Dockerfile语法、自定义镜像构建详解

「爱情、让人受尽委屈。」 2024-04-07 14:11 105阅读 0赞

## Dockerfile语法、自定义镜像构建详解 ##

简单的说**Dockerfile**就是一个文本文件。

`Docker`使用它就可以帮助我们构建镜像。

大部分镜像都可以在`DockerHub`上找到。

但是以后自己写的微服务，想要发布到`Docker`上运行，就需要自己来构建镜像了。

### 一、镜像的结构 ###

镜像是一个分层结构，每一层称为一个`Layer`.

**可以大致把这些层分为三部分：**

#### 1.1 基础镜像层（BaseImage） ####

应用依赖的函数库、环境变量、配置、文件系统等。

最底层的`Layer`。

#### 1.2 中间层（Layer） ####

在`BaseImage`的基础上，添加安装包、依赖、配置等。

中间层并不是只单独的一层，而是基础镜像层和入口层之间的所有`Layer`。

#### 1.3 入口层（Entrypoint） ####

指镜像的运行入口，可以是程序的启动脚本。

是最顶层的`Layer`。

#### 1.4 镜像分层的好处 ####

最直接的好处就是节省磁盘空间和共享资源。

比如有多个镜像都是从相同的`BaseImage`构建来的。

那么`Docker`只需要在磁盘上保持一份`BaseImage`，并且内存也只需加载一份`BaseImage`。

这样就实现了`BaseImage`的复用。

#### 1.5 注意点 ####

`Docker`镜像一旦制作完成，层级就不能够再去更改，这也是从安全性和可维护可拓展性考虑。

如果想要修改镜像，比如拓展镜像的功能，只能够在原来的层级上加一层，再统一打包成镜像。

如果不了解这个过程，自己制作镜像时，也可以从头开始打包。

#### 1.6 镜像的概念 ####

镜像就是在系统函数库、运行环境基础上，添加应用程序文件、配置文件、依赖文件等组合。

然后编写好启动脚本和上面的文件组合统统打包在一起形成的文件。

要自定义构建镜像，就是实现上述打包的过程。

### 二、Dockerfile及其相关命令 ###

自己构建自定义的镜像时，并不需要把所有文件一个个拷贝，打包。

只要告诉`Docke`r，镜像的组成，需要哪些BaseImage、需要拷贝什么文件、需要安装什么依赖、以及启动脚本。

`Docker`会帮助我们构建镜像。

而描述上述信息的文件就是`Dockerfile`文件，它相当于就是构建镜像的说明书。

因此，`Dockerfile`就是一个文本文件，**它提供了一种可以通过描述文件来构建镜像的一种方式**。

用指令来说明`Docker`要执行什么操作去构建镜像。

每一个指令都会形成一层`Layer`。

#### 2.1 Dockerfile常用命令 ####

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>指令名称</th> 
   <th>说明</th> 
   <th>示例</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>FROM</td> 
   <td>指定基础镜像是什么</td> 
   <td>FROM centos:7</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>ENV</td> 
   <td>设置环境变量，可在后面指令使用</td> 
   <td>ENV key value</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>COPY</td> 
   <td>拷贝本地文件到镜像的指定目录</td> 
   <td>COPY &lt;源路径&gt; &lt;目标路径&gt;</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>ADD</td> 
   <td>将文件、目录或远程 URL 从源目录复制到镜像中的目标目录</td> 
   <td>ADD &lt;源路径&gt; &lt;目标路径&gt;</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>RUN</td> 
   <td>执行Linux的shell命令，一般是当前应用安装过程的命令</td> 
   <td>RUN yum install gcc</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>EXPOSE</td> 
   <td>指定容器运行时监听的端口</td> 
   <td>EXPOSE 80</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>ENTRYPOINT</td> 
   <td>镜像中应用的启动命令，容器运行时调用</td> 
   <td>ENTRYPOINT java -jar xx.jar</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**2）关于 `ADD` 和 `COPY`**：

`ADD` 和 `COPY` 都是用于将文件从主机复制到 `Docker` 镜像中的命令，但它们之间有一些区别。

`ADD` 命令的功能比 `COPY` 更强大。除了复制文件， `ADD` 命令还支持以下功能：

*  如果源路径是一个 `URL`，它可以自动下载并将文件复制到镜像中。
 *  如果源文件是一个归档文件（如 `tar` 文件），它会自动解压缩并将文件复制到镜像中。
 *  如果目标路径不存在， `ADD` 命令会自动创建目标路径。

而 `COPY` 命令相对简单，只能用于将本地文件或目录复制到镜像中，不支持自动解压缩和下载功能。

但是，由于 `COPY` 命令的行为更明确和可预测，所以在大多数情况下，建议使用 `COPY` 命令而不是 `ADD` 命令。

总结`ADD` 命令在功能上更丰富，而 `COPY` 命令更直观和可控。根据具体需求，选择适合的命令来复制文件到 `Docker` 镜像中。

**2）关于`EXPOSE`**：

`EXPOSE` 监听的端口，一般也是在`docker run` 运行镜像生成容器时，需要把容器和宿主机相关联的端口。

如果上面的命令满足不了构建镜像的需要时。

可以查阅官方文档 ：

https://docs.docker.com/engine/reference/builder/

> 文档里什么命令都有，但是有相当一部分是不常用的

### 三、使用Dockerfile一个JavaWeb程序构建为镜像 ###

#### 3.1 文件准备 ####

![在这里插入图片描述][f6b345354a9041c490e21c73ca1e3d11.png]

