理解Docker（2）：Docker 镜像

迷南。 2022-05-12 13:46 224阅读 0赞

来源：[http://www.cnblogs.com/sammyliu/p/5877964.html][http_www.cnblogs.com_sammyliu_p_5877964.html]

对于每个软件，除了它自身的代码以外，它的运行还需要有一个运行环境和依赖。不管这个软件是象往常一样运行在物理机或者虚机之中，还是运行在现在的容器之中，这些都是不变的。在传统环境中，软件在运行之前也需要经过 代码开发->运行环境准备 -> 安装软件 -> 运行软件 等环节，在容器环境中，中间的两个环节被镜像制作过程替代了。也就是说，镜像的制作也包括运行环境准备和安装软件等两个主要环节，以及一些其他环节。因此，Docker 容器镜像其实并没有什么新的理论，只是这过程有了新的方式而已。

镜像(image)是动态的容器的静态表示（specification），包括容器所要运行的应用代码以及运行时的配置。Docker 镜像包括一个或者多个只读层（ read-only layers ），因此，镜像一旦被创建就再也不能被修改了。一个运行着的Docker 容器是一个镜像的实例（ instantiation ）。从同一个镜像中运行的容器包含有相同的应用代码和运行时依赖。但是不像镜像是静态的，每个运行着的容器都有一个可写层（ writable layer ，也成为容器层 container layer），它位于底下的若干只读层之上。运行时的所有变化，包括对数据和文件的写和更新，都会保存在这个层中。因此，从同一个镜像运行的多个容器包含了不同的容器层。

Docker 有两种方式来创建一个容器镜像：

*  创建一个容器，运行若干命令，再使用 docker commit 来生成一个新的镜像。不建议使用这种方案。
 *  创建一个 Dockerfile 然后再使用 docker build 来创建一个镜像。大多人会使用 Dockerfile 来创建镜像。

##  1. docker build 生成镜像 ##

### 1.1 生成过程实例 ###

在使用 Dockerfile 创建容器之前，需要先准备一个 Dockerfile 文件，然后运行 docker build 命令来创建镜像。我们通过下面的例子来看看Docker 创建容器的过程。

![复制代码][copycode.gif]

FROM ubuntu:14.04
    
    MAINTAINER sammy "sammy@sammy.com"
    
    RUN apt-get update
    
    RUN apt-get -y install ntp
    
    EXPOSE 5555
    
    CMD ["/usr/sbin/ntpd"]

![复制代码][copycode.gif]

这是一个非常简单的Dockerfile，它的目的是基于 Ubuntu 14.04 基础镜像安装 ntp 从而生成一个新的镜像。看看其过程：

![复制代码][copycode.gif]

root@devstack:/home/sammy/ntponubuntu# docker build -t sammy_ntp2 .
    Sending build context to Docker daemon 2.048 kB
    Step 1 : FROM ubuntu:14.04
     ---> 4a725d3b3b1c
    Step 2 : MAINTAINER sammy "sammy@sammy.com"
     ---> Using cache
     ---> c4299e3f774c
    Step 3 : RUN apt-get update
     ---> Using cache
     ---> 694a19d54103
    Step 4 : RUN apt-get -y install ntp
     ---> Running in 9bd153c65a76
    Reading package lists...
    ...
    Fetched 561 kB in 10s (51.1 kB/s)
    Selecting previously unselected package libedit2:amd64.
    (Reading database ... 11558 files and directories currently installed.)
    ...
    Processing triggers for libc-bin (2.19-0ubuntu6.9) ...
    Processing triggers for ureadahead (0.100.0-16) ...
     ---> 9cc05cf6f48d
    Removing intermediate container 9bd153c65a76
    Step 5 : EXPOSE 5555
     ---> Running in eb4633151d98
     ---> f5c96137bec9
    Removing intermediate container eb4633151d98
    Step 6 : CMD /usr/sbin/ntpd
     ---> Running in e81b1eae3678
     ---> af678df648bc
    Removing intermediate container e81b1eae3678
    Successfully built af678df648bc

![复制代码][copycode.gif]

Dockerfile 中的每个步骤都会对应每一个 docker build 输出中的 step。

Step 1：FROM ubuntu:14.04

获取基础镜像 ubuntu：14.04. Docker 首先会在本地查找，如果找到了，则直接利用；否则从 Docker registry 中下载。在第一次使用这个基础镜像的时候，Docker 会从 Docker Hub 中下载这个镜像，并保存在本地：

![复制代码][copycode.gif]

Step 1 : FROM ubuntu:14.04
    14.04: Pulling from library/ubuntu
    862a3e9af0ae: Pull complete
    6498e51874bf: Pull complete
    159ebdd1959b: Pull complete
    0fdbedd3771a: Pull complete
    7a1f7116d1e3: Pull complete
    Digest: sha256:5b5d48912298181c3c80086e7d3982029b288678fccabf2265899199c24d7f89
    Status: Downloaded newer image for ubuntu:14.04
     ---> 4a725d3b3b1c

