dockerfile。

  这只是默认行为,实际上 Dockerfile 的文件名并不要求必须为 Dockerfile ,并且并不要求必须位于上下文目录中,好比能够用 -f ../Dockerfile.php 参数指定某个文件做为 Dockerfile 。

  固然,通常你们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。

其它 docker build 的用法

直接用 Git repo 进行构建

  或许你已经注意到了, docker build 还支持从 URL 构建,好比能够直接从 Git repo 中构建:

$ docker build https://github.com/twang2218/gitlab-ce-zh.git#:8.14
docker build https://github.com/twang2218/gitlab-ce-zh.git\#:8.14
Sending build context to Docker daemon 2.048 kB
Step 1 : FROM gitlab/gitlab-ce:8.14.0-ce.0
8.14.0-ce.0: Pulling from gitlab/gitlab-ce
aed15891ba52: Already exists
773ae8583d14: Already exists
...

  这行命令指定了构建所需的 Git repo,而且指定默认的 master 分支,构建目录为 /8.14/ ,而后 Docker 就会本身去 git clone 这个项目、切换到指定分支、并进入到指定目录后开始构建。

用给定的 tar 压缩包构建
$ docker build http://server/context.tar.gz

  若是所给出的 URL 不是个 Git repo,而是个 tar 压缩包,那么 Docker 引擎会下载这个包,并自动解压缩,以其做为上下文,开始构建。

  从标准输入中读取 Dockerfile 进行构建

docker build - < Dockerfile

  或

cat Dockerfile | docker build -

  若是标准输入传入的是文本文件,则将其视为 Dockerfile ,并开始构建。这种形式因为直接从标准输入中读取 Dockerfile 的内容,它没有上下文,所以不能够像其余方法那样能够将本地文件 COPY 进镜像之类的事情。

从标准输入中读取上下文压缩包进行构建
$ docker build - < context.tar.gz

  若是发现标准输入的文件格式是 gzip 、 bzip2 以及 xz 的话,将会使其为上下文压缩包,直接将其展开,将里面视为上下文,并开始构建。

COPY 复制文件

  格式:

  • COPY <源路径>... <目标路径>
  • COPY ["<源路径1>",... "<目标路径>"]

  和 RUN 指令同样,也有两种格式,一种相似于命令行,一种相似于函数调用。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。好比:

COPY package.json /usr/src/app/

  <源路径> 能够是多个,甚至能够是通配符,其通配符规则要知足 Go 的 filepath.Match 规则,如:

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

  <目标路径> 能够是容器内的绝对路径,也能够是相对于工做目录的相对路径(工做目录能够用 WORKDIR 指令来指定)。目标路径不须要事先建立,若是目录不存在会在复制文件前先行建立缺失目录。

  此外,还须要注意一点,使用 COPY 指令,源文件的各类元数据都会保留。好比读、写、执行权限、文件变动时间等。这个特性对于镜像定制颇有用。特别是构建相关文件都在使用 Git进行管理的时候。

ADD 更高级的复制文件

  ADD 指令和 COPY 的格式和性质基本一致。可是在 COPY 基础上增长了一些功能。好比 <源路径> 能够是一个 URL ,这种状况下,Docker 引擎会试图去下载这个连接的文件放到 <目标路径> 去。下载后的文件权限自动设置为 600 ,若是这并非想要的权限,那么还须要增长额外的一层 RUN 进行权限调整,另外,若是下载的是个压缩包,须要解压缩,也同样还须要额外的一层 RUN 指令进行解压缩。因此不如直接使用 RUN 指令,而后使用 wget 或者 curl 工具下载,处理权限、解压缩、而后清理无用文件更合理。所以,这个功能其实并不实用,并且不推荐使用。

  若是 <源路径> 为一个 tar 压缩文件的话,压缩格式为 gzip , bzip2 以及 xz 的状况下, ADD 指令将会自动解压缩这个压缩文件到 <目标路径> 去。

  在某些状况下,这个自动解压缩的功能很是有用,好比官方镜像 ubuntu 中:

FROM scratch
ADD ubuntu-xenial-core-cloudimg-amd64-root.tar.gz /
...

