【Docker笔记04】【Dockerfile】，Dockerfile学习笔记，构建Docker镜像的指南

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本文介绍了Dockerfile的使用，这是Docker的核心组件之一，用于创建自定义镜像。通过Dockerfile，可以定义应用程序的运行环境、依赖关系等，简化了镜像的构建过程。本文详细解释了Dockerfile中的常用指令和语法，并提供了构建镜像的步骤和注意事项。阅读本文，读者可以了解如何使用Dockerfile构建自己的应用程序镜像。

一、前言

本系列是根据 B 站尚硅谷 Docker 视频学习记录笔记。因为没有视频课件，部分内容摘自 https://www.yuque.com/tmfl/cloud/dketq0。

【Docker笔记04】【Dockerfile】，Dockerfile学习笔记，构建Docker镜像的指南第1张

（图片来源网络，侵删）

本系列仅为自身学习笔记记录使用，记录存在偏差，推荐阅读原视频内容或本文参考笔记。

二、 Dockerfile 的构建过程

Dockerfile 时用来构建 Docker 镜像的文本文件，时由一条条构建镜像所需的指令和参数构成的脚本。

【Docker笔记04】【Dockerfile】，Dockerfile学习笔记，构建Docker镜像的指南第2张

（图片来源网络，侵删）

构建步骤：

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

Dockerfile编写：

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
指令按照从上到下顺序执行
#表示注释

每条指令都会创建一个新的镜像层并对镜像进行提交

Docker引擎执行Docker的大致流程：

docker从基础镜像运行一个容器
执行一条指令并对容器做出修改
执行类似docker commit的操作提交一个新的镜像层
docker再基于刚提交的镜像运行一个新容器
执行Dockerfile中的下一条指令，直到所有指令都执行完成

三、 Dockerfile 保留字

FROM ：基础镜像，当前新镜像是基于哪个镜像的，指定一个已经存在的镜像作为模板。Dockerfile第一条必须是FROM。格式如下：
```
# 表示从基础镜像  amazoncorretto:8-al2-jdk 开始构建镜像
FROM amazoncorretto:8-al2-jdk
```
MAINTAINER ：镜像维护者的姓名和邮箱地址（非必须），格式如下：
```
# 非必须
MAINTAINER ZhangSan zs@163.com
```

RUN ：容器构建时需要运行的命令（即在容器构建时可以指定执行一些 Shell 命令），存在shell 格式和 exec 格式两种格式。

# 等同于在终端操作的shell命令
# shell 格式 : RUN 
RUN yum -y install vim
#  exec 格式：RUN ["可执行文件" , "参数1", "参数2"]
# 等价于 RUN ./test.php dev offline
RUN ["./test.php", "dev", "offline"]

EXPOSE ：当前容器对外暴露出的端口, 格式如下：
```
EXPOSE 8080
```
WORKDIR ：指定在创建容器后，终端默认登录进来的工作目录。格式如下：
```
WORKDIR /usr/local/tomcat
```
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（一般不修改该配置）。格式如下：
```
# USER [:]
USER patrick
```
ENV ：用来在构建镜像过程中设置环境变量。这个环境变量可以在后续的任何RUN指令或其他指令中使用，如下，和 WORKDIR 命令联合使用：
```
ENV CATALINA_HOME /usr/local/tomcat
ENV PATH $CATALINA_HOME/bin:$PATH
RUN mkdir -p "$CATALINA_HOME"
WORKDIR $CATALINA_HOME
```