![复制代码][copycode.gif]

以后再使用的时候就直接使用这个镜像而不再需要下载了。

Step 2：MAINTAINER sammy "sammy@sammy.com"

本例中依然是从 Cache 中环境新的镜像。在第一次的时候，Docker 会创建一个临时的容器 1be8f33c1846，然后运行 MAINTAINER 命令，再使用 docker commit 生成新的镜像

Step 2 : MAINTAINER sammy "sammy@sammy.com"
     ---> Running in 1be8f33c1846
     ---> c4299e3f774c

通过这个临时容器的过程（create -> commit -> destroy），生成了新的镜像 c4299e3f774c：

2016-09-16T21:58:09.010886393+08:00 container create 1be8f33c18469f089d1eee8c444dad1ff0c7309be82767092082311379245358 (image=sha256:4a725d3b3b1cc18c8cbd05358ffbbfedfe1eb947f58061e5858f08e2899731ee, name=focused_poitras)
    2016-09-16T21:58:09.060071206+08:00 container commit 1be8f33c18469f089d1eee8c444dad1ff0c7309be82767092082311379245358 (comment=, image=sha256:4a725d3b3b1cc18c8cbd05358ffbbfedfe1eb947f58061e5858f08e2899731ee, name=focused_poitras)
    2016-09-16T21:58:09.071988068+08:00 container destroy 1be8f33c18469f089d1eee8c444dad1ff0c7309be82767092082311379245358 (image=sha256:4a725d3b3b1cc18c8cbd05358ffbbfedfe1eb947f58061e5858f08e2899731ee, name=focused_poitras)

这个镜像是基于 ubuntu 14.04 基础镜像生成的，layers 没有变化，只是元数据 CMD 发生了改变：

"Cmd": [
                    "/bin/sh",
                    "-c",
                    "#(nop) ",
                    "MAINTAINER sammy \"sammy@sammy.com\""
                ]

因此可以认为只是镜像的元数据发生了改变。生成的新的镜像作为中间镜像会被保存在 cache 中。

Step 3: RUN apt-get update

本例中Docker 仍然从缓存中获取了镜像。在第一次的时候，Docker 仍然是通过创建临时容器在执行 docker commit 的方式来创建新的镜像：

![复制代码][copycode.gif]

Step 3 : RUN apt-get update
     ---> Running in 8b3b97af3bd7
    Ign http://archive.ubuntu.com trusty InRelease
    Get:1 http://archive.ubuntu.com trusty-updates InRelease [65.9 kB]
    ...
    Get:22 http://archive.ubuntu.com trusty/universe amd64 Packages [7589 kB]
    Fetched 22.2 MB in 16min 21s (22.6 kB/s)
    Reading package lists...
     ---> 694a19d54103
    Removing intermediate container 8b3b97af3bd7

![复制代码][copycode.gif]

通过以上步骤，生成了新的中间镜像 694a19d54103，它也会被保存在缓存中。你可以使用 docker inspect 694a19d54103 命令查看该中间镜像，但是无法在docker images 列表中找到它，这是因为 docker images 默认隐藏了中间状态的镜像，因此你需要使用 docker images -a 来获取它：

root@devstack:/home/sammy# docker images -a | grep 694a19d54103
    <none>                  <none>              694a19d54103        11 hours ago        210.1 MB

该镜像和原始镜像相比，多了一个 layer，它保存的是 apt-get update 命令所带来的变化：

![复制代码][copycode.gif]

"RootFS": {
                "Type": "layers",
                "Layers": [
                    "sha256:102fca64f92471ff7fca48e55807ae2471502822ba620292b0a06ebcab907cf4",
                    "sha256:24fe29584c046f2a88f7f566dd0bf7b08a8c0d393dfad8370633b0748bba8cbc",
                    "sha256:530d731d21e1b1bbe356d70d3bca4d72d76fed89e90faab271d29bd58c8ccea4",
                    "sha256:344f56a35ff9fc747ada7d2b88bd21c49b2ec404872662cbaf0a65201873c0c6",
                    "sha256:ffb6ddc7582aa7e2e73f102df3ffcd272e59b7cf3f7abefe08d11a7c85dea53a",
                    "sha256:a1afe95c99b39c30b5c1d3e8fda451bd3f066be304616197f1046e64cf6cda93" #这一层是新加的
                ]
            }

![复制代码][copycode.gif]

Step 4: RUN apt-get -y install ntp

和上面 Step 3 过程一样，这个步骤也会通过创建临时容器，执行该命令，再使用 docker commit 命令生成一个中间镜像 9cc05cf6f48d 。和上面步骤生成的镜像相比，它又多了一层：