  但在某些状况下,若是咱们真的是但愿复制个压缩文件进去,而不解压缩,这时就不可使用 ADD 命令了。

  在 Docker 官方的 Dockerfile 最佳实践文档 中要求,尽量的使用 COPY ,由于 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,其行为也不必定很清晰。最适合使用 ADD 的场合,就是所说起的须要自动解压缩的场合。

  另外须要注意的是, 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。

  所以在 COPY 和 ADD 指令中选择的时候,能够遵循这样的原则,全部的文件复制均使用 COPY 指令,仅在须要自动解压缩的场合使用 ADD 。

CMD 容器启动命令

  CMD 指令的格式和 RUN 类似,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。

  以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,须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。

  在运行时能够指定新的命令来替代镜像设置中的这个默认命令,好比, ubuntu 镜像默认的CMD 是 /bin/bash ,若是咱们直接 docker run -it ubuntu 的话,会直接进入 bash 。咱们也能够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,通常推荐使用 exec 格式,这类格式在解析时会被解析为 JSON 数组,所以必定要使用双引号 " ,而不要使用单引号。

  若是使用 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。好比:

CMD echo $HOME

  在实际执行中,会将其变动为:

CMD [ "sh", "-c", "echo $HOME" ]

  这就是为何咱们可使用环境变量的缘由,由于这些环境变量会被 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之前台执行,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。

  初学者通常将 CMD 写为:

CMD service nginx start

  而后发现容器执行后就当即退出了。甚至在容器内去使用 systemctl 命令结果却发现根本执行不了。这就是由于没有搞明白前台、后台的概念,没有区分容器和虚拟机的差别,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须要关心的东西。

  而使用 service nginx start 命令,则是但愿 systemd 来之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 nginxstart”] ,所以主进程其实是 sh 。那么当 service nginx start 命令结束后, sh 也就结束了, sh 做为主进程退出了,天然就会令容器退出。

  正确的作法是直接执行 nginx 可执行文件,而且要求之前台形式运行。好比:

CMD ["nginx", "-g", "daemon off;"]

ENTRYPOINT 入口点

  ENTRYPOINT 的格式和 RUN 指令格式同样,分为 exec 格式shell 格式

  ENTRYPOINT 的目的和 CMD 同样,都是在指定容器启动程序及参数。ENTRYPOINT 在运行时也能够替代,不过比 CMD 要略显繁琐,须要经过 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,再也不是直接的运行其命令,而是将CMD 的内容做为参数传给 ENTRYPOINT 指令,换句话说实际执行时,将变为:

<ENTRYPOINT> "<CMD>"

  那么有了 CMD 后,为何还要有 ENTRYPOINT 呢?这种 <ENTRYPOINT> "<CMD>" 有什么好处么?让咱们来看几个场景。

场景一:让镜像变成像命令同样使用

  假设咱们须要一个得知本身当前公网 IP 的镜像,那么能够先用 CMD 来实现:

FROM ubuntu:16.04
RUN apt-get update \
&& apt-get install -y curl \
&& rm -rf /var/lib/apt/lists/*
CMD [ "curl", "-s", "http://ip.cn" ]

  假如咱们使用 docker build -t myip . 来构建镜像的话,若是咱们须要查询当前公网 IP,只须要执行:

$ docker run myip
当前 IP61.148.226.66 来自:北京市 联通

  嗯,这么看起来好像能够直接把镜像当作命令使用了,不过命令总有参数,若是咱们但愿加参数呢?好比从上面的 CMD 中能够看到实质的命令是 curl ,那么若是咱们但愿显示 HTTP头信息,就须要加上 -i 参数。那么咱们能够直接加 -i 参数docker run myip 么?

$ docker run myip -i docker: Error response from daemon: invalid header field value "oci runtime error: con tainer_linux.go:247: starting container process caused \"exec: \\\"-i\\\": executable file not found in $PATH\"\n".

  咱们能够看到可执行文件找不到的报错, executable file not found 。以前咱们说过,跟在镜像名后面的是 command ,运行时会替换 CMD 的默认值。所以这里的 -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,因此天然找不到。

  那么若是咱们但愿加入 -i 这参数,咱们就必须从新完整的输入这个命令:

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

  这显然不是很好的解决方案,而使用 ENTRYPOINT 就能够解决这个问题。如今咱们从新用 ENTRYPOINT 来实现这个镜像:

FROM ubuntu:16.04
RUN apt-get update \
    && apt-get install -y curl \
    && rm -rf /var/lib/apt/lists/*
ENTRYPOINT [ "curl", "-s", "http://ip.cn" ]

