Docker 镜像的创建

创建镜像有三种方法，分别为基于已有镜像创建、基于本地模板创建以及基于Dockerfile创建。

1．基于现有镜像创建

基于现有镜像创建
先使用现有镜像创建容器  docker run
再进入容器进行内容的更新  docker exex
最后提交成新的进行       docker commit

（1）首先启动一个镜像，在容器里做修改

docker create -it --name ctos1 centos:7 /bin/bash

docker ps -a
CONTAINER ID   IMAGE      COMMAND       CREATED         STATUS    PORTS     NAMES
000550eb36da   centos:7   "/bin/bash"   3 seconds ago   Created             gracious_bassi

修改镜像 

docker exec -it ctos1 bash
yum install -y httpd
apachectl -D FOREGROUND #前台启动 后台启动容器退出

（2）然后将修改后的容器提交为新的镜像，需要使用该容器的 ID 号创建新镜像

docker commit -m "centos7+httpd" -a "<xue2023-7-21>" 000550eb36da ctos7:httpd
#                 说明信息            作者信息        镜像ID  自定义镜像名：自定义标签
#常用选项：
-m 说明信息；
-a 作者信息；
-p 生成过程中停止容器的运行。

docker images

2．基于本地模板创建

基于模板文件创建

从本地容器导出模板文件  docker export    或从网上下载现成的模板文件 http://openvz.org/Download/template/precreated
将模板文件导入成镜像  docker import

获取模版 方法1

通过导入操作系统模板文件可以生成镜像，模板可以从 OPENVZ 开源项目下载，下载地址为http://openvz.org/Download/template/precreated

wget http://download.openvz.org/template/precreated/debian-7.0-x86-minimal.tar.gz

模版导入为镜像 

cat debian-7.0-x86-minimal.tar.gz | docker import - debian:test

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获取模版 方法2

容器导出为模板

docker export -o apache.tar 3e663ac6cef6

 模版导入为镜像

docker import apache.tar 3e663ac6cef6

3．基于Dockerfile 创建【重中之重】

基于Dockerfile创建
FROM                 指定基础镜像，dockerfile构建镜像的第一个指令
MAINTAINER           指定镜像维护人信息（可选）
RUN                  指定Linux命令，建议多条命令可用 && 或 ; 串起来使用
ENV                  设置镜像的环境变量
EXPOSE               暴露容器端口
VOLUME               指定容器的匿名数据卷     
ADD/COPY             复制本地文件/目录到镜像中
USER                 指定容器的运行用户
WORKDIR              指定容器的工作目录
CMD/ENTRYPOINT       指定容器启动时执行的命令
ARG                  指定构建镜像时传入的参数变量       docker build --build-arg 变量=值

联合文件系统（UnionFS）

UnionFS(联合文件系统）：Union文件系统(UnionFS)是一种分层、轻量级并且高性能的文件系统，它支持对文件系统的修改作为一次提交来一层层的叠加，同时可以将不同目录挂载到同一个虚拟文件系统下。AUFS、OverlayFS 及 Devicemapper 都是一种 UnionFS。

Union文件系统是Docker镜像的基础。镜像可以通过分层来进行继承，基于基础镜像（没有父镜像），可以制作各种具体的应用镜像。

特性：一次同时加载多个文件系统，但从外面看起来，只能看到一个文件系统，联合加载会把各层文件系统叠加起来，这样最终的文件系统会包含所有底层的文件和目录。

我们下载的时候看到的一层层的就是联合文件系统。

镜像加载原理

Docker的镜像实际上由一层一层的文件系统组成，这种层级的文件系统就是UnionFS。

bootfs主要包含bootloader和kernel，bootloader主要是引导加载kernel，Linux刚启动时会加载bootfs文件系统。

在Docker镜像的最底层是bootfs，这一层与我们典型的Linux/Unix系统是一样的，包含boot加载器和内核。当boot加载完成之后整个内核就都在内存中了，此时内存的使用权已由bootfs转交给内核，此时系统也会卸载bootfs。

rootfs，在bootfs之上。包含的就是典型Linux系统中的/dev,/proc,/bin,/etc等标准目录和文件。rootfs就是各种不同的操作系统发行版，比如Ubuntu,Centos等等。