![复制代码][copycode.gif]

root@devstack:/home/sammy# docker images -a | grep 9cc05cf6f48d
    <none>                  <none>              9cc05cf6f48d        10 hours ago        212.8 MB
    root@devstack:/home/sammy# docker inspect --format={
      {'.RootFS.Layers'}} 9cc05cf6f48d
    [sha256:102fca64f92471ff7fca48e55807ae2471502822ba620292b0a06ebcab907cf4 
    sha256:24fe29584c046f2a88f7f566dd0bf7b08a8c0d393dfad8370633b0748bba8cbc 
    sha256:530d731d21e1b1bbe356d70d3bca4d72d76fed89e90faab271d29bd58c8ccea4 
    sha256:344f56a35ff9fc747ada7d2b88bd21c49b2ec404872662cbaf0a65201873c0c6 
    sha256:ffb6ddc7582aa7e2e73f102df3ffcd272e59b7cf3f7abefe08d11a7c85dea53a 
    sha256:a1afe95c99b39c30b5c1d3e8fda451bd3f066be304616197f1046e64cf6cda93 
    sha256:a93086f33a2b7ee18eec2454b468141f95a403f5081284b6f177f83cdb3d54ba]

![复制代码][copycode.gif]

Step 5: EXPOSE 5555

这一步和上面的 Step 2 一样，Docker 生成了一个临时容器，执行 EXPOSE 55 命令，再通过 docker commit 创建了中间镜像 f5c96137bec9。该镜像的 layers 没有变化，但是元数据发生了一些变化，包括：

![复制代码][copycode.gif]

"ExposedPorts": {
                    "5555/tcp": {}
                }
    "Cmd": [
                    "/bin/sh",
                    "-c",
                    "#(nop) ",
                    "EXPOSE 5555/tcp"
                ]

![复制代码][copycode.gif]

Step 6: CMD \["/usr/sbin/ntpd"\]

这一步和上面的步骤相同，最终它创建了镜像 af678df648bc，该镜像只是修改了 CMD 元数据：

"Cmd": [
                    "/bin/sh",
                    "-c",
                    "#(nop) ",
                    "CMD [\"/usr/sbin/ntpd\"]"
                ]

该镜像也是Docker 根据本 Dockerfile 生成的最终镜像。它也出现在了 docker images 结果中：

root@devstack:/home/sammy# docker images | grep af678df648bc
    sammy_ntp2              latest              af678df648bc        11 hours ago        212.8 MB

我们可以使用 docker history 命令查看该镜像中每一层的信息：

![复制代码][copycode.gif]

root@devstack:/home/sammy/ntponubuntu# docker history af678df648bc
    IMAGE               CREATED             CREATED BY                                      SIZE                COMMENT
    af678df648bc        16 hours ago        /bin/sh -c #(nop)  CMD ["/usr/sbin/ntpd"]       0 B
    f5c96137bec9        16 hours ago        /bin/sh -c #(nop)  EXPOSE 5555/tcp              0 B
    9cc05cf6f48d        16 hours ago        /bin/sh -c apt-get -y install ntp               2.679 MB
    694a19d54103        16 hours ago        /bin/sh -c apt-get update                       22.17 MB
    c4299e3f774c        17 hours ago        /bin/sh -c #(nop)  MAINTAINER sammy "sammy@sa   0 B
    4a725d3b3b1c        3 weeks ago         /bin/sh -c #(nop) CMD ["/bin/bash"]             0 B
    <missing>           3 weeks ago         /bin/sh -c mkdir -p /run/systemd && echo 'doc   7 B
    <missing>           3 weeks ago         /bin/sh -c sed -i 's/^#\s*$deb.*universe$$/   1.895 kB
    <missing>           3 weeks ago         /bin/sh -c rm -rf /var/lib/apt/lists/*          0 B
    <missing>           3 weeks ago         /bin/sh -c set -xe   && echo '#!/bin/sh' > /u   194.6 kB
    <missing>           3 weeks ago         /bin/sh -c #(nop) ADD file:ada91758a31d8de3c7   187.8 MB

![复制代码][copycode.gif]

以上过程说明：

*  容器镜像包括元数据和文件系统，其中文件系统是指对基础镜像的文件系统的修改，元数据不影响文件系统，只是会影响容器的配置
 *  每个步骤都会生成一个新的镜像，新的镜像与上一次的镜像相比，要么元数据有了变化，要么文件系统有了变化而多加了一层
 *  Docker 在需要执行指令时通过创建临时镜像，运行指定的命令，再通过 docker commit 来生成新的镜像
 *  Docker 会将中间镜像都保存在缓存中，这样将来如果能直接使用的话就不需要再从头创建了。关于镜像缓存，请搜索相关文档。

### 1.2 Docker 镜像分层,COW 和 镜像大小（size） ###

1.2.1 镜像分层和容器层

![697113-20160917210455258-731213001.jpg][]

从上面例子可以看出，一个 Docker 镜像是基于基础镜像的多层叠加，最终构成和容器的 rootfs （根文件系统）。当 Docker 创建一个容器时，它会在基础镜像的容器层之上添加一层新的薄薄的可写容器层。接下来，所有对容器的变化，比如写新的文件，修改已有文件和删除文件，都只会作用在这个容器层之中。因此，通过不拷贝完整的 rootfs，Docker 减少了容器所占用的空间，以及减少了容器启动所需时间。