  此次咱们再来尝试直接使用 docker run myip -i :

$ docker run myip
当前 IP:61.148.226.66 来自:北京市 联通

$ docker run myip -i
HTTP/1.1 200 OK
Server: nginx/1.8.0
Date: Tue, 22 Nov 2016 05:12:40 GMT
Content-Type: text/html; charset=UTF-8
Vary: Accept-Encoding
X-Powered-By: PHP/5.6.24-1~dotdeb+7.1
X-Cache: MISS from cache-2
X-Cache-Lookup: MISS from cache-2:80
X-Cache: MISS from proxy-2_6
Transfer-Encoding: chunked
Via: 1.1 cache-2:80, 1.1 proxy-2_6:8006
Connection: keep-alive

当前 IP:61.148.226.66 来自:北京市 联通

  能够看到,此次成功了。这是由于当存在 ENTRYPOINT 后, CMD 的内容将会做为参数传给 ENTRYPOINT ,而这里 -i 就是新的 CMD ,所以会做为参数传给 curl ,从而达到了咱们预期的效果。

场景二:应用运行前的准备工做

  启动容器就是启动主进程,但有些时候,启动主进程前,须要一些准备工做。好比 mysql 类的数据库,可能须要一些数据库配置、初始化的工做,这些工做要在最终的 mysql 服务器运行以前解决。

  此外,可能但愿避免使用 root 用户去启动服务,从而提升安全性,而在启动服务前还须要以 root 身份执行一些必要的准备工做,最后切换到服务用户身份启动服务。或者除了服务外,其它命令依旧可使用 root 身份执行,方便调试等。

  这些准备工做是和容器 CMD 无关的,不管 CMD 为何,都须要事先进行一个预处理的工做。这种状况下,能够写一个脚本,而后放入 ENTRYPOINT 中去执行,而这个脚本会将接到的参数(也就是 )做为命令,在脚本最后执行。好比官方镜像 redis 中就是这么作的:

FROM alpine:3.4
...
RUN addgroup -S redis && adduser -S -G redis redis
...
ENTRYPOINT ["docker-entrypoint.sh"]
EXPOSE 6379
CMD [ "redis-server" ]

  能够看到其中为了 redis 服务建立了 redis 用户,并在最后指定了 ENTRYPOINT 为 dockerentrypoint.sh 脚本。

#!/bin/sh
...
# allow the container to be started with `--user`
if [ "$1" = 'redis-server' -a "$(id -u)" = '0' ]; then
    chown -R redis .
    exec su-exec redis "$0" "$@"
fi
exec "$@"

  该脚本的内容就是根据 CMD 的内容来判断,若是是 redis-server 的话,则切换到 redis 用户身份启动服务器,不然依旧使用 root 身份执行。好比:

$ docker run -it redis id
uid=0(root) gid=0(root) groups=0(root)

ENV 设置环境变量

  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,不管是后面的其它指令,如 RUN ,仍是运行时的应用,均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,就可使用这个环境变量。好比在官方 node 镜像 Dockerfile 中,就有相似这样的代码:

ENV NODE_VERSION 7.2.0
RUN curl -SLO "https://nodejs.org/dist/v$NODE_VERSION/node-v$NODE_VERSION-linux-x64.ta r.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,屡次使用 $NODE_VERSION 来进行操做定制。能够看到,未来升级镜像构建版本的时候,只须要更新 7.2.0 便可, Dockerfile 构建维护变得更轻松了。

  下列指令能够支持环境变量展开:
  ADD 、 COPY 、 ENV 、 EXPOSE 、 LABEL 、 USER 、 WORKDIR 、 VOLUME 、 STOPSIGNAL 、 ONBUILD 。

  能够从这个指令列表里感受到,环境变量可使用的地方不少,很强大。经过环境变量,咱们可让一份 Dockerfile 制做更多的镜像,只需使用不一样的环境变量便可。

ARG 构建参数

  格式: ARG <参数名>[=<默认值>]

  构建参数和 ENV 的效果同样,都是设置环境变量。所不一样的是, ARG 所设置的构建环境的环境变量,在未来容器运行时是不会存在这些环境变量的。可是不要所以就使用 ARG 保存密码之类的信息,由于 docker history 仍是能够看到全部值的。

  Dockerfile 中的 ARG 指令是定义参数名称,以及定义其默认值。该默认值能够在构建命令 docker build 中用 --build-arg <参数名>=<值> 来覆盖。

