Dockerfile教程

• Dockerfile教程
  • 简介
  • 使用
    • Dockerfile文件
    • 构建镜像
    • 运行镜像
  • 优化
    • 开发测试镜像和生产镜像
    • 基础镜像优化
    • 微服务理念
    • .dockerignore
    • COPY和ADD
    • 镜像缓存
    • 缩减镜像体积
    • 多层构建
  • Dockerfile示例参考
  • 小教程alpine
    • Alpine Linux简介
    • Alpine Linux优势和缺点
    • Alpine Linux使用

简介

在使用镜像时，除了引用Docker hub上已有的、制作好的镜像，我们也可以基于现有镜像定制新的镜像。而定制镜像所需要的脚本文件就是 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。

有了Dockerfile，我们就可以在已有镜像的基础上，根据我们的需求，编写dockerfile，然后重新构建专属于我们自己使用的Docker镜像。

使用

Dockerfile文件

我们新建一个空白文件，命名为 dockerfile，再文件中写入如下内容：

FROM redis:rc-alpine3.11
RUN mkdir redis
WORKDIR redis
COPY ./redis.conf /etc/
CMD ["redis-server", "/etc/redis.conf"]

我们依次解释上面每一行：

• FROM 就是指定 基础镜像 ,一个 Dockerfile 中 FROM 是必备的指令，并且必须是第一条指令。如果不以任何镜像为基础，那应该用FROM scratch作为起始指令。
• RUN 是Dockerfile的核心指令，用于执行一条命令，由于Dockerfile 每一条指令都会新建一层，所以应该尽量将执行的内容写在一行（多行内容可以通过在末尾加\以表示未结束），它有两种写法：
  • shell 格式：RUN <命令>，就像直接在命令行中输入的命令一样。
  • 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。
• WORKDIR 表示指定当前工作目录，相当于cd命令。
• COPY 即复制文件到容器中，在这里是把redis.conf文件复制到容器的/etc目录下。
• CMD 是启动程序的命令，写法和RUN相同，一般推荐使用exec格式。

常用Docker指令列表如下：

更多指令及用法请参照官方文档

构建镜像

如上，我们完成了一个使用自己配置文件的redis镜像的准备工作，之后依据这个Dockerfile进行构建：

docker build -t redis_test:v0.1 .
# 会有类似如下输出：
Sending build context to Docker daemon 2.048 kB
Step 1 : FROM redis
...
...
Removing intermediate container 9cdc27646c7b
Successfully built 44aa4490ce2c

docker build的用法为：

docker build -t image:v1 .

• 参数详解

1. -t
   -t 参数用来指定 image 文件的名字，后面还可以用冒号指定标签。如果不指定，默认的标签就是latest。
2. .
   当构建的时候，我们需要指定构建镜像上下文的路径，上下文路径不仅是指Dockerfile文件所在的路径，而且包括Dockerfile中COPY、ADD等指令中包含的文件路径。
   在上面示例中，.表示构建上下文路径为当前目录

运行镜像

[rancher@ros ~]$ docker run -it -d test_image:v1
90e92c32d9836b0dbedf41c6f6db7dee287e0d39547794ed4ec00b43779608e5

优化

开发测试镜像和生产镜像

区分开发测试镜像和生产镜像可以帮助我们最合理化的使用资源。

1. 在开发测试镜像中，安装常用的vim，openssl等工具，设置root密码，默认启动ssh等。我们可以通过ssh连接容器，在容器内进行开发和测试。
2. 在生产镜像中，只需要安装项目/服务所依赖的包，设置启动命令运行即可。

