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Docker(二):Dockerfile 使用介绍

纯洁的微笑 • 3 月前 • 69 次点击  

上一篇文章Docker(一):Docker入门教程介绍了 Docker 基本概念,其中镜像、容器和 Dockerfile 。我们使用 Dockerfile 定义镜像,依赖镜像来运行容器,因此 Dockerfile 是镜像和容器的关键,Dockerfile 可以非常容易的定义镜像内容,同时在我们后期的微服务实践中,Dockerfile 也是重点关注的内容,今天我们就来一起学习它。

首先通过一张图来了解 Docker 镜像、容器和 Dockerfile 三者之间的关系。

通过上图可以看出使用 Dockerfile 定义镜像,运行镜像启动容器。

Dockerfile 概念

Docker 镜像是一个特殊的文件系统,除了提供容器运行时所需的程序、库、资源、配置等文件外,还包含了一些为运行时准备的一些配置参数(如匿名卷、环境变量、用户等)。镜像不包含任何动态数据,其内容在构建之后也不会被改变。

镜像的定制实际上就是定制每一层所添加的配置、文件。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(Instruction),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。有了 Dockerfile,当我们需要定制自己额外的需求时,只需在 Dockerfile 上添加或者修改指令,重新生成 image 即可,省去了敲命令的麻烦。

Dockerfile 文件格式

Dockerfile文件格式如下:

  1. ## Dockerfile文件格式

  2. # This dockerfile uses the ubuntu image

  3. # VERSION 2 - EDITION 1

  4. # Author: docker_user

  5. # Command format: Instruction [arguments / command] ..

  6. # 1、第一行必须指定 基础镜像信息

  7. FROM ubuntu

  8. # 2、维护者信息

  9. MAINTAINER docker_user docker_user@email.com

  10. # 3、镜像操作指令

  11. RUN echo "deb http://archive.ubuntu.com/ubuntu/ raring main universe" >> /etc/apt/sources.list

  12. RUN apt-get update && apt-get install -y nginx

  13. RUN echo "\ndaemon off;" >> /etc/nginx/nginx.conf

  14. # 4、容器启动执行指令

  15. CMD /usr/sbin/nginx

Dockerfile 分为四部分:基础镜像信息、维护者信息、镜像操作指令、容器启动执行指令。一开始必须要指明所基于的镜像名称,接下来一般会说明维护者信息;后面则是镜像操作指令,例如 RUN 指令。每执行一条RUN 指令,镜像添加新的一层,并提交;最后是 CMD 指令,来指明运行容器时的操作命令。

构建镜像

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。

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:

  1. docker build .

  2. Sending build context to Docker daemon 6.51 MB

  3. ...

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。

在 Docker 构建镜像的第一步,docker CLI 会先在上下文目录中寻找 .dockerignore文件,根据 .dockerignore 文件排除上下文目录中的部分文件和目录,然后把剩下的文件和目录传递给 Docker 服务。

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:

  1. docker build -/path/to/a/Dockerfile .

构建时,还可以通过 -t参数指定构建成镜像的仓库、标签。

镜像标签

  1. docker build -t nginx/v3 .

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:

  1. docker build -t nginx/v3:1.0.2 -t nginx/v3: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:

  1. docker build -t nginx/v3 .

  2. Sending build context to Docker daemon 2.048 kB

  3. 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:

  1. $ docker build -t svendowideit/ambassador .

  2. Sending build context to Docker daemon 15.36 kB

  3. Step 1/4 : FROM alpine:3.2

  4.  ---> 31f630c65071

  5. Step 2/4 : MAINTAINER SvenDowideit@home.org.au

  6.  ---> Using cache

  7.  ---> 2a1c91448f5f

  8. Step 3/4 : RUN apk update && apk add socat && rm -/var/cache/

  9.  ---> Using cache

  10.  ---> 21ed6e7fbb73

  11. 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

  12.  ---> Using cache

  13.  ---> 7ea8aef582cc

  14. 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。指定后将不再使用本地生成的镜像链,而是从镜像仓库中下载。