  在 1.13 以前的版本,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。若是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,再也不报错退出,而是显示警告信息,并继续构建。这对于使用 CI 系统,用一样的构建流程构建不一样的 Dockerfile 的时候比较有帮助,避免构建命令必须根据每一个 Dockerfile 的内容修改。

VOLUME 定义匿名卷

  格式为:

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

  以前咱们说过,容器运行时应该尽可能保持容器存储层不发生写操做,对于数据库类须要保存动态数据的应用,其数据库文件应该保存于卷(volume)中。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,咱们能够事先指定某些目录挂载为匿名卷,这样在运行时若是用户不指定挂载,其应用也能够正常运行,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。固然,运行时能够覆盖这个挂载设置。好比:

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。

EXPOSE 声明端口

  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,在运行时并不会由于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;另外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。之前全部容器都运行于默认桥接网络中,所以全部容器互相之间均可以直接访问,这样存在必定的安全性问题。因而有了一个 Docker 引擎参数 --icc=false ,当指定该参数后,容器间将默认没法互访,除非互相间使用了 --links 参数的容器才能够互通,而且只有镜像中 EXPOSE 所声明的端口才能够被访问。这个 --icc=false 的用法,在引入了 docker network 后已经基本不用了,经过自定义网络能够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。

WORKDIR 指定工做目录

  格式为 WORKDIR <工做目录路径>

  使用 WORKDIR 指令能够来指定工做目录(或者称为当前目录),之后各层的当前目录就被改成指定的目录,如该目录不存在, WORKDIR 会帮你创建目录。

  以前提到一些初学者常犯的错误是把 Dockerfile 等同于 Shell 脚原本书写,这种错误的理解还可能会致使出现下面这样的错误:

RUN cd /app
RUN echo "hello" > world.txt

  若是将这个 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 。缘由其实很简单,在 Shell 中,连续两行是同一个进程执行环境,所以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一样,是两个彻底不一样的容器。这就是对 Dockerfile 构建分层存储的概念不了解所致使的错误。

  以前说过每个 RUN 都是启动一个容器、执行命令、而后提交存储层文件变动。第一层 RUNcd /app 的执行仅仅是当前进程的工做目录变动,一个内存上的变化而已,其结果不会形成任何文件变动。而到第二层的时候,启动的是一个全新的容器,跟第一层的容器更彻底不要紧,天然不可能继承前一层构建过程当中的内存变化。

  所以若是须要改变之后各层的工做目录的位置,那么应该使用 WORKDIR 指令。

USER 指定当前用户

  格式: USER <用户名>

  USER 指令和 WORKDIR 类似,都是改变环境状态并影响之后的层。 WORKDIR 是改变工做目录, USER 则是改变以后层的执行 RUN , CMD 以及 ENTRYPOINT 这类命令的身份。固然,和 WORKDIR 同样, USER 只是帮助你切换到指定用户而已,这个用户必须是事先创建好的,不然没法切换。

RUN groupadd -r redis && useradd -r -g redis redis
USER redis
RUN [ "redis-server" ]

  若是以 root 执行的脚本,在执行期间但愿改变身份,好比但愿以某个已经创建好的用户来运行某个服务进程,不要使用 su 或者 sudo ,这些都须要比较麻烦的配置,并且在 TTY 缺失的环境下常常出错。建议使用 gosu

# 创建 redis 用户,并使用 gosu 换另外一个用户执行命令
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" ]

HEALTHCHECK 健康检查

  格式:

  • HEALTHCHECK [选项] CMD <命令> :设置检查容器健康情况的命令
  • HEALTHCHECK NONE :若是基础镜像有健康检查指令,使用这行能够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 引擎只能够经过容器内主进程是否退出来判断容器是否状态异常。不少状况下这没问题,可是若是程序进入死锁状态,或者死循环状态,应用进程并不退出,可是该容器已经没法提供服务了。在 1.12 之前,Docker 不会检测到容器的这种状态,从而不会从新调度,致使可能会有部分容器已经没法提供服务了却还在接受用户请求。

  而自 1.12 以后,Docker 提供了 HEALTHCHECK 指令,经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 ,若是连续必定次数失败,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,若是超过这个时间,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 同样, HEALTHCHECK 只能够出现一次,若是写了多个,只有最后一个生效。

  在 HEALTHCHECK [选项] CMD 后面的命令,格式和 ENTRYPOINT 同样,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。

  假设咱们有个镜像是个最简单的 Web 服务,咱们但愿增长健康检查来判断其 Web 服务是否在正常工做,咱们能够用 curl 来帮助判断,其 Dockerfile 的 HEALTHCHECK 能够这么写:

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

  这里咱们设置了每 5 秒检查一次(这里为了试验因此间隔很是短,实际应该相对较长),若是健康检查命令超过 3 秒没响应就视为失败,而且使用 curl -fs http://localhost/ || exit 1 做为健康检查命令。

  使用 docker build 来构建这个镜像:

$ docker build -t myweb:v1 .

