Dockerfile

什么是Dockerfile？

 Dockerfile是一个包含用于组合映像的命令的文本文档。可以使用在命令行中调用任何命令。 Docker通过读取`Dockerfile`中的指令自动生成映像。
`docker build`命令用于从Dockerfile构建映像。可以在`docker build`命令中使用`-f`标志指向文件系统中任何位置的Dockerfile。

Dockerfile的基本结构

Dockerfile 一般分为四部分：基础镜像信息、维护者信息、镜像操作指令和容器启动时执行指令，’#’ 为 Dockerfile 中的注释。

Dockerfile文件说明

Docker以从上到下的顺序运行Dockerfile的指令。为了指定基本映像，第一条指令必须是FROM。一个声明以＃字符开头则被视为注释。可以在Docker文件中使用RUN，CMD，FROM，EXPOSE，ENV等指令。

常用的指令

FROM：指定基础镜像，必须为第一个命令

格式：
　　FROM <image>
　　FROM <image>:<tag>
　　FROM <image>@<digest>
示例：
　　FROM mysql:5.6
注：
　　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

MAINTAINER: 维护者信息

格式：
    MAINTAINER <name>
示例：
    MAINTAINER Jasper Xu
    MAINTAINER sorex@163.com
    MAINTAINER Jasper Xu <sorex@163.com>

RUN：构建镜像时执行的命令

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
格式：
    RUN <command>
exec执行
格式：
    RUN ["executable", "param1", "param2"]
示例：
    RUN ["executable", "param1", "param2"]
    RUN apk update
    RUN ["/etc/execfile", "arg1", "arg1"]
注：
　　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

ADD：将本地文件添加到容器中，tar类型文件会自动解压(网络压缩资源不会被解压)，可以访问网络资源，类似wget

格式：
    ADD <src>... <dest>
    ADD ["<src>",... "<dest>"] 用于支持包含空格的路径
示例：
    ADD hom* /mydir/          # 添加所有以"hom"开头的文件
    ADD hom?.txt /mydir/      # ? 替代一个单字符,例如："home.txt"
    ADD test relativeDir/     # 添加 "test" 到 `WORKDIR`/relativeDir/
    ADD test /absoluteDir/    # 添加 "test" 到 /absoluteDir/

COPY：功能类似ADD，但是是不会自动解压文件，也不能访问网络资源

CMD：构建容器后调用，也就是在容器启动时才进行调用

格式：
    CMD ["executable","param1","param2"] (执行可执行文件，优先)
    CMD ["param1","param2"] (设置了ENTRYPOINT，则直接调用ENTRYPOINT添加参数)
    CMD command param1 param2 (执行shell内部命令)
示例：
    CMD echo "This is a test." | wc -
    CMD ["/usr/bin/wc","--help"]
注：
 　　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。

ENTRYPOINT：配置容器，使其可执行化。配合CMD可省去"application"，只使用参数。

格式：
    ENTRYPOINT ["executable", "param1", "param2"] (可执行文件, 优先)
    ENTRYPOINT command param1 param2 (shell内部命令)
示例：
    FROM ubuntu
    ENTRYPOINT ["top", "-b"]
    CMD ["-c"]
注：
　　　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。

LABEL：用于为镜像添加元数据

格式：
    LABEL <key>=<value> <key>=<value> <key>=<value> ...
示例：
　　LABEL version="1.0" description="这是一个Web服务器" by="IT笔录"
注：
　　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。

ENV：设置环境变量

格式：
    ENV <key> <value>  #<key>之后的所有内容均会被视为其<value>的组成部分，因此，一次只能设置一个变量
    ENV <key>=<value> ...  #可以设置多个变量，每个变量为一个"<key>=<value>"的键值对，如果<key>中包含空格，可以使用来进行转义，也可以通过""来进行标示；另外，反斜线也可以用于续行
示例：
    ENV myName John Doe
    ENV myDog Rex The Dog
    ENV myCat=fluffy

EXPOSE：指定于外界交互的端口

格式：
    EXPOSE <port> [<port>...]
示例：
    EXPOSE 80 443
    EXPOSE 8080
    EXPOSE 11211/tcp 11211/udp
注：
　　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

VOLUME：用于指定持久化目录

格式：
    VOLUME ["/path/to/dir"]
示例：
    VOLUME ["/data"]
    VOLUME ["/var/www", "/var/log/apache2", "/etc/apache2"
注：
　　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

WORKDIR：工作目录，类似于cd命令

格式：
    WORKDIR /path/to/workdir
示例：
    WORKDIR /a  (这时工作目录为/a)
    WORKDIR b  (这时工作目录为/a/b)
    WORKDIR c  (这时工作目录为/a/b/c)
注：
　　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。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。

**USER: ** **指定运行容器时的用户名或 UID，后续的 RUN 也会使用指定用户。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。当服务不需要管理员权限时，可以通过该命令指定运行用户。并且可以在之前创建所需要的用户 **

格式:
　　USER user
　　USER user:group
　　USER uid
　　USER uid:gid
　　USER user:gid
　　USER uid:group
 示例：
　　USER www
 注：
　　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。

ARG：用于指定传递给构建运行时的变量

格式：
    ARG <name>[=<default value>]
示例：
    ARG site
    ARG build_user=www

ONBUILD：用于设置镜像触发器

格式：
　　ONBUILD [INSTRUCTION]
示例：
　　ONBUILD ADD . /app/src
　　ONBUILD RUN /usr/local/bin/python-build --dir /app/src
注：
　　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