我们可以理解成一开始内核里什么都没有，操作一个命令下载debian，这时就会在内核上面加了一层基础镜像；再安装一个emacs（依赖包），会在基础镜像上叠加一层image；接着再安装一个apache，又会在images上面再叠加一层image。最后它们看起来就像一个文件系统即容器的rootfs。在Docker的体系里把这些rootfs叫做Docker的镜像。但是，此时的每一层rootfs都是read-only的，我们此时还不能对其进行操作。当我们创建一个容器，也就是将Docker镜像进行实例化，系统会在一层或是多层read-only的rootfs之上分配一层空的read-write的rootfs。

为什么Docker里的centos的大小才200M？

因为对于精简的OS，rootfs可以很小，只需要包含最基本的命令、工具和程序库就可以了，因为底层直接用宿主机的kernel，自己只需要提供rootfs就可以了。由此可见对于不同的linux发行版，bootfs基本是一致的，rootfs会有差别，因此不同的发行版可以公用bootfs。

Dockerfile

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。

除了手动生成Docker镜像之外，可以使用Dockerfile自动生成镜像。Dockerfile是由多条的指令组成的文件，其中每条指令对应 Linux 中的一条命令，Docker 程序将读取Dockerfile 中的指令生成指定镜像。

Dockerfile结构大致分为四个部分：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。Dockerfile每行支持一条指令，每条指令可携带多个参数，支持使用以“#“号开头的注释。

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Docker 镜像结构的分层

镜像不是一个单一的文件，而是有多层构成。容器其实是在镜像的最上面加了一层读写层，在运行容器里做的任何文件改动，都会写到这个读写层。如果删除了容器，也就删除了其最上面的读写层，文件改动也就丢失了。Docker使用存储驱动管理镜像每层内容及可读写层的容器层。

• Dockerfile 中的每个指令都会创建一个新的镜像层；
• 镜像层将被缓存和复用；
• 当Dockerfile 的指令修改了，复制的文件变化了，或者构建镜像时指定的变量不同了，对应的镜像层缓存就会失效；
• 某一层的镜像缓存失效，它之后的镜像层缓存都会失效；
• 镜像层是不可变的，如果在某一层中添加一个文件，然后在下一层中删除它，则镜像中依然会包含该文件，只是这个文件在 Docker 容器中不可见了。

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Dockerfile 操作常用的指令【重中之重重中之重】

基于Dockerfile创建
FROM                 指定基础镜像，dockerfile构建镜像的第一个指令
MAINTAINER           指定镜像维护人信息（可选）
RUN                  指定Linux命令，建议多条命令可用 && 或 ; 串起来使用
ENV                  设置镜像的环境变量
EXPOSE               暴露容器端口
VOLUME               指定容器的匿名数据卷     
ADD/COPY             复制本地文件/目录到镜像中
USER                 指定容器的运行用户
WORKDIR              指定容器的工作目录
CMD/ENTRYPOINT       指定容器启动时执行的命令
ARG                  指定构建镜像时传入的参数变量       docker build --build-arg 变量=值

FROM 镜像
指定新镜像所基于的基础镜像，第一条指令必须为FROM 指令，每创建一个镜像就需要一条 FROM 指令

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MAINTAINER 名字（相当于注释 可以不写）
说明新镜像的维护人信息

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RUN 命令（执行linux命令。建议多条命令用&&合并在一起，堆叠层越少越好）
在所基于的镜像上执行命令，并提交到新的镜像中

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ENTRYPOINT ["要运行的程序", "参数 1", "参数 2"]（若与CMD同时存在，CMD作为ENTERPOINT的传参使用）
设定容器启动时第一个运行的命令及其参数。
可以通过使用命令docker run --entrypoint 来覆盖镜像中的ENTRYPOINT指令的内容。

