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【云原生 | docker篇】深入dockerfile【与云原生的故事】-4008云顶国际网站

发表于 2022/05/01 00:56:36 2022/05/01

【摘要】 dockerfile由一行行命令语句组成，并且支持以#开头的注释行。一般而言，dockerfile可以分为四部分：基础镜像信息、维护者信息、镜像操作指令、启动时执行指令。

前言

博主语录：一文精讲一个知识点，多了你记不住，一句废话都没有

经典语录：一厢情愿，就得愿赌服輸

一、命令说明

dockerfile由一行行命令语句组成，并且支持以#开头的注释行。

一般而言，dockerfile可以分为四部分

基础镜像信息
维护者信息
镜像操作指令
启动时执行指令

指令	说明
from	指定基础镜像
maintainer	指定维护者信息,已经过时,可以使用labelmaintainer-xxx来替代
run	运行命令v
cmd	指定启动容器时默认的命令v
entrypoint	指定镜像的默认入口.运行命令v
expose	声明镜像内服务监听的端口v
env	指定环境变量,可以在docker run的时候使用-e改变v;会被固化到image的config里面
add	复制指定的src路径下的内容到容器中的dest路径下,src可以为url会自动下载,可以为tar文件,会自动解压
copy	复制本地主机的src路径下的内容到镜像中的dest路径下,但不会自动解压等
label	指定生成镜像的元数据标签信息
volume	创建数据卷挂载点
user	指定运行容器时的用户名或uid
workdir	配置工作目录,为后续的run、cmd、entrypoint指令配置工作目录
arg	指定镜像内使用的参数(如版本号信息等),可以在build的时候,使用--build-args改变v
obbuild	配置当创建的镜像作为其他镜像的基础镜像是,所指定的创建操作指令
stopsignal	容器退出的信号值
healthcheck	健康检查
shell	指定使用shell时的默认shel类型

二、from

from 指定基础镜像，最好挑一些apline，slim之类的基础小镜像

scratch镜像是一个空镜像，常用于多阶段构建

如何确定我需要什么要的基础镜像？

java应用当然是java基础镜像（springboot应用）或者tomcat基础镜像（war应用）
js模块化应用一般用nodejs基础镜像
其他各种语言用自己的服务器或者基础环境镜像，如python、golang、java、php等

三、label

标注镜像的一些说明信息。

label multi.label1="value1" multi.label2="value2" other="value3"
label multi.label1="value1" \
multi.label2="value2" \ 
other="value3"

四、run

run指令在当前镜像层顶部的新层执行任何命令，并提交结果，生成新的镜像层。
生成的提交映像将用于dockerfile中的下一步。分层运行run指令并生成提交符合docker的核心概念，就像源代码控制一样。
exec形式可以避免破坏shell字符串，并使用不包含指定shell可执行文件的基本映像运行run命令。可以使用shell命令更改shell形式的默认shell。在shell形式中，您可以使用\（反斜杠）将一条run指令继续到下一行。

run ( shell 形式, /bin/sh -c 的方式运行，避免破坏shell字符串)

run ["executable", "param1", "param2"] ( exec 形式)

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

echo $home'

#上面等于下面这种写法

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

run ["/bin/bash", "-c", "echo hello"]

# 测试案例

from alpine

label maintainer=leifengyang xx=aa

env msg='hello atguigu itdachang'

run echo $msg

run ["echo","$msg"]

run /bin/sh -c 'echo $msg'

run ["/bin/sh","-c","echo $msg"]

cmd sleep 10000

#总结；由于[]不是shell形式，所以不能输出变量信息，而是输出$msg。其他任何/bin/sh -c 的形式都可以输出变量信息

总结：什么是shell和exec形式

五、cmd和entrypoint

5.1、都可以作为容器启动入口

cmd 的三种写法：

cmd ["executable","param1","param2"] ( exec 方式, 首选方式)
cmd ["param1","param2"] (为entrypoint提供默认参数)
cmd command param1 param2 ( shell 形式)

entrypoint 的两种写法：

entrypoint ["executable", "param1", "param2"] ( exec 方式, 首选方式)
entrypoint command param1 param2 (shell 形式)

