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Dockerfile中指令的介绍和使用

1、Dockerfile基本结构

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。

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Dockerfile由一行行命令语句组成，并且支持以#开头的注释行。

一般Dockerfile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。如下：

# This dockerfile uses the ubuntu image
# VERSION 2 - EDITION 1
# Author: Ray
# Command format: Instruction [arguments / command] ..

# Maintainer: docker_user  (@docker_user)
MAINTAINER Ray 916551518@qq.com

# Commands to update the image
RUN echo "deb http://archive.ubuntu.com/ubuntu/ raring main universe" >> /etc/apt/sources.list
RUN apt-get update && apt-get install -y nginx
RUN echo "\ndaemon off;" >> /etc/nginx/nginx.conf

# Commands when creating a new container
CMD /usr/sbin/nginx

其中，一开始必须指明所基于的镜像，接下来推荐说明维护者信息，再接下来就是镜像操作的指令，如RUN、COPY等。每运行一条指令，就会为镜像添加新的一层并提交，注：一个镜像最多不允许超过127层。最后时CMD指令，是指定运行容器时的操作指令。

2、Dockerfile中的指令

Docker通过对于在Dockerfile中的一系列指令的顺序解析实现自动的image的构建
通过使用build命令，根据Dockerfiel的描述来构建镜像
通过源代码路径的方式
通过标准输入流的方式

1）FROM——指定基础镜像

格式为：FROM 或者 FROM :。

第一条指令必须为FROM指令，如果在同一个dockerfile中创建多个镜像时，可以使用多个FROM指令（每个镜像一次，但是一般不会这么做）。

2）MAINTAINER——指定维护者信息

格式为：MAINTAINER 。用来指定维护者信息。

3）RUN——运行指令

格式为：RUN 或者RUN ["executable", "param1", "param2"]。

前者将在 shell 终端中运行命令，即 /bin/sh -c；后者则使用 exec 执行。指定使用其它终端可以通过第二种方式实现，例如 RUN ["/bin/bash", "-c", "echo hello"]。

每条 RUN 指令将在当前镜像基础上执行指定命令，并提交为新的镜像。当命令较长时可以使用 \ 来换行。（注：如果觉得镜像的层数可能过多，可以一个RUN指令后面接多条指令，中间使用&&进行拼接即可）。

4）COPY——复制文件\目录

格式为：格式为 COPY 。

作用：复制本地的 （源文件/目录必须要与Dockerfile在相同的目录中）到容器中的。

当使用本地目录为源目录时，推荐使用COPY。

使用COPY时，所指定的源文件/目录，也可以是其他镜像中的文件，格式如下：

COPY --from=nginx:latest /etc/nginx/nginx.conf /nginx.conf
5）ADD——更高级的复制文件\目录

格式为：ADD 。它和COPY很相似，同样需要源文件和Dockerfile位于相同目录中，或者是一个URL。它比COPY更为人性化些。

该命令将复制指定的 到容器中的 。 其中 可以是Dockerfile所在目录的一个相对路径；也可以是一个 URL（自动下载URL所对应的文件）；还可以是一个 tar 文件（自动解压为目录）。

在使用该指令的时候还可以加上 --chown=: 选项来改变文件的所属用户及所属组。

ADD --chown=55:mygroup files* /mydir/
ADD --chown=bin files* /mydir/
ADD --chown=1 files* /mydir/

ADD 指令会令镜像构建缓存失效，从而可能会令镜像构建变得比较缓慢。

但在某些情况下，如果我们真的是希望复制个压缩文件进去，而不解压缩，这时就不可以使用 ADD 命令了。

因此在 COPY 和 ADD 指令中选择的时候，可以遵循这样的原则，所有的文件复制均使用 COPY 指令，仅在需要自动解压缩的场合使用 ADD。

6）ENV——设置环境变量

格式为 ENV 。 指定一个环境变量，会被后续 RUN 指令使用，并在容器运行时保持。

举个栗子：

[root@master nginx]# cat Dockerfile 
# test
FROM nginx:latest
MAINTAINER Ray <916551517@qq.com>
ENV var1 hello world
ENV var2 test
RUN echo ${var1},${var2} > /test.txt
#最终此镜像运行的容器中test.txt文件内容如下：
root@262f47a7682a:/# cat test.txt 
hello world,test
#并且定义的变量存在该容器的环境变量中：
root@262f47a7682a:/# echo $var1
hello world
root@262f47a7682a:/# echo $var2
test
7）ARG——构建参数

格式：ARG <参数名>[=<默认值>]