1.2.2 COW 和镜像大小

COW，copy-on-write 技术，一方面带来了容器启动的快捷，另一方也造成了容器镜像大小的增加。每一次 RUN 命令都会在镜像上增加一层，每一层都会占用磁盘空间。举个例子，在 Ubuntu 14.04 基础镜像中运行 RUN apt-get upgrade 会在保留基础层的同时再创建一个新层来放所有新的文件，而不是修改老的文件，因此，新的镜像大小会超过直接在老的文件系统上做更新时的文件大小。因此，为了减少镜像大小起见，所有文件相关的操作，比如删除，释放和移动等，都需要尽可能地放在一个 RUN 指令中进行。

比如说，通过将上面的示例 Dockerfile 修改为：

FROM ubuntu:14.04
    MAINTAINER sammy "sammy@sammy.com"
    RUN apt-get update && apt-get -y install ntp
    EXPOSE 5555
    CMD ["/usr/sbin/ntpd"]

结果产生的镜像，不仅层数少了一层（7 -> 6），而且大小减少了 0.001M ：），因为这个例子比较特殊，文件都是添加，而没有更新，因此size 的下降非常小。

1.2.3 使用容器需要避免的一些做法

这篇文章 [10 things to avoid in docker containers][] 列举了一些在使用容器时需要避免的做法，包括：

*  不要在容器中保存数据（**Don’t store data in containers**）
 *  将应用打包到镜像再部署而不是更新到已有容器（**Don’t ship your application in two pieces**）
 *  不要产生过大的镜像 （**Don’t create large images**）
 *  不要使用单层镜像 （**Don’t use a single layer image**）
 *  不要从运行着的容器上产生镜像 （**Don’t create images from running containers** ）
 *  不要只是使用 “latest”标签 （**Don’t use only the “latest” tag**）
 *  不要在容器内运行超过一个的进程 （**Don’t run more than one process in a single container** ）
 *  不要在容器内保存 credentials，而是要从外面通过环境变量传入 （** Don’t store credentials in the image. Use environment variables**）
 *  不要使用 root 用户跑容器进程（**Don’t run processes as a root user** ）
 *  不要依赖于IP地址，而是要从外面通过环境变量传入 （**Don’t rely on IP addresses** ）

### 1.3 镜像的内容 ###

容器镜像的内容，其实是一个 json 文件加上 tar 包。以非常小的镜像 kubernetes/pause 为例，我们来做个实验：

（1）将镜像导出为 tar 文件

root@kub-node-1:/home/ubuntu/kub/image# docker save -o pause.tar kubernetes/pause:latest
    root@kub-node-1:/home/ubuntu/kub/image# ls
    pause.tar

（2）解压 pause.tar 文件

![复制代码][copycode.gif]

root@kub-node-1:/home/ubuntu/kub/image# tar -xf pause.tar

root@kub-node-1:/home/ubuntu/kub/image/pause\# ls -l  
total 280  
drwxr-xr-x 2 root root 4096 Jan 23 09:02 afa9f35badc97e21193ee701222d9edfc5b0f0e5c518d357eb8b016d8287cda7  
drwxr-xr-x 2 root root 4096 Jul 19 2014 e0b1695ad29a961b7e28713942942786692107d7f9087d72ccf9bbc0a3ab133e  
drwxr-xr-x 2 root root 4096 Jan 23 09:20 e3caa892ed5297d0c98916b251c5be1d26c3a50b581fe145e3a6516c00531464  
\-rw-r--r-- 1 root root 1691 Jul 19 2014 f9d5de0795395db6c50cb1ac82ebed1bd8eb3eefcebb1aa724e01239594e937b.json  
\-rw-r--r-- 1 root root 366 Jan 1 1970 manifest.json  
\-rw------- 1 root root 258560 Jan 23 09:02 pause.tar  
\-rw-r--r-- 1 root root 99 Jan 1 1970 repositories

![复制代码][copycode.gif]

其中的 repositories 文件的内容，就是镜像名称、版本、最上层的layer的名称：

root@kub-node-1:/home/ubuntu/kub/image# cat repositories
    {"kubernetes/pause":{"latest":"afa9f35badc97e21193ee701222d9edfc5b0f0e5c518d357eb8b016d8287cda7"}}

而 manifest.json 文件则保持的是镜像的元数据，包括真正元数据 json 文件的名称及每一层的名称，tag 等：

root@kub-node-1:/home/ubuntu/kub/image# cat manifest.json
    [{"Config":"f9d5de0795395db6c50cb1ac82ebed1bd8eb3eefcebb1aa724e01239594e937b.json","RepoTags":["kubernetes/pause:latest"],"Layers":["e0b1695ad29a961b7e28713942942786692107d7f9087d72ccf9bbc0a3ab133e/layer.tar","e3caa892ed5297d0c98916b251c5be1d26c3a50b581fe145e3a6516c00531464/layer.tar","afa9f35badc97e21193ee701222d9edfc5b0f0e5c518d357eb8b016d8287cda7/layer.tar"]}]

f9d5de0795395db6c50cb1ac82ebed1bd8eb3eefcebb1aa724e01239594e937b.json 文件则真正包含镜像的所有元数据。

