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Docker中镜像构建文件Dockerfile与相关命令的详细介绍

程序员文章站 2022-06-14 12:34:51
前言 使用docker build命令或使用docker hub的自动构建功能构建docker镜像时,都需要一个dockerfile文件。dockerfile文件是一个由...

前言

使用docker build命令或使用docker hub的自动构建功能构建docker镜像时,都需要一个dockerfile文件。dockerfile文件是一个由一系列构建指令组成的文本文件,docker build命令会根据这些构建指令完成docker镜像的构建。本文将会介绍dockerfile文件,及其中使用的构建指令。

1. dockerfile文件使用

docker build命令会根据dockerfile文件及上下文构建新docker镜像。构建上下文是指dockerfile所在的本地路径或一个url(git仓库地址)。构建上下文环境会被递归处理,所以,构建所指定的路径还包括了子目录,而url还包括了其中指定的子模块。

构建镜像

将当前目录做为构建上下文时,可以像下面这样使用docker build命令构建镜像:

$ docker build .
sending build context to docker daemon 6.51 mb
...

说明:构建会在docker后台守护进程(daemon)中执行,而不是cli中。构建前,构建进程会将全部内容(递归)发送到守护进程。大多情况下,应该将一个空目录作为构建上下文环境,并将dockerfile文件放在该目录下。

在构建上下文中使用的dockerfile文件,是一个构建指令文件。为了提高构建性能,可以通过.dockerignore文件排除上下文目录下,不需要的文件和目录。

dockerfile一般位于构建上下文的根目录下,也可以通过-f指定该文件的位置:

$ docker build -f /path/to/a/dockerfile .

构建时,还可以通过-t参数指定构建成后,镜像的仓库、标签等:

镜像标签

$ docker build -t shykes/myapp .

如果存在多个仓库下,或使用多个镜像标签,就可以使用多个-t参数:

$ docker build -t shykes/myapp:1.0.2 -t shykes/myapp:latest .

在docker守护进程执行dockerfile中的指令前,首先会对dockerfile进行语法检查,有语法错误时会返回:

$ docker build -t test/myapp .
sending build context to docker daemon 2.048 kb
error response from daemon: unknown instruction: runcmd

缓存

docker 守护进程会一条一条的执行dockerfile中的指令,而且会在每一步提交并生成一个新镜像,最后会输出最终镜像的id。生成完成后,docker 守护进程会自动清理你发送的上下文。

dockerfile文件中的每条指令会被独立执行,并会创建一个新镜像,run cd /tmp等命令不会对下条指令产生影响。

docker 会重用已生成的中间镜像,以加速docker build的构建速度。以下是一个使用了缓存镜像的执行过程:

$ docker build -t svendowideit/ambassador .
sending build context to docker daemon 15.36 kb
step 1/4 : from alpine:3.2
 ---> 31f630c65071
step 2/4 : maintainer svendowideit@home.org.au
 ---> using cache
 ---> 2a1c91448f5f
step 3/4 : run apk update && apk add socat && rm -r /var/cache/
 ---> using cache
 ---> 21ed6e7fbb73
step 4/4 : cmd env | grep _tcp= | (sed 's/.*_port_\([0-9]*\)_tcp=tcp:\/\/\(.*\):\(.*\)/socat -t 100000000 tcp4-listen:\1,fork,reuseaddr tcp4:\2:\3 \&/' && echo wait) | sh
 ---> using cache
 ---> 7ea8aef582cc
successfully built 7ea8aef582cc

构建缓存仅会使用本地父生成链上的镜像。如果不想使用本地缓存的镜像,也可以通过--cache-from指定缓存。指定后将再不使用本地生成的镜像链,而是从镜像仓库中下载。

2. dockerfile文件格式

dockerfile文件格式如下:

# comment
instruction arguments
# 注释
指令 参数

dockerfile文件中指令不区分大小写,但为了更易区分,约定使用大写形式。

docker 会依次执行dockerfile中的指令,文件中的第一条指令必须是from,from指令用于指定一个基础镜像。

以#开头的行,docker会认为是注释。但#出现在指令参数中时,则不是注释。如:

# comment
run echo 'we are running some # of cool things'

3. dockerfile中使用指令

3.1 from

from指令用于指定其后构建新镜像所使用的基础镜像。from指令必是dockerfile文件中的首条命令,启动构建流程后,docker将会基于该镜像构建新镜像,from后的命令也会基于这个基础镜像。

from语法格式为:

from <image>

from <image>:<tag>

from <image>:<digest>

通过from指定的镜像,可以是任何有效的基础镜像。from有以下限制:

  1. from必须是dockerfile中第一条非注释命令
  2. 在一个dockerfile文件中创建多个镜像时,from可以多次出现。只需在每个新命令from之前,记录提交上次的镜像id。
  3. tag或digest是可选的,如果不使用这两个值时,会使用latest版本的基础镜像

3.2 run

run用于在镜像容器中执行命令,其有以下两种命令执行方式:

shell执行

在这种方式会在shell中执行命令,linux下默认使用/bin/sh -c,windows下使用cmd /s /c

注意:通过shell命令修改run所使用的默认shell

run <command>

exec执行

run ["executable", "param1", "param2"]

run可以执行任何命令,然后在当前镜像上创建一个新层并提交。提交后的结果镜像将会用在dockerfile文件的下一步。

通过run执行多条命令时,可以通过\换行执行:

run /bin/bash -c 'source $home/.bashrc; \
echo $home'

也可以在同一行中,通过分号分隔命令:

run /bin/bash -c 'source $home/.bashrc; echo $home'

run指令创建的中间镜像会被缓存,并会在下次构建中使用。如果不想使用这些缓存镜像,可以在构建时指定--no-cache参数,如:docker build --no-cache

3.3 cmd

cmd用于指定在容器启动时所要执行的命令。cmd有以下三种格式:

cmd ["executable","param1","param2"]
cmd ["param1","param2"]
cmd command param1 param2

cmd不同于run,cmd用于指定在容器启动时所要执行的命令,而run用于指定镜像构建时所要执行的命令。

cmd与run在功能实现上也有相似之处。如:

docker run -t -i itbilu/static_web_server /bin/true

等价于:

cmd ["/bin/true"]

cmd在dockerfile文件中仅可指定一次,指定多次时,会覆盖前的指令。

另外,docker run命令也会覆盖dockerfile中cmd命令。如果docker run运行容器时,使用了dockerfile中cmd相同的命令,就会覆盖dockerfile中的cmd命令。

如,我们在构建镜像的dockerfile文件中使用了如下指令:

cmd ["/bin/bash"]

使用docker build构建一个新镜像,镜像名为itbilu/test。构建完成后,使用这个镜像运行一个新容器,运行效果如下:

$ sudo docker run -i -t itbilu/test
root@e3597c81aef4:/# 

在使用docker run运行容器时,我们并没有在命令结尾指定会在容器中执行的命令,这时docker就会执行在dockerfile的cmd中指定的命令。

如果不想使用cmd中指定的命令,就可以在docker run命令的结尾指定所要运行的命令:

$ sudo docker run -i -t itbilu/test /bin/ps
 pid tty   time cmd
 1 ?  00:00:00 ps

这时,docker run结尾指定的/bin/ps命令覆盖了dockerfile的cmd中指定的命令。

3.4 entrypoint

entrypoint用于给容器配置一个可执行程序。也就是说,每次使用镜像创建容器时,通过entrypoint指定的程序都会被设置为默认程序。entrypoint有以下两种形式:

entrypoint ["executable", "param1", "param2"]
entrypoint command param1 param2

entrypoint与cmd非常类似,不同的是通过docker run执行的命令不会覆盖entrypoint,而docker run命令中指定的任何参数,都会被当做参数再次传递给entrypoint。dockerfile中只允许有一个entrypoint命令,多指定时会覆盖前面的设置,而只执行最后的entrypoint指令。

docker run运行容器时指定的参数都会被传递给entrypoint,且会覆盖cmd命令指定的参数。如,执行docker run <image> -d时, -d参数将被传递给入口点。