VOLUME ：容器数据卷，用于数据保存和持久化工作。类似于 docker run 的-v参数。格式如下：

# VOLUME 挂载点
# 挂载点可以是一个路径，也可以是数组（数组中的每一项必须用双引号）
VOLUME /var/lib/mysql

ADD ：将宿主机目录下（或远程文件）的文件拷贝进镜像，且会自动处理URL和解压tar压缩包。

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的文件目录复制到新的一层镜像内的位置。

COPY src dest
COPY ["src", "dest"]
# ：源文件或者源目录
# ：容器内的指定路径，该路径不用事先建好。如果不存在会自动创建

CMD ：指定容器启动后要干的事情。也存在shell 格式和 exec 格式。需要注意的是 Dockerfile 中可以有多个 CMD 命令，但是只有最后一个生效， CMD 会被 docker run 之后的参数替换。
如下在 Tomcat8 的 Dockerfile 文件中最后两行内容如下
```
# 暴露 8080 端口
EXPOSE 8080
# 在容器启动后执行 catalina.sh 脚本
CMD ["catalina.sh", "run"]
```
所以当我们通过 docker run -it -p 8080:8080 [容器ID] 命令启动 tomcat 时，Tomcat 的 Dockerfile 脚本在容器启动后会执行 catalina.sh 脚本完成 Tomcat 的启动。而如果我们通过docker run -it -p 8080:8080 [容器ID] /bin/bash 命令启动 Tomcat 容器时，相当于在原先的 Dockerfile 后追加了一条命令 CMD ["bin/bash", "run"]。而因为多个 CMD 命令只会生效最后一个则会导致 Tomcat 容器通过该命令启动后 Tomcat 服务并未启动。
ENTRYPOINT ：用来指定一个容器启动时要运行的命令。类似于CMD命令，但是ENTRYPOINT不会被docker run 后面的命令覆盖，这些命令参数会被当做参数送给ENTRYPOINT指令指定的程序。ENTRYPOINT可以和CMD一起用，一般是可变参数才会使用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，不再是直接运行期命令，而是将CMD的内容作为参数传递给ENTRYPOINT指令，它们两个组合会变成 ""。
```
FROM nginx
ENTRYPOINT ["nginx", "-c"]  # 定参
CMD ["/etc/nginx/nginx.conf"] # 变参
```
对于此Dockerfile，构建成镜像 nginx:test后，如果执行；
- docker run nginx test，则容器启动后，会执行 nginx -c /etc/nginx/nginx.conf。因为当 ENTRYPOINT 和 CMD一起使用时则 CMD 会作为 ENTRYPOINT 的参数使用。
- docker run nginx:test /app/nginx/new.conf，则容器启动后，会执行 nginx -c /app/nginx/new.conf。

Tomcat 官网的 Dockerfile 内容如下 : 可以作为熟悉语法的内容 :

