初识Docker学习-DockerFile的使用和概念（上）

最新推荐文章于 2024-10-28 16:45:56 发布

原创最新推荐文章于 2024-10-28 16:45:56 发布 · 339 阅读

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#docker #docker学习 #dockerfile #dockerfile上下文 #docker打包

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本文深入解析Dockerfile的使用及概念，涵盖基础镜像指定、RUN指令执行、COPY与ADD指令使用，以及构建上下文的理解，助你高效定制Docker镜像。

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什么是dockerfile，如何使用dockerfile定制镜像，构建上下文的详解

DockerFile的使用及其概念

DockerFile的使用及其概念

注：本文基于《Docker-从入门到实践》的学习

什么是DockerFile

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，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。

尝试使用DockerFile定制一个镜像

。

form 指定基础镜像

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。
在 Docker Store 上有非常多的高质量的官方镜像，有可以直接拿来使用的服务类的镜像，可以在其中寻找一个最符合我们最终目标的镜像为基础镜像进行定制。
如果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作系统镜像，如ubuntu 、 debian 、 centos 、 fedora 、 alpine 等，这些操作系统的软件库为我们提供了更广阔的扩展空间。
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。如果你以 scratch 为基础镜像的话，意味着不以任何镜像为基础，接下来所写的指令将作为镜像第一层开始存在。

RUN 执行指令

run 是用来执行命令行的命令，是常用的指令之一，主要有两种方式。

run 命令的方式直接执行命令
run 可执行文件参数....的方式进行执行，比较像是调用函数一样。

需要注意的是，run指令每执行一次便会构建一层，像下面的错误例子：

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

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。

首先，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。
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。

正确写法应该是这样

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

以之前的修改 nginx镜像的首页为来做个简单的例子，进而一步步去了解。
在这里插入图片描述
创建一个DockerFile文件，然后编辑内容。
这个 Dockerfile 很简单，一共就两行。涉及到了上面说的两条指令，FROM 和 RUN

下面来构建这个镜像，在DockerFIle 文件所在目录执行构建命令 docker build进行构建：
在这里插入图片描述

通过help命令可以看到它的参数以及含义。

docker build -t nginx:v2 .

生成的镜像为 nginx 标签号为v2 ，后面有个小点表示当前目录

在这里插入图片描述
看下这个镜像是否存在了

启动它

这就是刚才基于nginx镜像修改后打包出来的镜像。

COPY 指令

可以将源路径的目录或目录拷贝到指定目录中：
COPY 源文件指定路径
指定路径可以是多个，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/

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

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。

源文件为一个 tar 压缩文件的话，压缩格式为 gzip , bzip2 以及 xz 的情况下， ADD 指令将会自动解压缩这个压缩文件到指定路径去。在某些情况下，这个自动解压缩的功能非常有用。

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。

镜像构建上下文（Context）：重点！！！！

内容有点多，但是需要好好理解，建议看一遍，也可以直接跳到后面看总结。

可以看到上面构建nginx的build命令中，会看到 docker build 命令最后有一个 . 。 . 表示当前目录，这个是在指定上下文路径。什么是上下文呢？
首先要理解 docker build 的工作原理。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 Docker Remote API，而如 docker 命令这样的客户端工具，则是通过这组 API 与 Docker 引擎交互，从而完成各种功能。因此，虽然表面上我们好像是在本机执行各种 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。也因为这种 C/S 设计，让我们操作远程服务器的 Docker 引擎变得轻而易举。当我们进行镜像构建的时候，并非所有定制都会通过 RUN 指令完成，经常会需要将一些本地文件复制进镜像，比如通过 COPY 指令、 ADD 指令等。而 docker build 命令构建镜像，其实并非在本地构建，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，如何才能让服务端获得本地文件呢？使用 Dockerfile 定制镜像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， dockerbuild 命令得知这个路径后，会将路径下的所有内容打包，然后上传给 Docker 引擎。这样Docker 引擎收到这个上下文包后，展开就会获得构建镜像所需的一切文件。
如果在 Dockerfile 中这么写：

COPY ./package.json /app/

这并不是要复制执行 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 。
因此，COPY这类指令中的源文件的路径都是相对路径,如果路径已经超出了上下文的范围，Docker 引擎无法获得这些位置的文件。现在就可以理解刚才的命令 docker build -t nginx:v2 . 中的这个 . ，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。如果观察 docker build 输出，我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，避免犯一些不应该的错误。比如将 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，极为缓慢而且很容易构建失败。那是因为这种做法是在让 docker build 打包整个硬盘，这就很难受了。

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 。使用 Dockerfile 定制镜像

当然，一般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。

总体简单的来说：打包命令最后的 path是用于指定脚本执行上下文的，由于docker的机制是:

客户端操作   ——打包推送——》  服务端执行

所以会将上下文中所有的东西打包过去构建，如果上下文路径指定不当，打包出来的镜像就会很大很大。
可以用 .gitignore 一样的语法写一个 .dockerignore ，用于剔除不需要作为上下文传递给 Docker 引擎。

其他的打包构建方式这里就不做说明了（URL打包、tar.gz 方式打包等等）