ENTRYPOINT ["ls","-alh","/opt"]

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CMD ["要运行的程序", "参数1", "参数2"] （启动容器默认执行的命令——可被手动指定命令覆盖。若与ENTERPOINT同时存在，CMD作为ENTERPOINT的传参使用）
上面的是exec形式，shell形式：CMD 命令 参数1 参数2

两种写法、第一种更正式
CMD ["ls","-alh","/opt"]
CMD ls -alh /opt #若有多条之后执行最后一条命令

启动容器时默认执行的命令或者脚本，Dockerfile只能有一条CMD命令。如果指定多条命令，只执行最后一条命令。
如果在docker run时指定了命令或者镜像中有ENTRYPOINT，那么CMD就会被覆盖。
 

CMD 可以为 ENTRYPOINT 指令提供默认参数。

EXAMPLE 1

ENTERPOINT ["rm"]
CMD ["-rf","/opt"]             这一条默认CMD被手动指定的命令cat /etc覆盖，使用cat /etc向ENTERPOINT传参

执行命令 docker run -d 镜像名:标签 cat /etc （手动指定命令为cat /etc）

最终执行的命令为 rm cat /etc （本来是CMD内命令作为ENTERPOINT的参数，但是被手动命令覆盖，于是手动命令作为ENTERPOINT参数） 

EXAMPLE 2 

ENTERPOINT ["rm"]       这一条默认ENTERPOINT被手动指定的--enterpoint=mkdir覆盖
CMD ["-rf","/opt"]             这一条默认CMD被手动指定的命令cat /etc覆盖，使用cat /etc向ENTERPOINT传参

执行命令 docker run -d --enterpoint=mkdir 镜像名:标签 cat /etc （手动指定CMD命令为cat /etc，手动指定--enterpoint=mkdir）

最终执行的命令为 mkdir cat /etc 

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EXPOSE 端口号
指定新镜像加载到 Docker 时要开启的端口

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ENV 环境变量 变量值
设置一个环境变量的值，会被后面的 RUN 使用

linxu PATH=$PATH:/opt
  ENV PATH $PATH:/opt

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ADD 源文件/目录 目标文件/目录
将源文件复制到镜像中，源文件要与 Dockerfile脚本 位于相同目录中，或者是一个 URL  

有如下注意事项
1、如果源路径是个文件，且目标路径是以 / 结尾， 则docker会把目标路径当作一个目录，会把源文件拷贝到该目录下。

• 如果目标路径不存在，则会自动创建目标路径。（源文件拷贝到目录）

2、如果源路径是个文件，且目标路径是不以 / 结尾，则docker会把目标路径当作一个文件。

• 如果目标路径不存在，会以目标路径为名创建一个文件，内容同源文件；（创建文件夹 复制源文件）
• 如果目标文件是个存在的文件，会用源文件覆盖它，当然只是内容覆盖，文件名还是目标文件名（文件存在直接覆盖）
• 如果目标文件实际是个存在的目录，则会源文件拷贝到该目录下。 注意，这种情况下，最好显示的以 / 结尾，以避免混淆。（等同情况1，拷贝到目录下）

3、如果源路径是个目录，且目标路径不存在，则docker会自动以目标路径创建一个目录，把源路径目录下的文件拷贝进来。

• 如果目标路径是个已经存在的目录，则docker会把源路径目录下的文件拷贝到该目录下。（源目录中所有文件拷贝）

4、如果源文件是个归档文件（压缩文件），则docker会自动解压。    

• URL下载和解压特性不能一起使用。任何压缩文件通过URL拷贝，都不会自动解压。ADD    http://www.xx.com/1.tar.gz  /opt/ url获取的归档文件只会下载到opt目录，不解压

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COPY 源文件/目录 目标文件/目录（不像ADD一样多才多艺。不能URL获取，也不能归档文件自动解压。效率比ADD高）
只复制本地主机上的文件/目录复制到目标地点，源文件/目录要与Dockerfile 在相同的目录中