#
# NOTE: THIS DOCKERFILE IS GENERATED VIA "apply-templates.sh"
#
# PLEASE DO NOT EDIT IT DIRECTLY.
#
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
# let "Tomcat Native" live somewhere isolated
ENV TOMCAT_NATIVE_LIBDIR $CATALINA_HOME/native-jni-lib
ENV LD_LIBRARY_PATH ${LD_LIBRARY_PATH:+$LD_LIBRARY_PATH:}$TOMCAT_NATIVE_LIBDIR
# see https://www.apache.org/dist/tomcat/tomcat-9/KEYS
# see also "versions.sh" (https://github.com/docker-library/tomcat/blob/master/versions.sh)
ENV GPG_KEYS 48F8E69F6390C9F25CFEDCD268248959359E722B A9C5DF4D22E99998D9875A5110C01C5A2F6059E7 DCFD35E0BF8CA7344752DE8B6FB21E8933C60243
ENV TOMCAT_MAJOR 9
ENV TOMCAT_VERSION 9.0.87
ENV TOMCAT_SHA512 71a64fe805aab89ef4798571d860a3c9a4f751f808921559a9249305abb205836de33ab89bb33b625a77f799f193d6bffbe94aadf293866df756d708f5bfb933
RUN set -eux; \
	\
# http://yum.baseurl.org/wiki/YumDB.html
	if ! command -v yumdb > /dev/null; then \
		yum install -y --setopt=skip_missing_names_on_install=False yum-utils; \
		yumdb set reason dep yum-utils; \
	fi; \
# a helper function to "yum install" things, but only if they aren't installed (and to set their "reason" to "dep" so "yum autoremove" can purge them for us)
	_yum_install_temporary() { ( set -eu +x; \
		local pkg todo=''; \
		for pkg; do \
			if ! rpm --query "$pkg" > /dev/null 2>&1; then \
				todo="$todo $pkg"; \
			fi; \
		done; \
		if [ -n "$todo" ]; then \
			set -x; \
			yum install -y --setopt=skip_missing_names_on_install=False $todo; \
			yumdb set reason dep $todo; \
		fi; \
	) }; \
	_yum_install_temporary gzip tar; \
	\
	ddist() { \
		local f=""; shift; \
		local distFile=""; shift; \
		local mvnFile="${1:-}"; \
		local success=; \
		local distUrl=; \
		for distUrl in \
# https://apache.org/history/mirror-history.html
			"https://dlcdn.apache.org/$distFile" \
# if the version is outdated, we have to pull from the archive
			"https://archive.apache.org/dist/$distFile" \
# if all else fails, let's try Maven (https://www.mail-archive.com/users@tomcat.apache.org/msg134940.html; https://mvnrepository.com/artifact/org.apache.tomcat/tomcat; https://repo1.maven.org/maven2/org/apache/tomcat/tomcat/)
			${mvnFile:+"https://repo1.maven.org/maven2/org/apache/tomcat/tomcat/$mvnFile"} \
		; do \
			if curl -fL -o "$f" "$distUrl" && [ -s "$f" ]; then \
				success=1; \
				break; \
			fi; \
		done; \
		[ -n "$success" ]; \
	}; \
	\
	ddist 'tomcat.tar.gz' "tomcat/tomcat-$TOMCAT_MAJOR/v$TOMCAT_VERSION/bin/apache-tomcat-$TOMCAT_VERSION.tar.gz" "$TOMCAT_VERSION/tomcat-$TOMCAT_VERSION.tar.gz"; \
	echo "$TOMCAT_SHA512 *tomcat.tar.gz" | sha512sum --strict --check -; \
	ddist 'tomcat.tar.gz.asc' "tomcat/tomcat-$TOMCAT_MAJOR/v$TOMCAT_VERSION/bin/apache-tomcat-$TOMCAT_VERSION.tar.gz.asc" "$TOMCAT_VERSION/tomcat-$TOMCAT_VERSION.tar.gz.asc"; \
	export GNUPGHOME="$(mktemp -d)"; \
	for key in $GPG_KEYS; do \
		gpg --batch --keyserver keyserver.ubuntu.com --recv-keys "$key"; \
	done; \
	gpg --batch --verify tomcat.tar.gz.asc tomcat.tar.gz; \
	tar -xf tomcat.tar.gz --strip-components=1; \
	rm bin/*.bat; \
	rm tomcat.tar.gz*; \
	rm -rf "$GNUPGHOME"; \
	\
# https://tomcat.apache.org/tomcat-9.0-doc/security-howto.html#Default_web_applications
	mv webapps webapps.dist; \
	mkdir webapps; \
# we don't delete them completely because they're frankly a pain to get back for users who do want them, and they're generally tiny (~7MB)
	\
	nativeBuildDir="$(mktemp -d)"; \
	tar -xf bin/tomcat-native.tar.gz -C "$nativeBuildDir" --strip-components=1; \
	_yum_install_temporary \
		apr-devel \
		gcc \
		make \
		openssl11-devel \
	; \
	( \
		export CATALINA_HOME="$PWD"; \
		cd "$nativeBuildDir/native"; \
		aprConfig="$(command -v apr-1-config)"; \
		./configure \
			--libdir="$TOMCAT_NATIVE_LIBDIR" \
			--prefix="$CATALINA_HOME" \
			--with-apr="$aprConfig" \
			--with-java-home="$JAVA_HOME" \
			--with-ssl \
		; \
		nproc="$(nproc)"; \
		make -j "$nproc"; \
		make install; \
	); \
	rm -rf "$nativeBuildDir"; \
	rm bin/tomcat-native.tar.gz; \
	\
# mark any explicit dependencies as manually installed
	find "$TOMCAT_NATIVE_LIBDIR" -type f -executable -exec ldd '{}' ';' \
		| awk '/=>/ && $(NF-1) != "=>" { print $(NF-1) }' \
		| xargs -rt readlink -e \
		| sort -u \
		| xargs -rt rpm --query --whatprovides \
		| sort -u \
		| tee "$TOMCAT_NATIVE_LIBDIR/.dependencies.txt" \
		| xargs -r yumdb set reason user \
	; \
	\
# clean up anything added temporarily and not later marked as necessary
	yum autoremove -y; \
	yum clean all; \
	rm -rf /var/cache/yum; \
	\
# sh removes env vars it doesn't support (ones with periods)
# https://github.com/docker-library/tomcat/issues/77
	find ./bin/ -name '*.sh' -exec sed -ri 's|^#!/bin/sh$|#!/usr/bin/env bash|' '{}' +; \
	\
# fix permissions (especially for running as non-root)
# https://github.com/docker-library/tomcat/issues/35
	chmod -R +rX .; \
	chmod 1777 logs temp work; \
	\
# smoke test
	catalina.sh version
# verify Tomcat Native is working properly
RUN set -eux; \
	nativeLines="$(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"]