也可以通过docker run --entrypoint重写entrypoint入口点。

如:可以像下面这样指定一个容器执行程序:

entrypoint ["/usr/bin/nginx"]

完整构建代码:

# version: 0.0.3
from ubuntu:16.04
maintainer 何民三 "cn.liuht@gmail.com"
run apt-get update
run apt-get install -y nginx
run echo 'hello world, 我是个容器' \ 
 > /var/www/html/index.html
entrypoint ["/usr/sbin/nginx"]
expose 80

使用docker build构建镜像,并将镜像指定为itbilu/test:

$ sudo docker build -t="itbilu/test" .

构建完成后,使用itbilu/test启动一个容器:

$ sudo docker run -i -t itbilu/test -g "daemon off;"

在运行容器时,我们使用了-g "daemon off;" ,这个参数将会被传递给entrypoint,最终在容器中执行的命令为/usr/sbin/nginx -g "daemon off;"

3.5 label

label用于为镜像添加无数据,无数以键值对的形式指定:

label <key>=<value> <key>=<value> <key>=<value> ...

使用label指定元数据时,一条label指定可以指定一或多条元数据,指定多条元数据时不同元数据之间通过空格分隔。推荐将所有的元数据通过一条label指令指定,以免生成过多的中间镜像。

如,通过label指定一些元数据:

label version="1.0" description="这是一个web服务器" by="it笔录"

指定后可以通过docker inspect查看:

$sudo docker inspect itbilu/test
"labels": {
 "version": "1.0",
 "description": "这是一个web服务器",
 "by": "it笔录"
},

注意;dockerfile中还有个maintainer命令,该命令用于指定镜像作者。但maintainer并不推荐使用,更推荐使用label来指定镜像作者。如:

label maintainer="itbilu.com"

3.6 expose

expose用于指定容器在运行时监听的端口:

expose <port> [<port>...]

expose并不会让容器的端口访问到主机。要使其可访问,需要在docker run运行容器时通过-p来发布这些端口,或通过-p参数来发布expose导出的所有端口。

3.7 env

env用于设置环境变量,其有以下两种设置形式:

env <key> <value>
env <key>=<value> ...

如,通过env设置一个环境变量:

env itbilu_path /home/itbilu/

设置后,这个环境变量在env命令后都可以使用。如:

workerdir $itbilu_path

这些环境变量不仅可以构建镜像过程使用,使用该镜像创建的容器中也可以使用。如:

$ docker run -i -t itbilu/test 
root@196ca123c0c3:/# cd $itbilu_path
root@196ca123c0c3:/home/itbilu#

3.8 add

add用于复制构建环境中的文件或目录到镜像中。其有以下两种使用方式:

add <src>... <dest>
add ["<src>",... "<dest>"]

通过add复制文件时,需要通过<src>指定源文件位置,并通过<dest>来指定目标位置。<src>可以是一个构建上下文中的文件或目录,也可以是一个url,但不能访问构建上下文之外的文件或目录。

如,通过add复制一个网络文件:

add http://wordpress.org/latest.zip $itbilu_path

在上例中,$itbilu_path是我们使用env指定的一个环境变量。

另外,如果使用的是本地归档文件(gzip、bzip2、xz)时,docker会自动进行解包操作,类似使用tar -x。

3.9 copy

copy同样用于复制构建环境中的文件或目录到镜像中。其有以下两种使用方式:

copy <src>... <dest>
copy ["<src>",... "<dest>"]

copy指令非常类似于add,不同点在于copy只会复制构建目录下的文件,不能使用url也不会进行解压操作。

3.10 volume

volume用于创建挂载点,即向基于所构建镜像创始的容器添加卷:

volume ["/data"]

一个卷可以存在于一个或多个容器的指定目录,该目录可以绕过联合文件系统,并具有以下功能:

  1. 卷可以容器间共享和重用
  2. 容器并不一定要和其它容器共享卷
  3. 修改卷后会立即生效
  4. 对卷的修改不会对镜像产生影响
  5. 卷会一直存在,直到没有任何容器在使用它

volume让我们可以将源代码、数据或其它内容添加到镜像中,而又不并提交到镜像中,并使我们可以多个容器间共享这些内容。

如,通过volume创建一个挂载点:

env itbilu_path /home/itbilu/
volume [$itbilu_path]

构建的镜像,并指定镜像名为itbilu/test。构建镜像后,使用新构建的运行一个容器。运行容器时,需-v参将能本地目录绑定到容器的卷(挂载点)上,以使容器可以访问宿主机的数据。

$ sudo docker run -i -t -v ~/code/itbilu:/home/itbilu/ itbilu/test 
root@31b0fac536c4:/# cd /home/itbilu/
root@31b0fac536c4:/home/itbilu# ls
readme.md app.js bin config.js controller db demo document lib minify.js node_modules package.json public routes test views

如上所示,我们已经可以容器的/home/itbilu/目录下访问到宿主机~/code/itbilu目录下的数据了。

3.11 user

user用于指定运行镜像所使用的用户:

user daemon

使用user指定用户时,可以使用用户名、uid或gid,或是两者的组合。以下都是合法的指定试:

user user
user user:group
user uid
user uid:gid
user user:gid
user uid:group

使用user指定用户后,dockerfile中其后的命令run、cmd、entrypoint都将使用该用户。镜像构建完成后,通过docker run运行容器时,可以通过-u参数来覆盖所指定的用户。

3.12 workdir

workdir用于在容器内设置一个工作目录:

workdir /path/to/workdir

通过workdir设置工作目录后,dockerfile中其后的命令run、cmd、entrypoint、add、copy等命令都会在该目录下执行。

如,使用workdir设置工作目录:

workdir /a
workdir b
workdir c
run pwd

在以上示例中,pwd最终将会在/a/b/c目录中执行。

在使用docker run运行容器时,可以通过-w参数覆盖构建时所设置的工作目录。

3.13 arg

arg用于指定传递给构建运行时的变量:

arg <name>[=<default value>]

如,通过arg指定两个变量:

arg site
arg build_user=it笔录

以上我们指定了site和build_user两个变量,其中build_user指定了默认值。在使用docker build构建镜像时,可以通过--build-arg <varname>=<value>参数来指定或重设置这些变量的值。

$ sudo docker build --build-arg site=itiblu.com -t itbilu/test .

这样我们构建了itbilu/test镜像,其中site会被设置为itbilu.com,由于没有指定build_user,其值将是默认值it笔录。

3.14 onbuild

onbuild用于设置镜像触发器:

onbuild [instruction]

当所构建的镜像被用做其它镜像的基础镜像,该镜像中的触发器将会被钥触发。

如,当镜像被使用时,可能需要做一些处理:

[...]
onbuild add . /app/src
onbuild run /usr/local/bin/python-build --dir /app/src
[...]

3.15 stopsignal

stopsignal用于设置停止容器所要发送的系统调用信号:

stopsignal signal

所使用的信号必须是内核系统调用表中的合法的值,如:9、sigkill。

3.16 shell

shell用于设置执行命令(shell式)所使用的的默认shell类型:

shell ["executable", "parameters"]

shell在windows环境下比较有用,windows下通常会有cmd和powershell两种shell,可能还会有sh。这时就可以通过shell来指定所使用的shell类型:

from microsoft/windowsservercore

# executed as cmd /s /c echo default
run echo default

# executed as cmd /s /c powershell -command write-host default
run powershell -command write-host default

# executed as powershell -command write-host hello
shell ["powershell", "-command"]
run write-host hello

# executed as cmd /s /c echo hello
shell ["cmd", "/s"", "/c"]
run echo hello

总结

以上就是这篇文章的全部内容了,希望本文的内容对大家的学习或者工作能带来一定的帮助,如果有疑问大家可以留言交流。