而剩下的3个文件夹则与该镜像的3个layers 一一对应：

![复制代码][copycode.gif]

"RootFS": {
                "Type": "layers",
                "Layers": [
                    "sha256:5f70bf18a086007016e948b04aed3b82103a36bea41755b6cddfaf10ace3c6ef",
                    "sha256:e16a89738269fec22db26ec6362823a9ec42d0163685d88ba03c4fb5d5e723f6",
                    "sha256:5f70bf18a086007016e948b04aed3b82103a36bea41755b6cddfaf10ace3c6ef"
                ]
            }

![复制代码][copycode.gif]

每个文件夹中的内容为：

root@kub-node-1:/home/ubuntu/kub/image# ls e0b1695ad29a961b7e28713942942786692107d7f9087d72ccf9bbc0a3ab133e -l
    total 12
    -rw-r--r-- 1 root root  393 Jul 19  2014 json
    -rw-r--r-- 1 root root 1024 Jul 19  2014 layer.tar
    -rw-r--r-- 1 root root    3 Jul 19  2014 VERSION

因为 pause 镜像比较特殊，解压 layer.tar 后没有文件。如果看 nginx 镜像的某层的 layer.tar 文件，则能看到该layer中包含的文件：

![复制代码][copycode.gif]

root@kub-node-1:/home/ubuntu/kub/image/nginx/2c9d2d9d91f48573ea451f8d529e88dee79d64782892def6063fdda3f127d33c# ls -l
    total 39268
    drwxr-xr-x  2 root root     4096 Jan  8 21:49 bin
    drwxr-xr-x 13 root root     4096 Jan  8 21:54 etc
    -rw-r--r--  1 root root      469 Jan  8 23:32 json
    drwxr-xr-x  3 root root     4096 Dec 10 08:00 lib
    drwx------  2 root root     4096 Jan  8 21:56 root
    drwxr-xr-x  2 root root     4096 Jan  8 21:28 run
    drwxr-xr-x  2 root root     4096 Jan  8 21:49 sbin
    drwxr-xr-x  7 root root     4096 Dec 10 08:00 usr
    drwxr-xr-x  5 root root     4096 Dec 10 08:00 var
    -rw-r--r--  1 root root        3 Jan  8 23:32 VERSION

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从以上分析可见，

*  docker 镜像中主要就是 tar 文件包和元数据 json 文件
 *  docker 镜像的打包过程，其实就是将每一层对应的文件打包过程，最后组成一个单一的 tar 文件
 *  docker 镜像的使用过程，其实就是将一层层的 tar 文件接包到文件系统的过程。

## 2. Dockerfile 语法 ##

上面的步骤说明了 Docker 可以通过读取 Dockerfile 的内容来生成容器镜像。Dockerfile 的每一行都是 INSTRUCTION arguments 格式，即 “指令 参数”。关于 Dockerfile 的预防，请参考 [https://docs.docker.com/engine/reference/builder/][https_docs.docker.com_engine_reference_builder]。下面只是就一些主要的指令做一些说明。

### 2.1 几个主要指令 ###

2.1.1 ADD 和 COPY

Add：将 host 上的文件拷贝到或者将网络上的文件下载到容器中的指定目录

# Usage: ADD [source directory or URL] [destination directory]
    ADD /my_app_folder /my_app_folder

例子：

FROM ubuntu:14.04
    MAINTAINER Sammy Liu <sammy.liu@unknow.com>
    ADD temp dockfile
    ENTRYPOINT top

ADD 指令会将本地 temp 目录中的文件拷贝到容器的 dockfile 目录下面，从而在镜像中增加一个 layer。在未指定绝对路径的时候，会放到 WORKDIR 目录下面。

root@cc2a5605f905:/# ls dockfile/
    dockerfile-add  dockerfile-cmd  dockerfile-env  dockerfile-ports  dockerfile-user  dockerfile-user-h
    root@cc2a5605f905:/# pwd
    /

那两者有什么区别呢？

*  ADD 多了2个功能, 下载URL和对支持的压缩格式的包进行解压.  其他都一样。比如 ADD http://foo.com/bar.go /tmp/main.go 会将文件从因特网上方下载下来，ADD /foo.tar.gz /tmp/ 会将压缩文件解压再COPY过去
 *  如果你不希望压缩文件拷贝到container后会被解压的话, 那么使用COPY。
 *  如果需要自动下载URL并拷贝到container的话, 请使用ADD

2.1.2 CMD

CMD：在容器被创建后执行的命令，和 RUN 不同，它是在构造容器时候所执行的命令

# Usage 1: CMD application "argument", "argument", ..
    CMD "echo" "Hello docker!"

CMD 有三种格式:

*  `CMD ["executable","param1","param2"]` (like an exec, preferred form)
 *  `CMD ["param1","param2"]` (作为 ENTRYPOINT 的参数)
 *  `CMD command param1 param2` (作为 shell 运行)

一个Dockerfile里只能有一个`CMD`，如果有多个，只有最后一个生效。

2.1.3 ENTRYPOINT

ENTRYPOINT ：设置默认应用，会保证每次容器被创建后该应用都会被执行。CMD 和 ENTRYPOINT 的关系会在下面详细解释。

2.1.4 ENV：设置环境变量，可以使用多次

# Usage: ENV key value
    ENV SERVER_WORKS 4

设置了后，后续的`RUN`命令都可以使用，并且会作为容器的环境变量。举个例子，下面是 dockfile：

FROM ubuntu:14.04
    ENV abc=1
    ENV def=2
    ENTRYPOINT top

生成镜像：docker build -t envimg4 -f dockerfile-env . 其元数据包括了这两个环境变量：

"Env": [
                    "PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin",
                    "abc=1",
                    "def=2"
                ],

启动容器：docker run -it --name envc41 envimg4。也能看到：

"Env": [
                    "PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin",
                    "abc=1",
                    "def=2"
                ]

进入容器：能看到定义的 abc 和 def 变量

root@devstack:/home/sammy/ntponubuntu# docker exec -it envc41 bash
    root@ba460e0e9dc4:/# echo $abc
    1
    root@ba460e0e9dc4:/# echo $def
    2

2.1.5 EXPOSE ：向容器外暴露一个端口

# Usage: EXPOSE [port]
    EXPOSE 8080

2.1.6 FROM：指定进行的基础镜像，必须是第一条指令

# Usage: FROM [image name]
    FROM ubuntu

2.1.7 MAINTAINER：可以在任意地方使用，设置镜像的作者

# Usage: MAINTAINER [name]
    MAINTAINER authors_name

2.1.8 RUN：运行命令，结果会生成镜像中的一个新层

# Usage: RUN [command]
    RUN aptitude install -y ntp

2.1.9 USER：设置该镜像的容器的主进程所使用的用户，以及后续 RUN, CMD 和 ENTRYPOINT 指令运行所使用的用户

语法：

# Usage: USER [UID]
    USER 751

Dockerfile 中的默认用户是基础镜像中所使用的用户。比如，你的镜像是从一个使用非 root 用户 sammy 的镜像继承而来的，那么你的 Dockerfile 中 RUN 指定运行的命令的用户就会使用 sammy 用户。

举例：

（1）创建 dockerfile 文件

root@devstack:/home/sammy/dockerfile# cat dockerfile-user
    FROM ubuntu:14.04
    USER 1000
    ENTRYPOINT top

（2）创建镜像：docker build -t dockerfile-user-1000 -f dockerfile-user .

（3）启动容器：docker run -it --name c-user-1000-3 dockerfile-user-1000 top

能看出来当前用户ID 为 1000：

PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S %CPU %MEM     TIME+ COMMAND
        1 1000      20   0    4440    648    548 S  0.0  0.0   0:00.00 sh
        5 1000      20   0   19840   1296    984 R  0.0  0.1   0:00.00 top

（4）基于该镜像再创造一个镜像，然后再启动一个容器，可以发现容器中进程所使用的用户ID 同样为 1000.

2.1.10 VOLUME：允许容器访问host上某个目录

# Usage: VOLUME ["/dir_1", "/dir_2" ..]
    VOLUME ["/my_files"]

2.1.11 WORKDIR：设置 CMD 所指定命令的执行目录

# Usage: WORKDIR /path
    WORKDIR ~/

2.1.12 HEALTHCHECK： 容器健康检查

这是 Docker 1.12 版本中新引入的指令，其语法为 HEALTHCHECK \[OPTIONS\] CMD command。 来看一个例子：

![复制代码][copycode.gif]

FROM ubuntu:14.04
    MAINTAINER Sammy Liu <sammy.liu@unknow.com>
    RUN apt-get update
    RUN apt-get -y install curl
    EXPOSE 8888
    CMD while true; do echo 'hello world' | nc -l -p 8888; done
    HEALTHCHECK --interval=10s --timeout=2s CMD curl -f http://localhost:8888/ || exit 1

![复制代码][copycode.gif]

在启动容器后，其health 状态首先是 starting，然后在过了10秒做了第一次健康检查成功后，变为 healthy 状态。

root@devstack:/home/sammy/dockerfile# docker ps | grep c-health2
    4c459eef1894        img-health2         "/bin/sh -c 'while tr"   7 seconds ago       Up 6 seconds (health: starting)   8888/tcp                  c-health2
    root@devstack:/home/sammy/dockerfile# docker ps | grep c-health2
    4c459eef1894        img-health2         "/bin/sh -c 'while tr"   9 seconds ago       Up 8 seconds (health: starting)   8888/tcp                  c-health2
    root@devstack:/home/sammy/dockerfile# docker ps | grep c-health2
    4c459eef1894        img-health2         "/bin/sh -c 'while tr"   11 seconds ago      Up 11 seconds (healthy)     8888/tcp                  c-health2

