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Docker镜像学习

官网文档 DockerFile

镜像构建流程

构建镜像

构建镜像的三种方法

  • 基于现有容器，使用 docker commit 命令构建

    # 1 创建容器，执行相关操作，之后退出
docker run -it ubuntu:18.04 /bin/bash
docker exec -it xxxxxxxx

# 2 基于该容器使用构建新的镜像
docker commit -m "new_image" -a "cnLinuxer" b66 myubuntu:v1

参数解释：
-m选项指定了新镜像的提交信息
-a标注作者信息
b66是容器ID
myubuntu:v1是指定的新镜像名称。

# 3 使用新镜像
docker images
docker run -it ubuntu:18.04 /bin/bash

  • 基于本地模板，使用 docker import 导入

    # 1 将现有容器，导出为模板文件
docker export b66 > /root/myubuntu.tar

# 2 模板文件导入为镜像
docker import /root/myubuntu.tar ruyu/ubuntu:18.04

# 3 使用新镜像
docker images
docker run xxxx

  • 基于Dockerfile文件，使用 docker build 构建

    # 1 编写Dockerfile文件

文件内容示例

#指定父镜像
FROM centos:7.5.1804

#指定维护者信息
MAINTAINER mynginx

#将本地nginx软件包上传至容器/usr/local/下
ADD nginx-1.11.1.tar.gz /usr/local

#yum安装依赖软件
RUN yum -y install vim wget gcc gcc-c++ make openssl-devel pcre-devel 

#进入nginx工作目录
WORKDIR /usr/local/nginx-1.11.1/

#编译并安装nginx服务
RUN ./configure --prefix=/usr/local/nginx && make && make install 

#关闭nginx后台运行
RUN echo "daemon off;" >> /usr/local/nginx/conf/nginx.conf 

#添加nginx的环境变量
ENV PATH /usr/local/nginx/sbin:$PATH 

#将容器的80端口映射出来
EXPOSE 80 

#执行nginx命令，启动nginx
CMD ["nginx"]  

# 2 docker build 构建镜像
docker build -f Dockerfile -t mynginx:v1 .

构建过程(docker build -f Dockerfile -t name .)

docker是c/s架构，c为docker cli，s为驻守服务进程。 docker build 构建镜像时，cli只负责把命令和相文件传递给服务进程，服务程序接收命令和文件、创建构建上下文、执行构建并产出镜像。

build

docker build 命令

#　docker build 详解
# 语法
docker build [OPTIONS] PATH|URL|本地文本文件

# 参数可以是三种资源:Git存储库、tar压缩包和文本文件
git库示：
示例：docker build https://github.com/docker/rootfs.git#container:docker

Build Syntax Suffix                Commit Used                Build Context Used
myrepo.git                        refs/heads/master        /
myrepo.git#mytag                refs/tags/mytag            /
myrepo.git#mybranch                refs/heads/mybranch        /
myrepo.git#pull/42/head            refs/pull/42/head        /
myrepo.git#:myfolder            refs/heads/master        /myfolder
myrepo.git#master:myfolder        refs/heads/master        /myfolder
myrepo.git#mytag:myfolder        refs/tags/mytag            /myfolder
myrepo.git#mybranch:myfolder    refs/heads/mybranch        /myfolder