# 一个示例

from alpine

label maintainer=leifengyang

cmd ["1111"]

cmd ["2222"]

entrypoint ["echo"]

#构建出如上镜像后测试

docker run xxxx：效果 echo 1111

5.2、只能有一个cmd

dockerfile中只能有一条cmd指令。如果您列出多个cmd，则只有最后一个cmd才会生效。
cmd的主要目的是为执行中的容器提供默认值。这些默认值可以包含可执行文件，也可以省略可执行文件，在这种情况下，您还必须指定entrypoint指令。

5.3、cmd为entrypoint提供默认参数

如果使用cmd为entrypoint指令提供默认参数，则cmd和entrypoint指令均应使用json数组格式指定。

5.4、组合最终效果

	无entrypoint	entrypointexec_entryp1_entry	entrypoint["exec_entry"pl_entry"]
无cmd	错误不允许的写法;容器没有启动命令	/bin/sh-cexec_entryp1_entry	exec_entry pl_entry
cmd[exec_cmd","pl_cmd"]	exec_cmd p1_cmd	/bin/sh-cexec_entryp1l_entry	exec_entry p1_entryexec_cmd p1_cmd
cmd["p1_cmd","p2_cmd"]	p1_cmd p2_cmd	/bin/sh-cexec_entrypl_entry	exec_entryp1_entry p1_cmdp2_cmd
cmdexec_cmdp1_cmd	/bin/sh-c exec_cmdp1_cmd	/bin/sh-cexec_entrypl_entry	exec_entry p1_entry/bin/sh-c exec_cmdp1_cmd
		这条竖线,总是以entrypoint的为准	这条竖线,entrypoint和cmd共同作用

5.5、docker run启动参数会覆盖cmd内容

# 一个示例

from alpine

label maintainer=leifengyang

cmd ["1111"]

entrypoint ["echo"]

#构建出如上镜像后测试

docker run xxxx：什么都不传则 echo 1111

docker run xxx arg1：传入arg1 则echo arg1

六、arg和env

6.1、arg

arg指令定义了一个变量，用户可以在构建时使用--build-arg = 传递，docker build命令会将其传递给构建器。
--build-arg 指定参数会覆盖dockerfile 中指定的同名参数
如果用户指定了未在dockerfile中定义的构建参数，则构建会输出警告。
arg只在构建期有效，运行期无效
不建议使用构建时变量来传递诸如github密钥，用户凭据等机密。因为构建时变量值使用docker history是可见的。
arg变量定义从dockerfile中定义的行开始生效。
使用env指令定义的环境变量始终会覆盖同名的arg指令。

6.2、env

在构建阶段中所有后续指令的环境中使用，并且在许多情况下也可以内联替换。
引号和反斜杠可用于在值中包含空格。
env 可以使用key value的写法，但是这种不建议使用了，后续版本可能会删除

env my_msg hello

env my_name="john doe"

env my_dog=rex\ the\ dog

env my_cat=fluffy

#多行写法如下

env my_name="john doe" my_dog=rex\ the\ dog \

my_cat=fluffy

docker run --env 可以修改这些值
容器运行时env值可以生效
env在image阶段就会被解析并持久化（docker inspect image查看），参照下面示例。

from alpine

env arg=1111111

env runcmd=$arg

run echo $runcmd

cmd echo $runcmd

#env的固化问题：改变arg，会不会改变 echo的值，会改变哪些值，如何修改这些值?