构建参数和 ENV 的效果一样，都是设置环境变量。所不同的是，ARG 所设置的构建环境的环境变量，在将来容器运行时是不会存在这些环境变量的。但是不要因此就使用 ARG 保存密码之类的信息，因为 docker history 还是可以看到所有值的。

Dockerfile 中的 ARG 指令是定义参数名称，以及定义其默认值。该默认值可以在构建命令 docker build 中用 --build-arg <参数名>=<值> 来覆盖。

在 1.13 之前的版本，要求 --build-arg 中的参数名，必须在 Dockerfile 中用 ARG 定义过了，换句话说，就是 --build-arg 指定的参数，必须在 Dockerfile 中使用了。如果对应参数没有被使用，则会报错退出构建。从 1.13 开始，这种严格的限制被放开，不再报错退出，而是显示警告信息，并继续构建。这对于使用 CI 系统，用同样的构建流程构建不同的 Dockerfile 的时候比较有帮助，避免构建命令必须根据每个 Dockerfile 的内容修改。

8）EXPOSE——暴露端口

格式为：EXPOSE [...]。

该指令的作用是告诉docker服务端容器暴露的端口号，供互联系统使用，在启动容器时需要通过-P，docker主机会自动分配一个端口转发到指定的端口。

9）CMD——容器启动命令

它支持以下三种格式：

  • 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；

作用是指定启动容器时执行的命令，每个dockerfile只有一条CMD命令，如果指定了多条，那么前面的会被覆盖，只有最后一条指令生效。

如果用户启动容器时指定了运行的命令，则会覆盖掉CMD指定的命令。

如下：

[root@master nginx]# cat Dockerfile    #dockerfile内容如下
# test
FROM nginx:latest
CMD echo hello world
CMD echo hello 
[root@master nginx]# docker run -t  ljz:v2    #只有最后一条CMD指令生效
hello
[root@master nginx]# docker run -t  ljz:v2 echo 123456    
#启动容器时又指定了其他指令，则会覆盖掉dockerfile中的所有指令
123456

一般我将CMD和ENTRYPOINT结合使用。也就是上面的第三种格式。

10）ENTRYPOINT——入口点

它支持下面两种格式：

  • 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。

使用举例：

[root@master nginx]# cat Dockerfile        #dokerfile文件如下
# test
FROM nginx:latest
ENTRYPOINT echo hello world
ENTRYPOINT echo hello 
[root@master nginx]# docker run -t ljz:v3      #运行此镜像
hello
[root@master nginx]# docker run -t ljz:v3 echo 123456    #运行时指定的命令也不会被执行
hello
#但是可以通过“--entrypoint”指令将镜像中的ENTRYPOINT指令覆盖，只能是命令字
[root@master nginx]# docker run  --entrypoint hostname -t ljz:v3
afb421b81a7d
11）ENTRYPOINT和CMD组合使用

在某种情况下，ENTRYPOINT和CMD组合使用能发挥更大的作用。

组合使用ENTRYPOINT和CMD, ENTRYPOINT指定默认的运行命令, CMD指定默认的运行参数。

举个栗子：

[root@master nginx]# cat Dockerfile     #Dockerfile文件如下
# test
FROM centos:7
ENTRYPOINT ["/bin/ping","-c","3"]
CMD ["localhost"]
[root@master nginx]# docker run -t ljz:v4     #运行容器
PING localhost (127.0.0.1) 56(84) bytes of data.
64 bytes from localhost (127.0.0.1): icmp_seq=1 ttl=64 time=0.028 ms
64 bytes from localhost (127.0.0.1): icmp_seq=2 ttl=64 time=0.072 ms
64 bytes from localhost (127.0.0.1): icmp_seq=3 ttl=64 time=0.074 ms

查看容器最后一条执行的命令如下：

Dockerfile中指令的介绍和使用

上面执行的命令是ENTRYPOINT和CMD指令拼接而成. ENTRYPOINT和CMD同时存在时, docker把CMD的命令拼接到ENTRYPOINT命令之后, 拼接后的命令才是最终执行的命令. 但是由于上文说docker run命令行执行时, 可以覆盖CMD指令的值. 如果你希望这个docker镜像启动后不是ping localhost, 而是ping其他服务器,, 可以这样执行docker run:

Dockerfile中指令的介绍和使用

下表列出了如果把Shell表示法和Exec表示法混合, 最终得到的命令行, 可以看到如果有Shell表示法存在, 很难得到正确的效果:

Dockerfile    Command

ENTRYPOINT /bin/ping -c 3
CMD localhost    
#拼接后的指令如下：
 /bin/sh -c '/bin/ping -c 3' /bin/sh -c localhost