四、Dockerfile 构建

1. 基础构建

Dockerfile 的构建通过 docker build 命令实现，如下：

# 注意：定义的TAG后面有个空格，空格后面有个点
# docker build -t 新镜像名字:TAG .
docker build -t ubuntu:1.0.1 .

如下例子：通过 Dockerfile 基于 centos 7 镜像新建一个支持 vim、 net-tools 以及 JDK 的镜像。

# 在 jdk 相对路径下建立
[root@localhost jdk]# ll
总用量 189604
drwxr-xr-x. 7   10  143       245 10月  5 2019 jdk1.8
-rw-r--r--. 1 root root 194151339 10月 14 13:55 jdk-8u231-linux-x64.tar.gz
# 新建编辑 Dockerfile 文件
[root@localhost jdk]# vim Dockerfile
# 查看当前存在镜像
[root@localhost jdk]# docker images 
REPOSITORY   TAG       IMAGE ID       CREATED       SIZE
tomcat       latest    fb5657adc892   2 years ago   680MB
mysql        5.7       c20987f18b13   2 years ago   448MB
ubuntu       latest    ba6acccedd29   2 years ago   72.8MB
centos       7         eeb6ee3f44bd   2 years ago   204MB
redis        6.0.8     16ecd2772934   3 years ago   104MB
# 构建新镜像
[root@localhost jdk]# docker build -t ubuntu-plus:1.0.0 .
[+] Building 0.0s (11/11) FINISHED             docker:default
 => [internal] load build definition from Dockerfile     0.0s
 => => transferring dockerfile: 830B                     0.0s
 => [internal] load metadata for docker.io/library/centos:7                                             0.0s
 => [internal] load .dockerignore                        0.0s
 => => transferring context: 2B                          0.0s
 => [1/6] FROM docker.io/library/centos:7                0.0s
 => [internal] load build context                        0.0s
 => => transferring context: 107B                        0.0s
 => CACHED [2/6] WORKDIR /usr/local                      0.0s
 => CACHED [3/6] RUN yum -y install vim                  0.0s
 => CACHED [4/6] RUN yum -y install net-tools            0.0s
 => CACHED [5/6] RUN mkdir /usr/local/java               0.0s
 => CACHED [6/6] ADD jdk-8u231-linux-x64.tar.gz /usr/local/java                                         0.0s
 => exporting to image                                   0.0s
 => => exporting layers                                  0.0s
 => => writing image sha256:83f22e20f9477993e092720eee52962161c2a30e32294e61d3fe251b3ad7eebb            0.0s
 => => naming to docker.io/library/ubuntu-plus:1.0.0     0.0s
# 构建成功，可以看到新镜像
[root@localhost jdk]# docker images
REPOSITORY    TAG       IMAGE ID       CREATED         SIZE
ubuntu-plus   1.0.0     83f22e20f947   5 minutes ago   1.12GB
tomcat        latest    fb5657adc892   2 years ago     680MB
mysql         5.7       c20987f18b13   2 years ago     448MB
ubuntu        latest    ba6acccedd29   2 years ago     72.8MB
centos        7         eeb6ee3f44bd   2 years ago     204MB
redis         6.0.8     16ecd2772934   3 years ago     104MB
# 可以正常进，并且支持上述新增功能
[root@localhost jdk]# docker run -it ubuntu-plus:1.0.0 /bin/bash

上面例子中的 Dockerfile 内容如下：

FROM centos:7
# 执行作者和邮箱
MAINTAINER kingfish
# 设置环境变量
ENV MYPATH /usr/local
# 设置容器进入后的默认路径
WORKDIR $MYPATH
# 安装 net-tools 和 vim
RUN yum -y install vim
RUN yum -y install net-tools
# 安装 JDK8
# RUN yum -y install glibc.i868
RUN mkdir /usr/local/java
# 将 宿主机的 jdk 文件拷贝到容器内部. Add 是相对路径 jar, 安装包必须要和 Dockerfile 放同一文件夹下
ADD jdk-8u231-linux-x64.tar.gz /usr/local/java
# 配置环境变量
ENV JAVA_HOME /usr/local/java/jdk1.8.0_231
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 "install ifconfig cmd into ubuntu success ....."
CMD /bin/bash