例子：

# This my first nginx Dockerfile
# Version 1.0

# Base images 基础镜像
FROM centos

#MAINTAINER 维护者信息
MAINTAINER tianfeiyu 

#ENV 设置环境变量
ENV PATH /usr/local/nginx/sbin:$PATH

#ADD  文件放在当前目录下，拷过去会自动解压
ADD nginx-1.8.0.tar.gz /usr/local/  
ADD epel-release-latest-7.noarch.rpm /usr/local/  

#RUN 执行以下命令 
RUN rpm -ivh /usr/local/epel-release-latest-7.noarch.rpm
RUN yum install -y wget lftp gcc gcc-c++ make openssl-devel pcre-devel pcre && yum clean all
RUN useradd -s /sbin/nologin -M www

#WORKDIR 相当于cd
WORKDIR /usr/local/nginx-1.8.0 

RUN ./configure --prefix=/usr/local/nginx --user=www --group=www --with-http_ssl_module --with-pcre && make && make install

RUN echo "daemon off;" >> /etc/nginx.conf

#EXPOSE 映射端口
EXPOSE 80

#CMD 运行以下命令
CMD ["nginx"]

最后用一张图解释常用指令的意义^：

扩展：

Dockerfile文件中的CMD和ENTRYPOINT指令差异对比

CMD

支持三种格式

​ CMD ["executable","param1","param2"] 使用 exec 执行，推荐方式；

​ CMD command param1 param2 在 /bin/sh 中执行，提供给需要交互的应用；

​ CMD ["param1","param2"] 提供给 ENTRYPOINT 的默认参数；

指定启动容器时执行的命令，每个 Dockerfile 只能有一条 CMD 命令。如果指定了多条命令，只有最后一条会被执行。

如果用户启动容器时候指定了运行的命令，则会覆盖掉 CMD 指定的命令。

ENTRYPOINT

两种格式：

​ ENTRYPOINT ["executable", "param1", "param2"]

​ ENTRYPOINT command param1 param2（shell中执行）。

配置容器启动后执行的命令，并且不可被 docker run 提供的参数覆盖。

每个 Dockerfile 中只能有一个 ENTRYPOINT，当指定多个时，只有最后一个起效。

从上面的说明，我们可以看到有两个共同点：

1. 都可以指定shell或exec函数调用的方式执行命令；
2. 当存在多个CMD指令或ENTRYPOINT指令时，只有最后一个生效；

而它们有如下差异：

​ 差异1：CMD指令指定的容器启动时命令可以被docker run指定的命令覆盖，而ENTRYPOINT指令指定的命令不能被覆盖，而是将docker run指定的参数当做ENTRYPOINT指定命令的参数。

​ 差异2：CMD指令可以为ENTRYPOINT指令设置默认参数，而且可以被docker run指定的参数覆盖；

注意点：

CMD指令为ENTRYPOINT指令提供默认参数是基于镜像层次结构生效的，而不是基于是否在同个Dockerfile文件中。意思就是说，如果Dockerfile指定基础镜像中是ENTRYPOINT指定的启动命令，则该Dockerfile中的CMD依然是为基础镜像中的ENTRYPOINT设置默认参数。

例如，我们有如下一个Dockerfile文件，

FROM ubuntu:14.04
MAINTAINER lienhua34@xxx.com
 
ADD startup /opt
RUN chmod a+x /opt/startup

ENTRYPOINT ["/opt/startup", "arg1"]

通过运行docker build命令生成test:0.0.1镜像，然后创建该镜像的一个容器，查看运行结果，

lienhua34@test$ sudo docker build -t test:0.0.1 .
Sending build context to Docker daemon 6.144 kB
Step 1 : FROM ubuntu:14.04
 ---> a5a467fddcb8
Step 2 : MAINTAINER lienhua34@163.com
 ---> Running in 57a96522061a
 ---> c3bbf1bd8068
Removing intermediate container 57a96522061a
Step 3 : ADD startup /opt
 ---> f9884fbc7607
Removing intermediate container 591a82b2f382
Step 4 : RUN chmod a+x /opt/startup
 ---> Running in 7a19f10b5513
 ---> 16c03869a764
Removing intermediate container 7a19f10b5513
Step 5 : ENTRYPOINT /opt/startup arg1
 ---> Running in b581c32b25c3
 ---> c6b1365afe03
Removing intermediate container b581c32b25c3
Successfully built c6b1365afe03
lienhua34@test$ sudo docker run -ti --rm=true test:0.0.1
in startup, args: arg1

下面新建一个Dockerfile文件，基础镜像是刚生成的test:0.0.1，通过CMD指定要通过echo打印字符串“in test:0.0.2”。文件内容如下所示，

FROM test:0.0.1
MAINTAINER lienhua34@xxx.com

CMD ["/bin/bash", "-c", "echo in test:0.0.2"]

运行docker build命令生成test:0.0.2镜像，然后通过运行docker run启动一个test:0.0.2镜像的容器来查看结果，

lienhua34@test$ sudo docker build -t test:0.0.2 .
Sending build context to Docker daemon 6.144 kB
Step 1 : FROM test:0.0.1
 ---> c6b1365afe03
Step 2 : MAINTAINER lienhua34@163.com
 ---> Running in deca95cf4c15
 ---> 971b5a819b48
Removing intermediate container deca95cf4c15
Step 3 : CMD /bin/bash -c echo in test:0.0.2
 ---> Running in 4a31c4652e1e
 ---> 0ca06ba31405
Removing intermediate container 4a31c4652e1e
Successfully built 0ca06ba31405
lienhua34@test$ sudo docker run -ti --rm=true test:0.0.2
in startup, args: arg1 /bin/bash -c echo in test:0.0.2

从上面结果可以看到，镜像test:0.0.2启动的容器运行时并不是打印字符串”in test:0.0.2”，而是将CMD指令指定的命令当做基础镜像test:0.0.1中ENTRYPOINT指定的运行脚本startup的参数。