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VOLUME ["容器中 需要导出到宿主机的 目录名"]  
在容器中创建一个挂载点 必须用双引号

声明容器中目录作为匿名卷（/var/lib/docker/volumes/{容器ID}），但是没有将匿名卷绑定到宿主机指定目录的功能，任何向挂载点中写入的数据都不会记录进容器

指定VOLUME 只是避免创建容器时没有指定 -v（-v指定目录会存储在宿主机上） 导致数据全部在容器中，删除容器后把容器所有数据一波带走 

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USER 用户名/UID
指定运行容器时的用户

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WORKDIR 路径
为后续的 RUN、CMD、ENTRYPOINT 指定工作目录

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ONBUILD 命令
指定所生成的镜像作为一个基础镜像时所要运行的命令。

ONBUILD 别称 埋雷命令

ONBUILD rm -rf /*

当用携带此命令创建镜像<ctos7：A>时，不会进行任何操作

但是一旦基于这个埋了雷的镜像<ctos7：A>再去构建一个新的镜像<ctos7：B>，ONBUILD即会生效

当在一个Dockerfile文件中加上ONBUILD指令，该指令对利用该Dockerfile构建镜像（比如为A镜像）不会产生实质性影响。
但是当编写一个新的Dockerfile文件来基于A镜像构建一个镜像（比如为B镜像）时，这时构造A镜像的Dockerfile文件中的ONBUILD指令就生效了，在构建B镜像的过程中，首先会执行ONBUILD指令指定的指令，然后才会执行其它指令。

注：请各位自己在生产中如果有的是别的dockerfile 请自习阅读，否则后果自付

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HEALTHCHECK
健康检查

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ARG 参数

设置编译镜像时加入参数，后续使用$变量引用设定的变量值（传参使用）

docker build --build-arg COUT_IMG_VER=v2.0.1

使用ENV指令定义的环境变量始终会覆盖同名的ARG指令，无论顺序（环境变量优先级最高，其次才是ARG普通变量）

ARG COUT_IMG_VER
ENV COUT_IMG_VER=V1.0.0
RUN echo $COUT_IMG_VER

ADD 和 COPY 的区别【注意】

COPY 只能复制本地文件/目录到镜像中
ADD 不光可以复制本地文件/目录到镜像中，还可以通过URL下载文件复制到镜像中，还能将本地的tar压缩包解压后复制到镜像中（URL下载和tar包解压不能一起使用）

CMD 和 ENTRYPOINT 的区别【注意】

ENTRYPOINT指定的容器启动命令优先级更高，如果CMD和ENTRYPOINT同时存在，那么CMD指定的内容将作为ENTRYPOINT指定的命令的选项或参数使用

容器启动时运行的命令优先级
docker run --entrypoint=命令  >  镜像里的 ENTRYPOINT ["命令"]  > docker run ... 镜像  命令  >  镜像里的 CMD ["命令"] 

如何缩小镜像体积大小？【注意】

1）尽可能的使用小体积的基础镜像
2）尽可能检查Dockerfile文件中指令的数量（RUN不要堆叠太多）
3）可以构建镜像步骤最后添加清空系统和应用程序的缓存命令（yum clean all等。若多级创建可以不清除上一级的缓存）
4）使用多阶段（多级构建可以有效避免前一级的缓存，RUN命令堆叠问题，由于只引用前一级生成的文件）构建

                          FROM 第一阶段的基础镜像  [AS 别名]      
                          .....
                          FROM 第二阶段的基础镜像
                          COPY --from=别名/0  第一阶段构建的文件/目录  当前阶段的文件/目录

在编写 Dockerfile 时，有严格的格式需要遵循

• 第一行必须使用 FROM 指令指明所基于的镜像名称；
• 之后使用 MAINTAINER 指令说明维护该镜像的用户信息；（可以不写，相当于注释）
• 然后是镜像操作相关指令，如 RUN 指令。每运行一条指令，都会给基础镜像添加新的一层。（尽量使用&&合并多条命令，叠加层越少越好）
• 最后使用 CMD 指令指定启动容器时要运行的命令操作。