  构建好了后,咱们启动一个容器:

$ docker run -d --name web -p 80:80 myweb:v1

  当运行该镜像后,能够经过 docker container ls 看到最初的状态为 (health: starting) :

$ docker container ls
CONTAINER ID    IMAGE           COMMAND                 CREATED         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 container ls ,就会看到健康状态变化为了 (healthy) :

$ docker container ls
CONTAINER ID    IMAGE           COMMAND                 CREATED         STATUS                                  PORTS                   NAMES
03e28eb00bd0    myweb:v1        "nginx -g 'daemon off"  18 seconds ago   Up 16 seconds (health: healthy)         80/tcp, 443/tcp         web

  若是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,能够用 docker inspect 来查看。

$ docker inspect --format '{{json .State.Health}}' upbeat_allen | python -m json.tool { "FailingStreak": 0, "Log": [ { "End": "2018-06-14T04:55:37.477730277-04:00", "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": "2018-06-14T04:55:37.408045977-04:00" }, { "End": "2018-06-14T04:55:42.553816257-04:00", "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": "2018-06-14T04:55:42.480940888-04:00" }, { "End": "2018-06-14T04:55:47.631694051-04:00", "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": "2018-06-14T04:55:47.557214953-04:00" }, { "End": "2018-06-14T04:55:52.708195002-04:00", "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": "2018-06-14T04:55:52.63499573-04:00" }, { "End": "2018-06-14T04:55:57.795117794-04:00", "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": "2018-06-14T04:55:57.714289056-04:00" } ], "Status": "healthy" }

ONBUILD 为他人作嫁衣裳

  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,好比 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,惟有 ONBUILD 是为了帮助别人定制本身而准备的。

  假设咱们要制做 Node.js 所写的应用的镜像。咱们都知道 Node.js 使用 npm 进行包管理,全部依赖、配置、启动信息等会放到 package.json 文件里。在拿到程序代码后,须要先进行 npm install 才能够得到全部须要的依赖。而后就能够经过 npm start 来启动应用。所以,通常来讲会这样写 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,就能够直接拿来启动容器运行。可是若是咱们还有第二个 Node.js 项目也差很少呢?好吧,那就再把这个 Dockerfile 复制到第二个项目里。那若是有第三个项目呢?再复制么?文件的副本越多,版本控制就越困难,让咱们继续看这样的场景维护的问题。

  若是第一个 Node.js 项目在开发过程当中,发现这个 Dockerfile 里存在问题,好比敲错字了、或者须要安装额外的包,而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,可是第二个项目呢?虽然最初 Dockerfile 是复制、粘贴自第一个项目的,可是并不会由于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。

  那么咱们可不能够作一个基础镜像,而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,从新构建后就继承了基础镜像的更新?好吧,能够,让咱们看看这样的结果。那么上面的这个 Dockerfile 就会变为:

FROM node:slim
RUN mkdir /app
WORKDIR /app
CMD [ "npm", "start" ]

  这里咱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 mynode 的话,各个项目内的本身的 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 从新构建镜像,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。若是这个 Dockerfile 里面有些东西须要调整呢?好比 npm install 都须要加一些参数,那怎么办?这一行 RUN 是不可能放入基础镜像的,由于涉及到了当前项目的 ./package.json ,难道又要一个个修改么?因此说,这样制做基础镜像,只解决了原来的 Dockerfile 的前4条指令的变化问题,然后面三条指令的变化则彻底没办法处理。

  ONBUILD 能够解决这个问题。让咱们用 ONBUILD 从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" ]

  此次咱们回到原始的 Dockerfile ,可是此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。而后各个项目的 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,以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、而且针对本项目执行 npm install ,生成应用镜像。

参考:https://github.com/yeasy/docker_practice