ENTRYPOINT ["/bin/ping","-c","3"]
CMD localhost               
#拼接后的指令如下：
/bin/ping -c 3 /bin/sh -c localhost

ENTRYPOINT /bin/ping -c 3
CMD ["localhost"]"         
#拼接后的指令如下：
/bin/sh -c '/bin/ping -c 3' localhost

ENTRYPOINT ["/bin/ping","-c","3"]
CMD ["localhost"]            
#拼接后的指令如下：
/bin/ping -c 3 localhost

从上面看出, 只有ENTRYPOINT和CMD都用Exec表示法, 才能得到预期的效果。

12）VOLUME——定义匿名卷

容器运行时应该尽量保持容器存储层不发生写操作，对于数据库类需要保存动态数据的应用，其数据库文件应该保存于卷(volume)中，为了防止运行时用户忘记将动态文件所保存目录挂载为卷，在 Dockerfile 中，可以事先指定某些目录挂载为匿名卷，这样在运行时如果用户不指定挂载，其应用也可以正常运行，不会向容器存储层写入大量数据。

指令格式为：VOLUME ["/data"]。

作用：/data 目录就会在运行时自动挂载为匿名卷，任何向 /data 中写入的信息都不会记录进容器存储层，从而保证了容器存储层的无状态化。当然，运行时可以覆盖这个挂载设置。比如：

docker run -d -v mydata:/data xxxx

在这行命令中，就使用了 mydata 这个命名卷挂载到了 /data 这个位置，替代了 Dockerfile 中定义的匿名卷的挂载配置。

这种方式是docker manager volumes数据持久化方式，不支持Bind mount挂载方式（也就是不支持指定本地的目录）。

在基于镜像运行容器后，可以通过命令“docker inspect  container_name”查看容器的详细信息，在返回的结果中，查看MOUNT字段可以看到容器内对应的本地目录位置，如下：

[root@master volumes]# docker inspect web02

返回的结果如下：

Dockerfile中指令的介绍和使用

13）USER——指定当前用户

命令格式为：USER <用户名>[:<用户组>]。

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。

USER 指令和 WORKDIR 相似，都是改变环境状态并影响以后的层。WORKDIR 是改变工作目录，USER 则是改变之后层的执行 RUN, CMD 以及 ENTRYPOINT 这类命令的身份。

当然，和 WORKDIR 一样，USER 只是帮助你切换到指定用户而已，这个用户必须是事先建立好的，否则无法切换。

RUN groupadd -r redis && useradd -r -g redis redis
USER redis
RUN [ "redis-server" ]

如果以 root 执行的脚本，在执行期间希望改变身份，比如希望以某个已经建立好的用户来运行某个服务进程，不要使用 su 或者 sudo，这些都需要比较麻烦的配置，而且在 TTY 缺失的环境下经常出错。建议使用 gosu。

# 建立 redis 用户，并使用 gosu 换另一个用户执行命令
RUN groupadd -r redis && useradd -r -g redis redis
# 下载 gosu
RUN wget -O /usr/local/bin/gosu "https://github.com/tianon/gosu/releases/download/1.7/gosu-amd64" \
    && chmod +x /usr/local/bin/gosu \
    && gosu nobody true
# 设置 CMD，并以另外的用户执行
CMD [ "exec", "gosu", "redis", "redis-server" ]
14）WORKDIR——指定工作目录

格式为：WORKDIR /path/to/workdir。

为后续的 RUN、CMD、ENTRYPOINT 指令配置工作目录。

可以使用多个 WORKDIR 指令，后续命令如果参数是相对路径，则会基于之前命令指定的路径。例如

WORKDIR /a
WORKDIR b
WORKDIR c
RUN pwd

则最终路径为 /a/b/c。

15）ONBUILD——为他人做嫁衣

格式为：ONBUILD [INSTRUCTION]。

配置当所创建的镜像作为其它新创建镜像的基础镜像时，所执行的操作指令。

例如，Dockerfile 使用如下的内容创建了镜像 image-A。

[...]
ONBUILD ADD . /app/src
ONBUILD RUN /usr/local/bin/python-build --dir /app/src
[...]

如果基于 image-A 创建新的镜像时，新的Dockerfile中使用 FROM image-A指定基础镜像时，会自动执行ONBUILD 指令内容，等价于在后面添加了两条指令。

FROM image-A

#Automatically run the following
ADD . /app/src
RUN /usr/local/bin/python-build --dir /app/src

使用 ONBUILD 指令的镜像，推荐在标签中注明，例如 ruby:1.9-onbuild。


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