寻找缓存的逻辑

Docker 寻找缓存的逻辑其实就是树型结构根据 Dockerfile 指令遍历子节点的过程。下图可以说明这个逻辑。

  1.  FROM base_image:version Dockerfile:

  2.  +----------+ FROM base_image:version

  3.  |base image| RUN cmd1 --> use cache because we found base image

  4.  +-----X----+ RUN cmd11 --> use cache because we found cmd1

  5.  / \

  6.  / \

  7.  RUN cmd1 RUN cmd2 Dockerfile:

  8.  +------+ +------+ FROM base_image:version

  9.  |image1| |image2| RUN cmd2 --> use cache because we found base image

  10.  +---X--+ +------+ RUN cmd21 --> not use cache because there's no child node

  11.  / \ running cmd21, so we build a new image here

  12.  / \

  13. RUN cmd11 RUN cmd12

  14. +-------+ +-------+

  15. |image11| |image12|

  16. +-------+ +-------+

大部分指令可以根据上述逻辑去寻找缓存,除了 ADD 和 COPY 。这两个指令会复制文件内容到镜像内,除了指令相同以外,Docker 还会检查每个文件内容校验(不包括最后修改时间和最后访问时间),如果校验不一致,则不会使用缓存。

除了这两个命令,Docker 并不会去检查容器内的文件内容,比如 RUN apt-get -y update,每次执行时文件可能都不一样,但是 Docker 认为命令一致,会继续使用缓存。这样一来,以后构建时都不会再重新运行 apt-get -y update

如果 Docker 没有找到当前指令的缓存,则会构建一个新的镜像,并且之后的所有指令都不会再去寻找缓存。

简单示例

接下来用一个简单的示例来感受一下 Dockerfile 是如何用来构建镜像启动容器。我们以定制 nginx 镜像为例,在一个空白目录中,建立一个文本文件,并命名为 Dockerfile:

  1. mkdir mynginx

  2. cd mynginx

  3. vi Dockerfile

构建一个 Dockerfile 文件内容为:

  1. FROM nginx

  2. RUN echo '

    Hello, Docker!

    ' > /usr/share/nginx/html/index.html

  3. vi Dockerfile

这个 Dockerfile 很简单,一共就两行涉及到了两条指令:FROM 和 RUN,FROM 表示获取指定基础镜像,RUN 执行命令,在执行的过程中重写了 nginx 的默认页面信息,将信息替换为:Hello, Docker!。

在 Dockerfile 文件所在目录执行:

  1. docker build -t nginx:v1 .

命令最后有一个. 表示当前目录

构建完成之后,使用 docker images 命令查看所有镜像,如果存在 REPOSITORY 为 nginx 和 TAG 是 v1 的信息,就表示构建成功。

  1. docker images

  2. REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE

  3. nginx v1 8c92471de2cc 6 minutes ago 108.6 MB

接下来使用 docker run 命令来启动容器

  1. docker run --name docker_nginx_v1 --80:80 nginx:v1

这条命令会用 nginx 镜像启动一个容器,命名为 docker_nginx_v1,并且映射了 80 端口,这样我们可以用浏览器去访问这个 nginx 服务器: http://192.168.0.54/,页面返回信息:

这样一个简单使用 Dockerfile 构建镜像,运行容器的示例就完成了!

修改容器内容

容器启动后,需要对容器内的文件进行进一步的完善,可以使用 docker exec -it xx bash命令再次进行修改,以上面的示例为基础,修改 nginx 启动页面内容:

  1. docker exec -it docker_nginx_v1 bash

  2. root@3729b97e8226:/# echo '

    Hello, Docker neo!

    h1>' > /usr/share/nginx/html/index.html

  3. root@3729b97e8226:/# exit

  4. exit

以交互式终端方式进入 dockernginxv1 容器,并执行了 bash 命令,也就是获得一个可操作的 Shell。然后,我们用 

Hello, Docker neo!覆盖了 /usr/share/nginx/html/index.html 的内容。

再次刷新浏览器,会发现内容被改变。

修改了容器的文件,也就是改动了容器的存储层,可以通过 docker diff 命令看到具体的改动。

  1. docker diff docker_nginx_v1

  2. ...

这样 Dockerfile 使用方式就为大家介绍完了,下期为大家介绍 Dockerfile 命令的详细使用。

END


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