基础镜像优化

1. 环境版本选择
   在选择基础镜像时，我们有多个环境版本的镜像可以选择，eg: （alpine，slim）
   slim 风格的镜像是基于 Debian 发行版制作的，而 alpine 风格的镜像是基于体积更小的 Alpine Linux 发行版制作的，非常轻量级。但并不是所有的语言都适合将alpine作为基础镜像。
   Debian 使用的是 GNU 项目所实现的 C 语言标准库，而 Alpine 使用的是 Musl C 标准库，它被设计用来替代 GNU C 标准库（glibc）的替代品，用于嵌入式操作系统和移动设备。因此使用 Alpine 在某些情况下会遇到兼容性问题。

2. 基础镜像推荐
   根据实际需要更换镜像版本号 | 语言 | 镜像 | | :—-: | :—-: | | python | python:3.9-rc-buster | | java | openjdk:15-ea-alpine3.11 | | node | node:alpine3.11 |

3. 指定标签
   当基础镜像没有指定标签时，将默认使用latest标签。因此， FROM ubuntu指令等同于FROM ubuntu:latest。
   所以，当镜像更新时，latest标签可能会指向不同的镜像，这时构建镜像有可能失败。所以最好指定确定的镜像标签。

微服务理念

容器只运行单个服务，不要一个镜像里包含多个进程

从技术角度讲，你可以在 Docker 容器中运行多个进程。你可以将数据库，前端，后端，ssh，supervisor 都运行在同一个 Docker 容器中。但是，这样会非常痛苦，eg:

• 构建时间较长
• 镜像体积较大
• 日志难以处理
• 横向扩展浪费资源
• ……

因此，建议大家要有微服务理念，为每个应用构建/使用单独的 Docker 镜像。

.dockerignore

.dockerignore的作用和语法类似于.gitignore，可以忽略一些不需要的文件，这样可以有效加快镜像构建时间，同时减少 Docker 镜像的大小。示例如下:

.git/
node_modules/

COPY和ADD

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。

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。如果<源路径>为一个压缩文件的话，压缩格式为gzip、bzip2/或者xz的情况下，ADD指令将会自动解压缩这个压缩文件到<目标路径>去。

ADD rootfs.tar.xz /
COPY . /tmp/

COPY和ADD都有复制文件到镜像中的功能，但是我们还是要尽可能的使用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。

镜像缓存

在构建镜像时，我们经常会用到镜像缓存，不仅可以提升镜像构建的速度，并且可以节省空间。在使用镜像缓存时，我们需要注意以下：

1. 当 Dockerfile 的指令修改了，复制的文件变化了，或者构建镜像时指定的变量不同了，对应的镜像层缓存就会失效
2. 某一层的镜像缓存失效之后，它之后的镜像层缓存都会失效。

对于类似COPY WORKDIR ENV LABEL 等命令，可以往后放，进行把变化频率小的往前放， 经常可能变化的命令往后放。 因为假设把经常变化的指令放在前面， 根据规定1， 缓存没有命中，则后面都要重新打镜像。

缩减镜像体积

1. RUN优化

Docker镜像是分层的，Dockerfile 中的每个指令都会创建一个新的镜像层。

为了减少分层，减小镜像体积，我们可以将所有的RUN指令合并为一个指令。从而达到缩减镜像体积目的。

1. RUN 指令清理，eg：

如果在 RUN 命令中执行apt、apk 或者 yum 类工具，可以借助这些工具提供的一些小技巧来减少镜像层数量及镜像大小。举几个例子：

• 执行 apt install -y 时增加选项--no-install-recommends，可以不用安装建议性的依赖，也可以在执行 apk add 时添加选项--no-cache 达到同样效果；
• 执行 yum/apt install -y 时候， 可以同时安装多个工具，比如 yum install -y gcc gcc-c++ make ...，将所有 install 任务放在一条 RUN 命令上执行，从而减少镜像层的数量；
• 清理组件安装时遗留下来的缓存或垃圾 | 系统 | 命令 | | :—-: | :—- | | alpine | apk —update add php7 && rm -rf /var/cache/apk/ | | Ubuntu/Debian | rm -rf /var/lib/apt/lists/ | | CentOS | yum clean all |

