1. 什么是 Dockerfile

• Dockerfile 是一个用来构建镜像的文本文件，文本内容包含了一条条构建镜像所需的指令和说明。
• 在一个文件夹中，如果有一个名字为 Dockfile 的文件，其内容满足语法要求，在这个文件夹路径下执行命令：docker build --tag name:tag .，就可以按照描述构建一个镜像了。name 是镜像的名称，tag 是镜像的版本或者是标签号，不写的话默认为 lastest。注意后面有一个空格和点。

2. Dockerfile 基本命令

2.1 FROM 指定基础镜像

• 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。
• 语法格式如下：

FROM <image>
# 或
FROM <image>:<tag>
# 或
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：
  • FROM 必须 是 Dockerfile 中第一条非注释命令。
  • 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。
  • 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。

2.2 RUN 执行命令

• RUN 指令在镜像的构建过程中执行特定的命令，并生成一个中间镜像。
• 语法格式如下（有两种格式）：

shell 格式：

RUN <命令行命令>
# <命令行命令> 等同于，在终端操作的 shell 命令。

exec 格式：

RUN ["可执行文件", "参数1", "参数2"]
# 例如：
# RUN ["./test.php", "dev", "offline"] 等价于 RUN ./test.php dev offline

• RUN 命令将在当前 image 中执行任意合法命令并提交执行结果。命令执行提交后，就会自动执行 Dockerfile 中的下一个指令。
• 层级 RUN 指令和生成提交是符合 Docker 核心理念的做法。它允许像版本控制那样，在任意一个点，对 image 镜像进行定制化构建。
• 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。

注意：

Dockerfile 的指令每执行一次都会在 docker 上新建一层。所以过多无意义的层，会造成镜像膨胀过大。例如：

FROM centos
RUN yum -y install wget
RUN wget -O redis.tar.gz "http://download.redis.io/releases/redis-5.0.3.tar.gz"
RUN tar -xvf redis.tar.gz

以上执行会创建 3 层镜像。可简化为以下格式：

FROM centos
RUN yum -y install wget \
  && wget -O redis.tar.gz "http://download.redis.io/releases/redis-5.0.3.tar.gz" \
  && tar -xvf redis.tar.gz

如上，以 && 符号连接命令，这样执行后，只会创建 1 层镜像。

2.3 COPY 复制文件

• 复制指令，从上下文目录中复制文件或者目录到容器里指定路径。
• 语法格式如下：

COPY [--chown=<user>:<group>] <源路径1>...  <目标路径>
COPY [--chown=<user>:<group>] ["<源路径1>",...  "<目标路径>"]

参数说明：

• [--chown=<user>:<group>]：可选参数，用户改变复制到容器内文件的拥有者和属组。

• <源路径>：源文件或者源目录，这里可以是通配符表达式，其通配符规则要满足 Go 的 filepath.Match 规则。例如：

COPY hom* /mydir/
COPY hom?.txt /mydir/

• <目标路径>：容器内的指定路径，该路径不用事先建好，路径不存在的话，会自动创建。

补充说明：

COPY 和 RUN 指令一样，也有两种格式，一种类似于命令行，一种类似于函数调用。COPY 指令将从构建上下文目录中 <源路径> 的文件/目录复制到新的一层的镜像内的 <目标路径> 位置。比如：

COPY package.json /usr/src/app/

<源路径> 可以是多个，甚至可以是通配符，其通配符规则要满足 Go 的 filepath.Match 规则，如：

COPY hom* /mydir/
COPY hom?.txt /mydir/

<目标路径> 可以是容器内的绝对路径，也可以是相对于工作目录的相对路径（工作目录可以用 WORKDIR 指令来指定）。目标路径不需要事先创建，如果目录不存在会在复制文件前先行创建缺失目录。

此外，还需要注意一点，使用 COPY 指令，源文件的各种元数据都会保留。比如读、写、执行权限、文件变更时间等。这个特性对于镜像定制很有用。特别是构建相关文件都在使用 Git 进行管理的时候。

2.4 ADD 更高级的复制文件

• ADD 指令和 COPY 的格式和性质基本一致（同样需求下，官方推荐使用 COPY）。但是在 COPY 基础上增加了一些功能。比如 <源路径> 可以是一个 URL，这种情况下，Docker 引擎会试图去下载这个链接的文件放到 <目标路径> 去。

• 在构建镜像时，复制上下文中的文件到镜像内，语法格式如下：

ADD <源路径1>... <目标路径>
ADD ["<源路径1>",... "<目标路径>"]

• ADD 的优点：在执行 <源文件> 为 tar 压缩文件的话，压缩格式为 gzip, bzip2 以及 xz 的情况下，会自动复制并解压到 <目标路径>。
• ADD 的缺点：在不解压的前提下，无法复制 tar 压缩文件。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。具体是否使用，可以根据是否需要自动解压来决定。
• 注意：如果 docker 发现文件内容被改变，则接下来的指令都不会再使用缓存。关于复制文件时需要处理的/，基本跟正常的 copy 一致。