tar包：
示例：docker build http://server/context.tar.gz

文件文件：
Powershell示例：Get-Content Dockerfile | docker build -

Options

名称与速记 默认 描述
--add-host 添加自定义主机到 IP 的映射 （host：ip）
--build-arg 设置构建时变量
--cache-from 要考虑用作缓存源的图像
--cgroup-parent 容器的可选父 cgroup
--compress 使用 gzip 压缩构建上下文
--cpu-period 限制 CPU CFS（完全公平的调度程序）期限
--cpu-quota 限制 CPU CFS（完全公平的调度程序）配额
--cpu-shares,-c CPU 份额（相对权重）
--cpuset-cpus 允许执行的 CPU （0-3， 0，1）
--cpuset-mems 允许执行的 MEM （0-3， 0，1）
--disable-content-trust true 跳过镜像验证
--file,-f Dockerfile 的名称（默认值为"PATH/Dockerfile"）
--force-rm 始终删除中间容器
--iidfile 将映像 ID 写入文件
--isolation 容器隔离技术
--label 设置图像的元数据
--memory,-m 内存限制
--memory-swap 交换限制等于内存加交换："-1"，用于启用无限制交换
--network 原料检修 1.25+ 在构建期间设置 RUN 指令的网络模式
--no-cache 构建映像时不要使用缓存
--output,-o 1.40+ 原料药 输出目标（格式：类型=本地，dest=路径）
--platform 产品信息 1.38+ 如果服务器支持多平台，则设置平台
--progress auto 设置进度输出类型（自动、普通、tty）。使用普通版显示容器输出
--pull 始终尝试拉取较新版本的映像
--quiet,-q 成功时禁止显示生成输出并打印图像 ID
--rm true 成功生成后删除中间容器
--secret 原料检修 1.39+ 要向构建版本公开的秘密文件（仅当启用 BuildKit 时）：id=mysecret，src=/local/secret
--security-opt 安全选项
--shm-size /dev/shm 的大小
--squash 实验性（守护进程）原料检修 1.25+ 将新构建的图层压缩为单个新图层
--ssh 原料检修 1.39+ 要向构建版本公开的 SSH 代理套接字或密钥（仅当启用了 BuildKit 时）（格式：default|[=|[，]]）
--stream 流附加到服务器以协商生成上下文
--tag,-t 名称和标签（可选）采用"名称：标签"格式
--target 设置要生成的目标生成阶段。
--ulimit 乌利米特选项

特别注意:

不要将 根目录 用作生成上下文的 ， 因为这会导致生成将硬盘驱动器的全部内容传输到 Docker 守护程序。

推荐作法：在空目录中放Dockerfile文件，把需要的文件全部复制到Dockerfile目录或子目录中。

构建环境

  1. Dockerfile中所用的所有文件一定要和Dockerfile文件在同一级父目录下，可以为Dockerfile父目录的子目录
  2. Dockerfile中相对路径默认都是Dockerfile所在的目录
  3. 因Docker构建的分层构建，联合挂载的特性，Dockerfile中,每一条指令被视为一层,尽量一行写多个指令(&&连接 \用来分行)。
  4. 约定：指令大写，内容小写
# 构建流程
# docke build . 默认构建

# 输出,#行为手动添加的说明
 # 加载 Dockerfile 文件
 => [internal] load build definition from Dockerfile 0.0s 
 # 把 dockerfile 文件传输到Docker守护进程服务，大小为 149B                                                                          
 => => transferring dockerfile: 149B 0.0s
 # 加载.dockerignore(Dockerfile目录下，不上传文件配置文件) 文件                                                                                            
 => [internal] load .dockerignore  0.0s
 # 传输构建上下文（会传Docfile目录及子目录中除.dockerignore配置外的所有文件及文件夹）                                                                                             
 => => transferring context: 2B 0.0s
 # 从基础镜像加载元数据                                                                                                
 => [internal] load metadata for docker.io/library/centos:latest 3.0s
 # 加载构建上下文                                                               
 => [internal] load build context  0.0s
 # 传输构建上下文                                                                                             
 => => transferring context: 125B  0.0s
 # 构建第一阶段：下载与验证基础镜像                                                                                             
 => [1/2] FROM docker.io/library/centos@sha256:a27fd8080b517143cbbbab9dfb7c8571c40d67d534bbdee55bd6c473f432b177                10.8s
 => => resolve docker.io/library/centos@sha256:a27fd8080b517143cbbbab9dfb7c8571c40d67d534bbdee55bd6c473f432b177                 0.0s
 => => sha256:a1d0c75327776413fa0db9ed3adcdbadedc95a662eb1d360dad82bb913f8a1d1 83.52MB / 83.52MB                                7.0s
 => => sha256:a27fd8080b517143cbbbab9dfb7c8571c40d67d534bbdee55bd6c473f432b177 762B / 762B                                      0.0s
 => => sha256:a1801b843b1bfaf77c501e7a6d3f709401a1e0c83863037fa3aab063a7fdb9dc 529B / 529B                                      0.0s
 => => sha256:5d0da3dc976460b72c77d94c8a1ad043720b0416bfc16c52c45d4847e53fadb6 2.14kB / 2.14kB                                  0.0s
 => => extracting sha256:a1d0c75327776413fa0db9ed3adcdbadedc95a662eb1d360dad82bb913f8a1d1 