2. 微服务打包成 Dockerfile

新建SpringBoot服务并打包为 spring-simple-demo.jar，移动到宿主机上,本文不再展示具体服务搭建过程

编写 Dockerfile，文件内容如下：

# 依赖于 JDK 8
FROM jdk:8
MAINTAINER kingfish
# 在主机 /var/lib/docker目录下创建一个临时文件，并链接到容器的 /tmp
VOLUME /tmp
# 将jar包添加到容器中，并命名为 spring-simple-demo.jar
ADD spring-simple-demo.jar /spring-simple-demo.jar
# 运行jar包
RUN bash -c 'touch /spring-simple-demo.jar'
ENTRYPOINT ["java", "-jar", "/spring-simple-demo.jar"]
# 暴露服务端口（服务本身暴露9090端口）
EXPOSE 9090

构建镜像

[root@192 spring-demo]# vim Dockerfile 
# 构建镜像，指定镜像名和版本号
[root@192 spring-demo]#  docker build -t simple_demo_docker:1.0 .
[+] Building 15.8s (8/8) FINISHED                                       docker:default
 => [internal] load build definition from Dockerfile                              0.0s
 => => transferring dockerfile: 588B                                              0.0s
 => [internal] load metadata for docker.io/library/java:8                        15.2s
 => [internal] load .dockerignore  0.0s
 => => transferring context: 2B    0.0s
 => [internal] load build context  0.0s
 => => transferring context: 103B  0.0s
 => CACHED [1/3] FROM docker.io/library/java:8@sha256:c1ff613e8ba25833d2e1940da0940c3824f03f802c449f3d1815a66b7f8c0e9d           0.0s
 => [2/3] ADD spring-simple-demo.jar /spring-simple-demo.jar                      0.1s
 => [3/3] RUN bash -c 'touch /spring-simple-demo.jar'                             0.3s
 => exporting to image             0.1s
 => => exporting layers            0.1s
 => => writing image sha256:bb3a29e0a820244956ee052546902f06837b2395deb84bab2f4215b838e8fada                                     0.0s
 => => naming to docker.io/library/simple_demo_docker:1.0                         0.0s
 # 查看镜像
[root@192 spring-demo]# docker images
REPOSITORY           TAG       IMAGE ID       CREATED         SIZE
simple_demo_docker   1.0       bb3a29e0a820   6 seconds ago   749MB

启动镜像并测试

# 启动容器
[root@192 spring-demo]# docker run -p 9090:9090 -it simple_demo_docker:1.0  /bin/bash
# 调用服务暴露接口，可以正常返回结果
[root@192 spring-demo]# curl 127.0.0.1:9090/simple-demo/demo/getByDb
[{"id":232,"name":null,"password":null,"roleId":null,"userId":"1"},{"id":233,"name":null,"password":null,"roleId":null,"userId":"0"},{"id":234,"name":null,"password":null,"roleId":null,"userId":"2"},{"id":235,"name":null,"password":null,"roleId":null,"userId":"3"},{"id":236,"name":null,"password":null,"roleId":null,"userId":"4"},{"id":237,"name":null,"password":null,"roleId":null,"userId":"5"},{"id":238,"name":null,"password":null,"roleId":null,"userId":"7"},{"id":239,"name":null,"password":null,"roleId":null,"userId":"6"},{"id":240,"name":null,"password":null,"roleId":null,"userId":"8"},{"id":241,"name":null,"password":null,"roleId":null,"userId":"9"}][root@192 spring-demo]#

五、虚悬镜像

虚悬镜像：仓库名、标签名都是的镜像，称为 dangling images（虚悬镜像）。

在构建或者删除镜像时可能由于一些错误导致出现虚悬镜像。如：

构建时候没有镜像名、tag

docker build .

列出docker中的虚悬镜像：

docker image ls -f dangling=true

虚悬镜像一般是因为一些错误而出现的，没有存在价值，可以删除：

# 删除所有的虚悬镜像
docker image prune

六、参考内容

B 站尚硅谷 Docker 视频

https://www.yuque.com/tmfl/cloud/dketq0

【Docker笔记04】【Dockerfile】，Dockerfile学习笔记，构建Docker镜像的指南

一、前言

二、 Dockerfile 的构建过程

三、 Dockerfile 保留字

四、Dockerfile 构建

1. 基础构建

2. 微服务打包成 Dockerfile

五、虚悬镜像

六、参考内容

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