2.5 CMD

• 类似于 RUN 指令，用于运行程序，但二者运行的时间点不同：

  • CMD 在 docker run 时运行，在构建时不进行任何操作。
  • RUN 是在 docker build，并生成一个新的镜像。

• 作用：为启动的容器指定默认要运行的程序，程序运行结束，容器也就结束。CMD 指令指定的程序可被 docker run 命令行参数中指定要运行的程序所覆盖。

• 注意：如果 Dockerfile 中如果存在多个 CMD 指令，仅最后一个生效。

• 语法格式如下（有三种格式）：

CMD <shell 命令> 
CMD ["<可执行文件或命令>","<param1>","<param2>",...] 
CMD ["<param1>","<param2>",...]  # 该写法是为 ENTRYPOINT 指令指定的程序提供默认参数

推荐使用第二种格式，执行过程比较明确。第一种格式实际上在运行的过程中也会自动转换成第二种格式运行，并且默认可执行文件是 sh。

2.6 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。

• 类似于 CMD 指令，但其不会被 docker run 的命令行参数指定的指令所覆盖，而且这些命令行参数会被当作参数送给 ENTRYPOINT 指令指定的程序。

• 但是，如果运行 docker run 时使用了 --entrypoint 选项，将覆盖 ENTRYPOINT 指令指定的程序。

• 优点：在执行 docker run 的时候可以指定 ENTRYPOINT 运行所需的参数。

• 注意：如果 Dockerfile 中如果存在多个 ENTRYPOINT 指令，仅最后一个生效。

• 语法格式如下：

ENTRYPOINT ["<executeable>","<param1>","<param2>",...]

可以搭配 CMD 命令使用：一般是变参才会使用 CMD ，这里的 CMD 等于是在给 ENTRYPOINT 传参，下面的示例会提到。

• 示例：

假设已通过 Dockerfile 构建了 nginx:test 镜像：

FROM nginx

ENTRYPOINT ["nginx", "-c"] # 定参
CMD ["/etc/nginx/nginx.conf"] # 变参 

1、不传参运行

$ docker run  nginx:test

容器内会默认运行以下命令，启动主进程。

nginx -c /etc/nginx/nginx.conf

2、传参运行

$ docker run  nginx:test -c /etc/nginx/new.conf

容器内会默认运行以下命令，启动主进程(/etc/nginx/new.conf:假设容器内已有此文件)

nginx -c /etc/nginx/new.conf

2.7 ENV 设置环境变量

• 设置环境变量，定义了环境变量，那么在后续的指令中，就可以使用这个环境变量。

• 语法格式如下（有两种格式）：

ENV <key> <value>
ENV <key1>=<value1> <key2>=<value2>...

• 这个指令很简单，就是设置环境变量而已，无论是后面的其它指令，如 RUN，还是运行时的应用，都可以直接使用这里定义的环境变量。

ENV VERSION=1.0 DEBUG=on \
    NAME="Happy Feet"

这个例子中演示了如何换行，以及对含有空格的值用双引号括起来的办法，这和 Shell 下的行为是一致的。

2.8 ARG

• 构建参数，与 ENV 作用一致。不过作用域不一样。ARG 设置的环境变量仅对 Dockerfile 内有效，也就是说只有 docker build 的过程中有效，构建好的镜像内不存在此环境变量。
• 构建命令 docker build 中可以用 --build-arg <参数名>=<值> 来覆盖。
• 语法格式如下：

ARG <参数名>[=<默认值>]

例如，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。

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。

2.9 VOLUME 定义匿名卷

• 定义匿名数据卷。在启动容器时忘记挂载数据卷，会自动挂载到匿名卷。

• 作用：

  • 避免重要的数据，因容器重启而丢失，这是非常致命的。
  • 避免容器不断变大。

• 语法格式如下：

VOLUME ["<路径1>", "<路径2>"...]
VOLUME <路径>

在启动容器 docker run 的时候，我们可以通过 -v 参数修改挂载点。

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：

• 卷可以容器间共享和重用
• 容器并不一定要和其它容器共享卷
• 修改卷后会立即生效
• 对卷的修改不会对镜像产生影响
• 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。

2.10 EXPOSE

• 为构建的镜像设置监听端口，使容器在运行时监听（仅仅只是声明端口）。
• 作用：
  • 帮助镜像使用者理解这个镜像服务的守护端口，以方便配置映射。
  • 在运行时使用随机端口映射时，也就是 docker run -P 时，会自动随机映射 EXPOSE 的端口。
• 语法格式如下：

EXPOSE <port> [<port>...]