Dockerfile 案例

建立工作目录

mkdir  /opt/apache
cd  /opt/apache
echo "This is a web" > index.html #创建自定义页面文件
http.conf请自行准备，此处由于只做实验无需自定义配置，直接使用容器内安装httpd自动生成的配置

 编写Dockerfile脚本

vim Dockerfile

#✨1.指定的基础镜像（若不存在会先自动pull）
FROM centos:7

#✨2.维护镜像的用户信息（可选）
MAINTAINER this is my apache image <xue 2023-7-22>

#✨3.编写构建镜像的过程（镜像操作指令安装apache软件）
RUN yum -y update
RUN yum -y install httpd

#✨4.暴露容器中应用程序的端口（开启 80 端口）
EXPOSE 80

#✨5.复制网站配置文件（http.conf与Dockerfile在宿主机同一个文件夹）
COPY http.conf /etc/httpd/conf/httpd.conf
#复制网站首页文件（index.html与Dockerfile在宿主机同一个文件夹）
ADD index.html /var/www/html/index.html #🧨若在docker run时指定 -v ,容器不使用自己的html目录而挂载宿主机的html目录使用，此步可以注释掉



#✨6.指定容器启动时默认使用的命令
^^^以下三种启动方法任选其一添加进Dockerfile脚本。推荐第一种CMD默认启动^^^
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    //😊方法1 CMD默认启动 常用
CMD ["/usr/sbin/apachectl","-D", "FOREGROUND"]
#单独使用CMD，更精简
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    //😊方法2 ENTRYPOINT CMD 结合使用
ENTRYPOINT [ "/usr/sbin/apachectl" ]      #apache的位置可以exec进入容器用‘whereis apachectl’查看
CMD ["-D", "FOREGROUND"] #前台启动
#由于CMD ENTRYPOINT 同时存在，CMD作为ENTRYPOINT传参使用
----------------------------------------------------------------------------------------
    //😊方法3 脚本启动
#将执行脚本复制到镜像中并授权（提前准备好执行脚本run.sh放在dockerfile同一目录）
ADD run.sh /run.sh
RUN chmod 755 /run.sh
#启动容器时执行脚本
CMD ["/run.sh"]

    执行脚本 run.sh 内容
vim run.sh
    #!/bin/bash
    rm -rf /run/httpd/*                          #清理httpd的缓存
    /usr/sbin/apachectl -D FOREGROUND            #指定为前台运行
----------------------------------------------------------------------------------------

注意无论哪种启动方式，都需要指定前台启动
因为Docker容器仅在它的1号进程（PID为1）运行时，会保持运行。如果1号进程退出了，Docker容器也就退出了。

构建镜像

docker build -t httpd_centos7:xue .
#注意别忘了末尾有"." 代表使用当前目录的Dockerfile脚本构建镜像（要先CD到Dockerfile同一目录）

新镜像运行容器

docker run -d -p 6666:80 httpd_centos7:xue

测试

http://192.168.80.101:6666/

容器挂载使用宿主机的HTML目录

上面的操作，网页页面存储于容器之中。若要直接使用宿主机的html目录

可以在宿主机创建网页目录，docker run  -v 挂载宿主机网页目录到容器的网页目录

mkdir  /opt/apache/html #宿主机html目录
cd  /opt/apache/html
echo "This is HOST web" > index.html #创建自定义页面文件

vim Dockerfile
   # ADD index.html /var/www/html/index.html
   由于挂载宿主机html目录，无需再执行这一步，可以注释掉

启动容器，-v 指定宿主机与容器的目录挂载关系

docker run -d -p 6666:80 -v /opt/apache/html/:/var/www/html/ httpd_centos7:xue

如果有网络报错提示 IPv4 forwarding is disabled

[Warning] IPv4 forwarding is disabled. Networking will not work.

解决方法：

vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.ip_forward=1

sysctl -p
systemctl restart network
systemctl restart docker