 # 构建第二阶段
 # 执行命令                                     
 => [2/2] ADD ./project/ /usr/local/app/ 3.6s
 # 导出镜像                                                                                        
 => exporting to image 0.3s
    # 导出镜像层                                                                                                          
 => => exporting layers  0.0s    
    # 写入镜像文件                                                                                                   
 => => writing image sha256:9f21ab65d16f8a8599aec0ba0c1b31b806ae675be2701a6d671ec42887ab5e56 
   0.0s
    # 给镜像打标签                                   
 => => naming to docker.io/library/mycentos:study1  0.0s

Dockerfile文件

Dockerfile是用来定制镜像的文本文件，内容为构Docker建镜像的一条条指令，由Docker build 命令使用，构建Docker镜像。

文件组成(注释与指令)

# 开头的为注释行

INSTRUCTION arguments

通常包含4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，新版“维护者信息”放在LABLE中指定

执行：按照Dockerfile指令顺序，从上到下依次执行。

# 这是一个示例Dockerfile文件
FROM busybox
MAINTAINER username <demo@163.com>
ENV file=app
ADD ./project/ /usr/local/$file/

指令

指令，不区分大小写，但按惯例指令名一律大写，指令内容小写

  • FROM

FROM 指令必须是非注释的第一个指令(新版AGU指令可值于前面)， 可以使用 “ AS 别名” 提供别名，在路另外使用（ --from=别名）。

指定了基础镜像，后面的所有指令都是运行在该基础镜像环境上的。

如果不以任何镜像为基础，那么写法为：FROM scratch

#语法格式
FROM <image>
FROM <image>:<tag>
FROM <image>@<digest摘要即md5值>

# 特殊例子
#不以任何镜像为基础(内置空白镜像)
FROM scratch 

# busybox是一个软件工具箱镜像，集成了linux中几百个常用的linux命令以及工具。
# 大小只有1.2M，适合用来测试
FROM busybox

# .net core sdk
FROM mcr.microsoft.com/dotnet/sdk:2.1 AS build
  • RUN

RUN指令在docker build 时运行，用于执行命令并创建新的镜像层，通常用于安装软件包。

可以在Docker build输出中看到执行详情

# run 有两种方式
1. RUN <command>
解释：shell形式，该命令在 shell 中运行。默认情况下:
Linux上为 /bin/sh -c : -c 参数：把后面的命令(字符串)当成一个整体来执行 
Windows为 cmd /S /C : /C即 /Close 命令运行之后关闭窗口(/K 命令运行之后保持窗口不关闭)
/S 

2. RUN ["executable", "param1", "param2"]
exec形式可以避免 shell 字符串冗余，以及使用不包含指定 shell 可执行文件的基本映像的命令。
要使用除"/bin/sh"以外的其他 shell，请使用传入所需 shell 的exec形式

# 该指令将在当前镜像之上的新层中执行任何命令并提交结果。生成的已提交映像将用于下一步中。

# 示例
FROM busybox
WORKDIR /app
RUN /bin/sh -c 'echo 我是shell方式执行后写入的内容 > demo.txt'
RUN ["/bin/sh", "-c", "echo exec方式执行后写入的内容 > demo2.txt"]

# 说明：因为RUN指令是在docker build时执行的，所以docker run后终端上是没有回显的，用输入文件的方式验证是否执行成功了。 

# docker build --rm -f Dockerfile.Run -t study:buildrun1 .
# docker run --rm -it --name runstudy1 study:buildrun1
# pwd 查看当前目录
# ls 命令查看是否有demo.txt demo2.txt文件
# cat demo.txt 查看内容
  • CMD 命令