需要注意的是 CMD 是在容器之内运行的，因此，你需要确保其命令或者脚本存在于容器之内并且可以被运行。

### 2.2 几个比较绕的地方 ###

2.2.1 EXPOSE 和 docker run -p -P 之间的关系

容器的端口必须被发出（publish）出来后才能被外界使用。Dockerfile 中的 EXPOSE 只是“标记”某个端口会被暴露出来，只有在使用了 docker run -p 或者 -P 后，端口才会被“发出”出来，此时端口才能被使用。

举例：

（1）Dockerfile

FROM ubuntu:14.04
    MAINTAINER Sammy Liu <sammy.liu@unknow.com>
    CMD while true; do echo 'hello world' | nc -l -p 8888; done

（2）创建镜像：docker build -t no-exposed-ports -f dockerfile-ports .

（3）启动容器1：docker run -d --name no-exposed-ports1 no-exposed-ports。此容器没有 exposed 和 published 任何端口。

（4）启动容器2：docker run -d --name no-exposed-ports2 -p 8888:8888 no-exposed-ports

此时容器的 8888 端口被发布为主机上的 8888 端口：

![复制代码][copycode.gif]

"Ports": {
                    "8888/tcp": [
                        {
                            "HostIp": "0.0.0.0",
                            "HostPort": "8888"
                        }
                    ]
                }

![复制代码][copycode.gif]

该端口会正确返回：

root@devstack:/home/sammy/dockerfile# telnet 0.0.0.0 8888
    Trying 0.0.0.0...
    Connected to 0.0.0.0.
    Escape character is '^]'.
    hello world
    Connection closed by foreign host.

（5）使用 -P 参数：docker run -d --name no-exposed-ports3 -P no-exposed-ports

此时没有任何端口被 published，说明 Docker 在使用了 “-P” 情形下只是自动将 exposed 的端口 published。

（6）使用 -p 加上一个不存在的端口：docker run -d --name no-exposed-ports4 -p 8889:8889 no-exposed-ports

此时，8889 端口会被暴露，但是没法使用。说明 -p 会将没有 exposed 的端口自动 exposed 出来。

（7）修改 dockerfile 为：

FROM ubuntu:14.04
    MAINTAINER Sammy Liu <sammy.liu@unknow.com>
    EXPOSE 8888
    CMD while true; do echo 'hello world' | nc -l -p 8888; done

创建镜像exposed-ports， 再运行 docker run -d --name exposed-ports1 -P exposed-ports 创建一个容器，此时 8888 端口自动被 published 为主机上的 32776 端口：

![复制代码][copycode.gif]

"Ports": {
                    "8888/tcp": [
                        {
                            "HostIp": "0.0.0.0",
                            "HostPort": "32776"
                        }
                    ]
                }

![复制代码][copycode.gif]

可见：

*  `EXPOSE`或者`--expose`只是为其他命令提供所需信息的元数据，或者只是告诉容器操作人员有哪些已知选择。它只是作为记录机制，也就是告诉用户哪些端口会提供服务。它保存在容器的元数据中。
 *  使用 -p 发布特定端口。如果该端口已经被 exposed，则发布它；如果它还没有被 exposed，则它会被 exposed 和 published。Docker 不会检查容器端口的正确性。
 *  使用 -P 时 Docker 会自动将所有已经被 exposed 的端口发出出来。

2.2.2 CMD 和 ENTRYPOINT

这两个指令都指定了运行容器时所运行的命令。以下是它们共存的一些规则：

*  Dockerfile 至少需要指定一个 CMD 或者 ENTRYPOINT 指令
 *  CMD 可以用来指定 ENTRYPOINT 指令的参数

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td><strong>&nbsp;</strong></td> 
   <td><strong>没有 ENTRYPOINT</strong></td> 
   <td><strong>ENTRYPOINT exec_entry p1_entry</strong></td> 
   <td><strong>ENTRYPOINT [“exec_entry”, “p1_entry”]</strong></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>没有 CMD</td> 
   <td>错误，不允许</td> 
   <td>/bin/sh -c exec_entry p1_entry</td> 
   <td>&nbsp;exec_entry p1_entry</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>CMD [“exec_cmd”, “p1_cmd”]</td> 
   <td>&nbsp;exec_cmd p1_cmd</td> 
   <td>&nbsp;/bin/sh -c exec_entry p1_entry exec_cmd p1_cmd</td> 
   <td>&nbsp;exec_entry p1_entry exec_cmd p1_cmd</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>CMD [“p1_cmd”, “p2_cmd”]</td> 
   <td>&nbsp;p1_cmd p2_cmd</td> 
   <td>&nbsp;/bin/sh -c exec_entry p1_entry p1_cmd p2_cmd</td> 
   <td>&nbsp;exec_entry p1_entry p1_cmd p2_cmd</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>CMD exec_cmd p1_cmd</td> 
   <td>&nbsp;/bin/sh -c exec_cmd p1_cmd</td> 
   <td>&nbsp;/bin/sh -c exec_entry p1_entry /bin/sh -c exec_cmd p1_cmd</td> 
   <td>&nbsp;exec_entry p1_entry /bin/sh -c exec_cmd p1_cmd</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>备注</td> 
   <td>只有 CMD 时，执行 CMD 定义的指令</td> 
   <td>&nbsp;CMD 和 ENTRYPOINT 都存在时，CMD 的指令作为 ENTRYPOINT 的参数</td> 
   <td>&nbsp;</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