多层构建

要想大幅度减少镜像的体积，多阶段构建是必不可少的。

多阶段构建的想法很简单：“我不想在最终的镜像中包含一堆 C 或 Go 编译器和整个编译工具链，我只要一个编译好的可执行文件！”

多阶段构建可以由多个 FROM 指令识别，每一个 FROM 语句表示一个新的构建阶段，阶段名称可以用 AS 参数指定，例如：

FROM gcc:9.3.0 AS mybuildstage
COPY hello.c .
RUN gcc -o hello hello.c
FROM ubuntu
COPY --from=mybuildstage hello .
CMD ["./hello"]

Dockerfile示例参考

1. python开发测试镜像 ```dockerfile

   pyenv-code:3.6-buster

   FROM python:3.6-buster LABEL author=”gpp” email=”guopanpan@sinosoft.com.cn”

配置Debian软件源为国内清华源

RUN echo >/etc/apt/sources.list “\n\ deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/debian/ buster main contrib non-free\n\ deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/debian/ buster-updates main contrib non-free\n\ deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/debian/ buster-backports main contrib non-free\n\ deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/debian-security buster/updates main contrib non-free\n\ “ && \

设置pip源为国内清华源

pip config set global.index-url https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple &&\

安装sudo、vim、ssh等，配置ssh设置root用户密码等使其能够正常使用

apt update && apt install -y sudo vim openssh-server openssh-client &&\ mkdir -p /var/run/sshd &&\ echo ‘root:asd123’ | chpasswd &&\ sed -i ‘s/#PermitRootLogin prohibit-password/PermitRootLogin yes/‘ /etc/ssh/sshd_config &&\ sed ‘s@session\srequired\spam_loginuid.so@session optional pam_loginuid.so@g’ -i /etc/pam.d/sshd &&\ echo “export VISIBLE=now” >> /etc/profile

EXPOSE 22

启动镜像生成容器时执行的命令

CMD /usr/sbin/sshd && /bin/bash

2. python项目生产镜像
```dockerfile
# pyenv-test-[project]:3.6-buster
FROM python:3.6-buster
LABEL author="gpp" email="guopanpan@sinosoft.com.cn"
# 设置pip源为国内清华源,并安装requirements.txt中所有的包
RUN pip config set global.index-url https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple &&\
pip install -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple -r requirements.txt
ENV PYTHONPATH=/usr/src/app/neo4j-flask
WORKDIR /usr/src/app/neo4j-flask
COPY . .
# 项目启动
CMD [ "python", "src/app.py" ]

小教程alpine

Alpine Linux简介

Alpine Linux是一个3S(分别是Small,Simple,Secure)的Linux发行版本，基于musl libc和BusyBox构建，能够减小系统的体积与运行时资源消耗，同时它还提供了独有的强大的包管理工具apk，可以用来安装各种各样的软件包来扩展系统功能。

Alpine Linux优势和缺点

• 优势

1. Alpine Linux的Docker镜像特点是轻巧（大小只有5M）且有完整的包管理工具(APK)。

• 问题

1. Alpine Linux使用了musl，可能和其他Linux发行版使用的glibc实现会有些不同。
2. musl实现的DNS服务不会使用resolv.conf文件中的search和domain两个配置，通过DNS来进行服务发现时需要注意。

Alpine Linux使用

1. 修改apk安装源为国内清华源

sed -i 's/dl-cdn.alpinelinux.org/mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/g' /etc/apk/repositories

1. 包管理工具(apk)语法 | 命令 | 备注 | | :—-: | :—-: | | apk update | 更新包列表 | | apk search [软件包名] | 搜索软件包 | | apk info [软件包名] | 获取软件包信息 | | apk add [软件包名] | 安装软件包 | | apk del [软件包名] | 卸载并删除PACKAGES | | apk upgrade | 升级所有软件 | | apk add —upgrade | 指定升级部分软件包 | | …… | …… |