CMD命令设置容器启动后默认执行的命令及其参数，但CMD设置的命令能够被docker run命令后面的命令行参数替换。

# cmd 三种方式
CMD ["executable","param1","param2"] (执行形式，这是首选形式）
CMD ["param1","param2"]（作为ENTRYPOINT 的默认参数)
CMD command param1 param2 (外壳形式）
  • LABLE 标签

标签：将元数据添加到镜像，键值对的形式。值包含空格时，使用双引号；包含特殊字符时，使用转义符 \ 这在K8S筛选、管理镜像时很有用。

LABEL <key>=<value> <key>=<value> <key>=<value>
或者
LABLE <key>=<value>
LABLE <key>=<value>

一个镜像中可以有多个标签。可以在一行上指定多个标签，这在 Docker 1.10 之前，将减少最终映像的大小，但之后不需要如此。仍然可以选择在一条指令中以下列两种方式之一指定多个标签：

LABEL multi.label1="value1" multi.label2="value2" other="value3"

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

镜像会继承基本图像或父镜像中的标称，如果标签已存在但具有不同的值，则最近应用的值将覆盖之前设置的任何值。（类似CSS）使用如下命令查看镜像的标签。

docker image inspect --format='' imageName 
-- format 遵循Go模板语法，使用需要学习，例如
docker image inspect --format="{{.ContainerConfig.Labels}}" centos

  • ENV 环境变量

    # 语法
ENV key=value key=value ...

#替代语法,一次只能设置一个环境变量
ENV key value

# 可以设置多个环境变量，
# 含有空格等特殊内容的值用“”包括，可以使用转义符＼进行转义和多行显示

# 环境变量位于构建阶段所有后续指令的环境中，并且可以在许多指令中以内联方式替换。
# 该值将针对其他环境变量进行解释，因此，如果不转义，将删除引号字符。
# 与命令行分析一样，引号和反斜杠可用于在值中包含空格。

# 镜像中的环境变量，从父镜像中层层继承。
# 同名的环境变量，子镜像中的值覆盖父镜像中的仁，后续值覆盖前面的值。

# 容器会继承其镜像中的所有环境变量使用容器的系统变量
# 对于容器内的应用程序来说，此环境变量相当于系统的环境变量;可以使用于多级配置项中。

    # Deckerfile 环境变量测试，包含各种方式的配置示例

FROM mcr.microsoft.com/dotnet/aspnet:5.0 AS EnvStudy
ENV Dockerfile_version=0.0.2
WORKDIR /app
COPY WebApiPublish/ /app/
ENTRYPOINT ["dotnet", "DockerStudyApi.dll"]

# docker build -f Dockerfile.ENV -t study.dockerfile.env.webapi:latest -t study.dockerfile.env.webapi:0.0.1 .
# docker run --rm -p 5051:80 -d --name study.dockerfile.env.webapi.run1 study.dockerfile.env.webapi
# 查看日志 docker logs contain_id -f //使用 -f 参数 实时输出，ctl + c 退出（不影响容器运行）

  • MAINTAINER 维护者

已弃用，可以使用 LABLE 代替

  • EXPOSE 显露端口
# 该指令通知 Docker 容器在运行时侦听指定的网络端口。
# 您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实际上并未发布端口。
# 它充当生成映像的人员和运行容器的人员之间的一种文档类型，用于发布哪些端口。
# 若要在运行容器时实际发布端口，请使用 on 标志发布和映射一个或多个端口，或使用该标志发布所有公开的端口并将其映射到高阶端口

EXPOSE 80/tcp
EXPOSE 80/udp


# Docker Run 中使用真实端口与映射
# P (大写-P参数 表示随机 小写-p参数 表示指定端口) 

docker run -P ...
docker run -p 80:80/tcp -p 80:80/udp ...