6.3、综合测试示例

from alpine

arg arg1=22222

env arg2=1111111

env runcmd=$arg1

run echo $arg1 $arg2 $runcmd

cmd echo $arg1 $arg2 $runcmd

七、add和copy

7.1、copy

copy的两种写法

copy [--chown=:] ...

copy [--chown=:] ["",... ""]

--chown功能仅在用于构建linux容器的dockerfiles上受支持，而在windows容器上不起作用
copy指令从 src 复制新文件或目录，并将它们添加到容器的文件系统中，路径为 dest 。
可以指定多个 src 资源，但是文件和目录的路径将被解释为相对于构建上下文的源。
每个 src 都可以包含通配符，并且匹配将使用go的filepath.match规则进行。

copy hom* /mydir/ #当前上下文，以home开始的所有资源

copy hom?.txt /mydir/ # ?匹配单个字符

copy test.txt relativedir/ # 目标路径如果设置为相对路径，则相对与 workdir 开始

# 把 “test.txt” 添加到 /relativedir/

copy test.txt /absolutedir/ #也可以使用绝对路径，复制到容器指定位置

#所有复制的新文件都是uid(0)/gid(0)的用户，可以使用--chown改变

copy --chown=55:mygroup files* /somedir/

copy --chown=bin files* /somedir/

copy --chown=1 files* /somedir/

copy --chown=10:11 files* /somedir/

7.2、add

同copy用法，不过 add拥有自动下载远程文件和解压的功能。

注意：

src 路径必须在构建的上下文中；不能使用 ../something /something 这种方式，因为docker构建的第一步是将上下文目录（和子目录）发送到docker守护程序。
如果 src 是url，并且 dest 不以斜杠结尾，则从url下载文件并将其复制到 dest 。

如果 dest 以斜杠结尾，将自动推断出url的名字（保留最后一部分），保存到 dest

如果 src 是目录，则将复制目录的整个内容，包括文件系统元数据。

八、workdir和volume

8.1、workdir

workdir指令为dockerfile中跟随它的所有 run，cmd，entrypoint，copy，add 指令设置工作目录。如果workdir不存在，即使以后的dockerfile指令中未使用它也将被创建。
workdir指令可在dockerfile中多次使用。如果提供了相对路径，则它将相对于上一个workdir指令的路径。例如：

workdir /a

workdir b

workdir c

run pwd

#结果 /a/b/c

也可以用到环境变量

env dirpath=/path

workdir $dirpath/$dirname

run pwd

#结果 /path/$dirname

8.2、volume

作用：把容器的某些文件夹映射到主机外部

写法：

volume ["/var/log/"] #可以是json数组

volume /var/log #可以直接写

volume /var/log /var/db #可以空格分割多个

注意：

用 volume 声明了卷，那么以后对于卷内容的修改会被丢弃，所以，一定在volume声明之前修改内容；

九、user

写法：

user [:]

user [:]

user指令设置运行映像时要使用的用户名（或uid）以及可选的用户组（或gid），以及dockerfile中user后面所有run，cmd和entrypoint指令。

十、expose

expose指令通知docker容器在运行时在指定的网络端口上进行侦听。可以指定端口是侦听tcp还是udp，如果未指定协议，则默认值为tcp。
expose指令实际上不会发布端口。它充当构建映像的人员和运行容器的人员之间的一种文档，即有关打算发布哪些端口的信息。要在运行容器时实际发布端口，请在docker run上使用-p标志发布并映射一个或多个端口，或使用-p标志发布所有公开的端口并将其映射到高阶端口。

expose [/...]

expose [80,443]

expose 80/tcp

expose 80/udp

十一、multi-stage builds

多阶段构建

11.1、使用

https://docs.docker.com/develop/develop-images/multistage-build/

解决：如何让一个镜像变得更小; 多阶段构建的典型示例

### 我们如何打包一个java镜像

from maven

workdir /app

copy . .

run mvn clean package

copy /app/target/*.jar /app/app.jar

entrypoint java -jar app.jar

## 这样的镜像有多大？

## 我们最小做到多大？

11.2、生产示例

# 以下所有前提保证dockerfile和项目在同一个文件夹

# 第一阶段：环境构建; 用这个也可以

from maven:3.5.0-jdk-8-alpine as builder

workdir /app

add ./ /app

run mvn clean package -dmaven.test.skip=true

# 第二阶段，最小运行时环境，只需要jre；第二阶段并不会有第一阶段哪些没用的层

# 基础镜像没有 jmap； jdk springboot-actutor（jdk）

from openjdk:8-jre-alpine

label maintainer="534096094@qq.com"