*  docker-demo.jar：需要制作成镜像的SpringBoot项目。
 *  Dockerfile：包含了镜像构建的全部步骤。
 *  jdk-8u171-linux-x64.tar.gz：jdk安装包。

**先解压jdk-8u171-linux-x64.tar.gz，是因为我想知道解压出来的目录叫什么名字，在Dockerfile中有用。**

#### 3.2 编写Dockerfile文件 ####

# 指定基础镜像
    FROM ubuntu:16.04
    # 配置环境变量，JDK的安装目录
    ENV JAVA_DIR=/usr/local
    
    # 拷贝jdk和java项目的包
    COPY ./jdk-8u171-linux-x64.tar.gz $JAVA_DIR/	# 把jdk压缩包复制到/usr/local目录下
    COPY ./docker-demo.jar /soft/app.jar			# 把java程序移动到/soft目录下并重命令为app.jar
    
    # 使用RUN命令执行Linux的shell命令
    RUN cd $JAVA_DIR \								# 跳转到 到/usr/local目录下
     && tar -xf ./jdk-8u171-linux-x64.tar.gz \		# 解压缩jdk的安装包
     && mv ./jdk1.8.0_171 ./java8					# 把jdk解压出来的目录重命名为java8
    										# 其实重命名操作都是非必须的，只是用更短的名字更好操作一些
    # 配置环境变量
    ENV JAVA_HOME=$JAVA_DIR/java8			# 把jdk的安装目录配置成环境变量JAVA_HOME
    ENV PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin			# 最后再配置PATH变量为jdk的安装目录
    
    # 暴露需要被监听端口，就是让被完全隔离的容器暴露出一个可以被外界访问的端口
    # 一般就是application.yml中配置的端口号
    EXPOSE 8999
    # 程序运行入口，就是java项目的启动命令
    # 这句话也是容器成功运行后，第一个执行的命令
    ENTRYPOINT java -jar /soft/app.jar

#### 3.3 构建镜像 ####

运行构建镜像命令

# 写法一：默认文件名称必须叫Dockerfile
    # -t	代表以' Name:tag'格式命名和可选的标记 (相当于就是-tag)
    # . 	代表构建镜像所需的文件都在Dockerfile文件所在的目录下
    docker build -t javaapp:1.0 .	
    
    # 写法二：自己执行Dockerfile文件是谁
    # -f 手动指定Dockerfile的文件名称
    docker build -f mydockerfile -t javaapp:1.0

**注意：**

> 1）构建的镜像名称必须全部小写
> 
> 2）没有特殊情况文件名称就用Dockerfile就行，容易记忆，更加直观，也符合习惯

![在这里插入图片描述][9c64d5b57d19451aa1ffaac5856adf77.png]

可以看到`Docker`在一步步执行`Dockerfile`文件中的步骤。一共是9步。

最终构建成功!

**构建成功后查看镜像：**

docker images

**确认镜像存在后运行镜像：**

# --name myApp  定义容器名称为myApp
    # -p 把主机的8999端口和容器的8999相关联
    # -d 后台运行
    # javaapp:1.0 需要运行的镜像名称
    docker run --name myApp -p 8999:8999 -d javaapp:1.0

**成功运行后查看正在运行的容器：**

docker ps

确认`java`程序在容器中正常运行后，就可以在浏览器中访问了。

### 四、使用java:8-alpine镜像去优化Dockerfile文件的编写 ###

在微服务项目中，肯定不止一个镜像需要我们去构建。

如果每个微服务都是使用`java`编写的话。

那么`Dockerfile`文件中，选择基础镜像、安装jdk、配置环境变量的操作都是一致的。

我们没必要对每个微服务的镜像构建都做一次上面的操作。`java:8-alpine`这个镜像就已经做了上面的操作。

所以我们只要选择`java:8-alpine`，作为我们的基础镜像，就可以避免上面的重复操作了。

这也是`Docker`镜像分层的体现。

如果对`Docker`镜像分层机制不了解，可以查看我`Docker`专栏下的`Docker的概念、架构、安装详解`这篇博文。

**了解了`java:8-alpine`镜像的作用之后，就可以这么优化`Dockerfile`文件了：**

# 指定java:8-alpine作为基础镜像，它包含了java程序部署的基本环境依赖
    FROM java:8-alpine
    # 暴露需要被监听端口(一般就是application.yml中配置的端口号)
    EXPOSE 8999
    # 程序运行入口，就是java项目的启动命令
    ENTRYPOINT java -jar /soft/app.jar

这样以后构建别的微服务的`Dockerfile`文件就方便多了。

并且使用它构建镜像时，步骤也从9步变成了4步。

[f6b345354a9041c490e21c73ca1e3d11.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/07/bc2d210c1d4a4f43b341e583bf7c3422.png
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