• EXPOSE 指令并不会让容器监听 host 的端口，如果需要，需要在 docker run 时使用 -p、-P 参数来发布容器端口到 host 的某个端口上。

2.11 WORKDIR 指定工作目录

• 指定工作目录。用 WORKDIR 指定的工作目录，会在构建镜像的每一层中都存在。以后各层的当前目录就被改为指定的目录，如该目录不存在，WORKDIR 会帮你建立目录。
• docker build 构建镜像过程中的，每一个 RUN 命令都是新建的一层。只有通过 WORKDIR 创建的目录才会一直存在。
• 语法格式如下：

WORKDIR <工作目录路径>

• 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。

例如，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。

2.12 USER 指定当前用户

• 用于指定执行后续命令的用户和用户组，这边只是切换后续命令执行的用户（用户和用户组必须提前已经存在）。

• 语法格式如下：

USER <用户名>[:<用户组>]

• 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：

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。

2.13 HEALTHCHECK

• 用于指定某个程序或者指令来监控 docker 容器服务的运行状态。
• 语法格式如下：

HEALTHCHECK [选项] CMD <命令>：设置检查容器健康状况的命令
HEALTHCHECK NONE：如果基础镜像有健康检查指令，使用这行可以屏蔽掉其健康检查指令

HEALTHCHECK [选项] CMD <命令> : 这边 CMD 后面跟随的命令使用，可以参考 CMD 的用法。

2.14 ONBUILD

• ONBUILD 用于设置镜像触发器。
• 语法格式如下：

ONBUILD <其它指令>

• 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
[...]

2.15 LABEL

• LABEL 用于为镜像添加元数据（metadata），元数以键值对的形式指定。
• 语法格式如下：

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。

例如，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：

docker inspect itbilu/test
"Labels": {
    "version": "1.0",
    "description": "这是一个Web服务器",
    "by": "IT笔录"
},

2.16 STOPSIGNAL

• STOPSIGNAL 用于设置停止容器所要发送的系统调用信号。
• 语法格式如下：

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：SIGKILL。

2.17 SHELL

• SHELL 用于设置执行命令（shell式）所使用的的默认 shell 类型。
• 语法格式如下：

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

3. Ubuntu 实践操作

3.1 创建 DockerFile 文件

• 首先创建一个空文件夹单独存放 Dockerfile 文件，然后创建一个 Dockerfile 文件。命令如下：

mkdir mydocker
cd mydocker
touch Dockerfile

3.2 进入文件

命令如下：

sudo vim Dockerfile

注意：

有的虚拟机可能没有安装 vim，导致会出现下面这样的错误：

sudo: vim: command not found

这个时候，可以输入下面这条命令进行下载：

sudo apt-get install vim-gtk

进入文件后的界面如下：

【补充文件相关知识】：文件编辑好之后如何进行退出？

• 【要退出，但是不保存】：先按 Esc，然后输入:q，按回车键即可退出。无法退出，则在 :q 加入一个叹号 ! ，再按回车键就行了，即 !q!。
• 【要退出，保存】：先按 Esc，输入 :wq，按回车键即可退出。强制保存退出，则输入 :wq!。
• 【以 nano 开头编辑文件的要退出】：按 Ctrl+x，回车键。如要保存的，则先按 Ctrl+o，再按 x 退出。

3.3 输入文件内容

#基础镜像
FROM ubuntu

#维护者信息
MAINTAINER carson carson@email.com

#镜像的操作指令
RUN apt-get update && apt-get install -y inotify-tools nginx apache2 openssh-server

#容器启动时的执行命令
CMD /user/sbin/nginx

【补充知识】：

在 Dockerfile 中添加维护者信息是可选的，它用于指定镜像的作者或维护人员。维护者信息可以帮助其他人了解镜像的来源和相关信息。以下是在 Dockerfile 中添加维护者信息的语法和示例：

• 语法：

MAINTAINER <作者或维护者的姓名和邮箱>

• 示例：

FROM ubuntu:latest
MAINTAINER John Doe <john.doe@example.com>

# 添加其他指令
...

在示例中，我们使用 FROM 指令指定基础镜像为最新版本的 Ubuntu。然后，使用 MAINTAINER 指令指定了维护者的姓名和邮箱地址。

注意：从 Docker 1.13 版本开始，MAINTAINER 指令已经被标记为过时（deprecated）。推荐使用 LABEL 指令来添加维护者信息和其他元数据。下面是使用 LABEL 指令的示例：

FROM ubuntu:latest
LABEL maintainer="John Doe <john.doe@example.com>"

# 添加其他指令
...

使用 LABEL 指令的好处是可以添加多个标签，包括维护者信息和其他自定义元数据，使镜像更丰富和可理解。
总结起来，可以选择使用 MAINTAINER 或 LABEL 指令来添加维护者信息，具体选择取决于使用的 Docker 版本和个人偏好。

3.4 生成镜像

• 编辑完 Dockerfile 后使用 docker build 指令生成镜像：

docker build -t myngix .

运行结束之后的截图：

3.5 验证镜像是否生成成功

输入下面的命令：

# 普通用户涉及权限问题，在该命令之前加上 sudo 即可
docker images

由上面的截图可知，镜像生成成功！