# 从上一个阶段复制内容

copy --from=builder /app/target/*.jar /app.jar

# 修改时区

run ln -sf /usr/share/zoneinfo/asia/shanghai /etc/localtime && echo

'asia/shanghai' >/etc/timezone && touch /app.jar

env java_opts=""

env params=""

# 运行jar包

entrypoint [ "sh", "-c", "java -djava.security.egd=file:/dev/./urandom

$java_opts -jar /app.jar $params" ]

aliyun

nexus snapshot repository

https://maven.aliyun.com/repository/public

default

true

true

aliyun

nexus snapshot repository

https://maven.aliyun.com/repository/public

default

true

true

######小细节

run /bin/cp /usr/share/zoneinfo/asia/shanghai /etc/localtime && echo

'asia/shanghai' >/etc/timezone

或者

run ln -sf /usr/share/zoneinfo/asia/shanghai /etc/localtime && echo

'asia/shanghai' >/etc/timezone

可以让镜像时间同步。

## 容器同步系统时间 cst（china shanghai timezone）

-v /etc/localtime:/etc/localtime:ro

#已经不同步的如何同步？

docker cp /etc/localtime 容器id:/etc/

docker build --build-arg url="git address" -t demo:test . ：自动拉代码并构建镜像

from maven:3.6.1-jdk-8-alpine as buildapp

#第二阶段，把克隆到的项目源码拿过来

# copy --from=gitclone * /app/

workdir /app

copy pom.xml .

copy src .

run mvn clean package -dmaven.test.skip=true

# /app 下面有 target

run pwd && ls -l

run cp /app/target/*.jar /app.jar

run ls -l

### 以上第一阶段结束，我们得到了一个 app.jar

## 只要一个jre

# from openjdk:8-jre-alpine

from openjdk:8u282-slim

run ln -sf /usr/share/zoneinfo/asia/shanghai /etc/localtime && echo

'asia/shanghai' >/etc/timezone

label maintainer="534096094@qq.com"

# 把上一个阶段的东西复制过来

copy --from=buildapp /app.jar /app.jar

# docker run -e java_opts="-xmx512m -xms33 -" -e params="--spring.profiles=dev --server.port=8080" -jar /app/app.jar

# 启动java的命令

env java_opts=""

env params=""

entrypoint [ "sh", "-c", "java -djava.security.egd=file:/dev/./urandom

$java_opts -jar /app.jar $params" ]

自己写一个多阶段构建

1、自动从git下载指定的项目
2、把项目自动打包生成镜像
3、我们只需要运行镜像即可

十二、images瘦身实践

选择最小的基础镜像
合并run环节的所有指令，少生成一些层
run期间可能安装其他程序会生成临时缓存，要自行删除。如：

# 开发期间，逐层验证正确的

run xxx

run xxx

run aaa \

aaa \

vvv \

# 生产环境

run apt-get update && apt-get install -y \

bzr \

cvs \

git \

mercurial \

subversion \

&& rm -rf /var/lib/apt/lists/*

使用 .dockerignore 文件，排除上下文中无需参与构建的资源
使用多阶段构建
合理使用构建缓存加速构建。[--no-cache]

学习更多dockerfile的写法：https://github.com/docker-library/

十三、springboot java 最终写法

from openjdk:8-jre-alpine

label maintainer="534096094@qq.com"

copy target/*.jar /app.jar

run ln -sf /usr/share/zoneinfo/asia/shanghai /etc/localtime && echo

'asia/shanghai' >/etc/timezone && touch /app.jar

env java_opts=""

env params=""

entrypoint [ "sh", "-c", "java -djava.security.egd=file:/dev/./urandom

$java_opts -jar /app.jar $params" ]

# 运行命令 docker run -e java_opts="-xmx512m -xms33 -" -e params="--spring.profiles=dev --server.port=8080" -jar /app/app.jar

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