  • WORKDIR 工作目录

    语法：

    WORKDIR /path/to/workdir

    WORKDIR 设置工作目录，其后的指令均在该目录中执行。如果目录不存在，则将创建它，即使它未在任何后续指令中使用。

    WORKDIR 目录可以是绝对路径或相对路径。

    如果是相对路径，则该路径将相对于上一条WORKDIR指令的路径

    WORKDIR /a
WORKDIR b
WORKDIR c
RUN pwd

    因为b c 均是相对目录，所以 pwd 的工作目录是 /a/b/c

    可以使用已设置的变量、环境变量

    ENV DIRPATH=/path
WORKDIR $DIRPATH/$DIRNAME
RUN pwd

  • VOLUME 数据卷

    语法：

    VOLUME ["/data","/data2",....]
#或者
VOLUME /DATA

    Docker数据卷有两个常用使用方法：

    docker run -v 和 dockerfile VOLUME 指令

    1、前者比后者功能丰富、用法灵活，可指定具名卷或匿名卷；在启动容器时，使用，只能用于启动的容器自身。后者只能指定匿名卷；在Dockerfile文件中指定，作用于镜像生成时；对镜像的所容器均有效，是镜像的统一行为。

    2、 VOLUME指令，只是起到了声明了容器中的目录作为匿名卷（在镜像架构层指定哪些数据要运用卷技术持久化到容器外），但是并没有将匿名卷绑定到宿主机指定目录的功能；具体的绑定 延迟到 容器启动时。注意：对于Windows系统上的Docker for Desktop而言， 匿名卷绑定的宿主目录，并不在直接的Windows系统上，而是在Docker守护服务系统上：Hyper-V形式的在DockerDesktopVM虚拟机中；WSL形式的，在WLS子系统文件中。

    3、两者的数据卷一样，容器被删除以后映射在主机上的文件不会被删除，数据持久

    4、如果两者指定了同一个卷，以前者(-v)为准。可以认为，dockerfile从镜像架构层指定了，那些目录数据要使用数据卷技术持久化，并提供了一个匿名的默认自动(Docker引擎自动)实现；而在启动容器时，可以使用 -v 参数 覆盖默认实现，并且不指定-v参数时使用默认实现，也不出错误。

    5、共享数据卷：docker run --volumes-from xxxx xxxx可以是同一镜像，也可以是其它镜像或容器。使用数据卷容器，设置数据，其它容器统一使用--volumes-from 引用数据卷。

    6、可以作用 docker volume 命令统一管理。

    7、数据卷有三种：挂载、匿名卷、具名；还可以通过插件支持更多形式，如sshfs

  • ARG 构建时变量

    语法

    ARG <name>[=<default value>]

    # 构建时使用
docker build --build-arg name=value --build-arg name2=value2 -t study.dockerfile.arg:latest  .

    ARG定义了一个变量，用户可以在构建时使用该标志的命令将该变量传递给构建器。如果用户指定了未在 Dockerfile 中定义的生成参数，则生成将输出警告。

    注意：EVN定义的变量是在构建时和容器内均可用，ARG变量只能在构建时使用，容器内部是不存在的。也是唯一一个可以使用在FROM命令之前的命令

    范围：变量从 Dockerfile 中定义的行开始生效，而不是从命令行或其他地方的自变量使用开始。ARG变量，在定义它的构建阶段结束时超出范围。要在多个阶段使用变量，每个阶段都必须包含 ARG 指令。

    # 注释: Dockerfile ARG命令

FROM busybox
ARG BaseWorkPath=/App/
WORKDIR $BaseWorkPath
WORKDIR WebSites/
WORKDIR ApiDemo/
RUN pwd

# docker build -f Dockerfile.ARG --build-arg CONT_IMG_VER=0.0.2 -t study.dockerfile.arg:latest -t study.dockerfile.arg:0.0.1 .
# docker run --rm -it study.dockerfile.arg

  • ADD

    两种方法：路径中包含空格时，后一种是必须的；包含特殊字符时，需使用转义符；--chown在windows 镜像中无效。

    ADD [--chown=<user>:<group>] <src>... <dest>
ADD [--chown=<user>:<group>] ["<src>",... "<dest>"]