举例：

（1）同时有 CMD 和 ENTRYPOINT

FROM ubuntu:14.04
    MAINTAINER Sammy Liu <sammy.liu@unknow.com>
    CMD top
    ENTRYPOINT ps

此时会运行的指令为 /bin/sh -c ps /bin/sh -c top

但是实际上只是运行了 ps：

![复制代码][copycode.gif]

root@devstack:/home/sammy/dockerfile# /bin/sh -c ps /bin/sh -c top
      PID TTY          TIME CMD
    10789 pts/3    00:00:00 su
    10790 pts/3    00:00:00 bash
    18479 pts/3    00:00:00 sh
    18480 pts/3    00:00:00 ps
    root@devstack:/home/sammy/dockerfile# /bin/sh -c ps
      PID TTY          TIME CMD
    10789 pts/3    00:00:00 su
    10790 pts/3    00:00:00 bash
    18481 pts/3    00:00:00 sh
    18482 pts/3    00:00:00 ps

![复制代码][copycode.gif]

（2）CMD 作为 ENTRYPOINT 的参数

FROM ubuntu:14.04
    MAINTAINER Sammy Liu <sammy.liu@unknow.com>
    CMD ["-n", "10"]
    ENTRYPOINT top

启动容器后运行的命令为 /bin/sh -c top -n 10.

## 3. 在 Docker hub 上创建自己的镜像 ##

当我们从docker镜像仓库中下载的镜像不能满足我们的需求时，我们可以通过以下两种方式对镜像进行更改。

*  从已经创建的容器中更新镜像，并且提交这个镜像
 *  使用 Dockerfile 指令来创建一个新的镜像

通过以下步骤，采用第一种方法，在 docker hub 上创建自己的镜像：

（1）创建 docker hub 帐号。[https://hub.docker.com/][https_hub.docker.com]

（2）基于一个镜像完成某些操作。比如基于 nginx 镜像，安装 ping ifconfig 等网络工具。首先运行 docker run -it nginx /bin/bash 基于 nginx:latest 创建一个容器，然后在容器中执行 apt-get 命令安装软件，然后运行 exit 退出容器。

（3）将容器中的内容保存为一个镜像

docker commit -m="install net tools" -a="sammyliu8" 3f8a4339aadd sammyliu8/nginx:v1

这里的 3f8a4339aadd 为刚才容器的ID。此时，能在本地看到该镜像：

![697113-20180107235209331-78522280.png][]

（4）运行 docker login 登录 docker hub

（5）运行 docker push sammyliu8/nginx 将镜像上传到 docker hub。此时在 Docker hub 界面上能看到该镜像了。

![697113-20180107234853221-1628694632.png][]

（6）在其他节点上，可以运行 docker pull sammyliu8/nginx 拉该镜像了。

（7）不过，这样做出来的新nginx有个问题，那就是nginx 服务不会自动起来。这是因为，官方的 nginx 的CMD 为 nginx -g "daemon off;"，但是新的镜像的CMD 为 /bin/bash。但是，运行前面命令启动的容器又无法安装软件。因此，只能先按照上面的步骤启动一个容器，制作镜像，然后基于该镜像再不带命令地再启一个容器，在另一个窗口中，使用docker commit 将其保存为新的镜像，并上传到docker hub中。问题解决。

[http_www.cnblogs.com_sammyliu_p_5877964.html]: http://www.cnblogs.com/sammyliu/p/5877964.html
[copycode.gif]: /images/20220504/b1e9c85981a34461a8b84229f915297c.png
[697113-20160917210455258-731213001.jpg]: /images/20220504/458ac2c92ec4424faa0bf482d762e58b.png
[10 things to avoid in docker containers]: http://developers.redhat.com/blog/2016/02/24/10-things-to-avoid-in-docker-containers/
[https_docs.docker.com_engine_reference_builder]: https://docs.docker.com/engine/reference/builder/
[https_hub.docker.com]: https://hub.docker.com/
[697113-20180107235209331-78522280.png]: /images/20220504/51907a3dce894671b36cdb880b539470.png
[697113-20180107234853221-1628694632.png]: /images/20220504/d4e31a5582c54504bc9cf8ec1c1332de.png