    1、该指令从宿主机文件、目录或远程文件URL复制到镜像中指定的文件(夹)中。

    2、可以指定多个资源，但如果它们是文件或目录，则它们的路径被解释为相对于生成上下文的源。

    3、每个路径中可以包含通配符，通配符遵守 Go文件路径匹配 规则。

    4、源路径和目标路径均可使用相对路径：源是相对于构建 上下文件目录；目标是相对于WROKDIR设置的 当前工作目录

    # *任意 ?任意单个字符，
# 宿主机构建上下文目录中，以hom开头的所有文件，添加到镜像绝对目录/mydir/
ADD hom* /mydir/

# 宿主机构建上下文目录中，以“hom+任意字符.txt”所有文件，添加到镜像绝对目录/mydir/
ADD hom?.txt /mydir/

#目标路径为相对路径时，相对的是 WORKDIR 当前工作目录
ADD test.txt relativeDir/
ADD test.txt /absoluteDir/

# 使用转义字符
ADD arr[[]0].txt /mydir/

#使用远程文件
ADD https://www.baidu.com/img/PCtm_d9c8750bed0b3c7d089fa7d55720d6cf.png /mydir/

# 使用用户组
ADD --chown=55:mygroup files* /somedir/
ADD --chown=bin files* /somedir/
ADD --chown=1 files* /somedir/
ADD --chown=10:11 files* /somedir/

    使用以下规则：

    1、源路径必须在构建上下文目录中，不能超过范围。比如 ADD ../demo.txt /mydir/

    2、以/结尾的URL源，则从URL推断文件名，并将文件下载后添加。不能推断的无效。

    3、不以/结尾的URL源，则从URL下载后添加。

    4、源路径，如果是目录，则复制该目录的全部内容，包括文件系统元数据。目录本身不复制，只复制目录内容。

    5、源如果是可识别的压缩格式（tar、gzip、bzip2 或 xz）的本地tar 存档，则将其解压缩为目录。来自远程URL 的资源不会解压缩。复制或解压缩目录时，它的行为与 tar -x 相同.

    6、源如果是任何其他非压缩类型的文件，则将其与其元数据一起单独复制。在这种情况下，如果以尾部斜杠结尾，它将被视为一个目录。

    7、如果直接指定了多个资源或由于使用了通配符，则必须是目录，并且必须以斜杠结尾

    8、如果不以尾部斜杠结尾，则将被视为常规文件，并且将内容添加。

    9、目标路径，如果不存在，则将目录与其路径中所有缺少的目录一起创建

  • COPY

    与ADD相同，只是不会自动解压压缩文件

  • ENTRYPOINT

    语法：

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

    1、ENTRYPOINT 在容器启动时，执行命令；与CMD指令类似。

    2、多个ENTRYPOINT 只执行最后一个

    3、可与CMD指令配合使用，此时CMD指令提供默认参数，形如 CMD [“param1”,“param2”]

    4、可在容器启动命令中，使用--entrypoint参数覆盖。通过 --entrypoint 传的必须是可执行的二进制程序， 即不会以sh -c 形式执行。

    #例
FROM ubuntu
ENTRYPOINT ["top", "-b"]
CMD ["-c"]

#例子
FROM ubuntu
ENTRYPOINT exec top -b

  • ONBUILD

    类似触发器：在以此镜像为基础镜像的镜像，在构建时执行。

    对于当前镜像的构建没有一点影响；在子镜像构建时默认执行。

  • SHELL

    该指令允许覆盖用于命令的 shell 形式的默认shell. linux默认为

    ["/bin/sh", "-c"] windows默认为["cmd", "/S", "/C"]

    FROM microsoft/nanoserver
SHELL ["powershell","-command"]
RUN New-Item -ItemType Directory C:\Example
ADD Execute-MyCmdlet.ps1 c:\example\
RUN c:\example\Execute-MyCmdlet -sample 'hello world'

  • 小结

    暂无