Dockerfile编写以及构建镜像

Docker从下载镜像，启动容器，运行容器后在容器中输入命令来运行应用程序，这些命令都是手工一条条往里输入的，无法重复利用，而且效率很低。所以就需要一 种脚本，把想执行的操作依次以命令的方式写入在脚本中，然后让docker自动化的读取每一行命令并执行，那么重复构建、修改、更新将变得很方便，所以Dockerfile就此诞生了。Docker提供了Dockerfile作为构建Docker镜像脚本，避免人们一行一行的输入。Dockerfile脚本可以做到随时维护修改，也可以分享给其他人，别人在他自己的环境中执行Dockerfile脚本生成镜像，下面就详细介绍下Dockfile的使用：

Dockfile是一种被Docker程序解释的脚本，它由一条条的指令组成，每条指令对应Linux下面手动一条命令。Docker程序将这些Dockerfile指令翻译成真正的Linux命令。Dockerfile有自己书写格式和支持的命令，Docker程序解决这些命令间的依赖关系，类似于Makefile。Docker程序将读取Dockerfile，根据指令生成定制的image。相比image这种黑盒子，Dockerfile这种显而易见的脚本更容易被使用者接受，它明确的表明image是怎么产生的。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。

说的直白点就是：我们把手动要执行的一系列操作：下载镜像、运行镜像、下载、安装应用环境、运行应用等这些需要手动一个一个执行的命令根据dockerfile的格式写在脚本中，只要运行脚本，就完成了本来要手动执行的多条命令的步骤。

总的来说：

Dockerfile分为四部分：基础镜像信息、镜像创建者信息、镜像操作指令、容器启动执行指令。

一开始必须要指明所基于的镜像名称，接下来一般会说明镜像创建者信息。后面则是镜像操作指令

一、Dockerfile的书写规则及指令使用方法

Dockerfile的指令是忽略大小写的，建议使用大写，使用 # 作为注释，每一行只支持一条指令，每条指令可以携带多个参数。

Dockerfile的指令根据作用可以分为两种：构建指令和设置指令。

构建指令用于构建image，其指定的操作不会在运行image的容器上执行；

设置指令用于设置image的属性，其指定的操作将在运行image的容器中执行。

1）FROM（指定基础image）
构建指令，必须指定且需要在Dockerfile其他指令的前面。后续的指令都依赖于该指令指定的image。FROM指令指定的基础image可以是官方远程仓库中的，也可以位于本地仓库。
FROM命令告诉docker我们构建的镜像是以哪个(发行版)镜像为基础的。第一条指令必须是FROM指令。并且，如果在同一个Dockerfile中创建多个镜像时，可以使用多个 FROM 指令。
该指令有两种格式：
FROM
指定基础image为该image的最后修改的版本。或者：
FROM :
指定基础image为该image的一个tag版本。
RUN后面接要执行的命令，比如，我们想在镜像中安装vim，只需在Dockfile中写入 RUN yum install -y vim
2）MAINTAINER（用来指定镜像创建者信息）
构建指令，用于将image的制作者相关的信息写入到image中。当我们对该image执行docker inspect命令时，输出中有相应的字段记录该信息。
格式：
MAINTAINER
3）RUN（安装软件用）
构建指令，RUN可以运行任何被基础image支持的命令。如基础image选择了ubuntu，那么软件管理部分只能使用ubuntu的命令。
该指令有两种格式：
RUN
RUN ["executable", "param1", "param2" ... ]
4）CMD（设置container启动时执行的操作）
设置指令，用于container启动时指定的操作。该操作可以是执行自定义脚本，也可以是执行系统命令。该指令只能在文件中存在一次，如果有多个，则只执行最后一条。
该指令有三种格式：
CMD ["executable","param1","param2"]
CMD command param1 param2
当Dockerfile指定了ENTRYPOINT，那么使用下面的格式：
CMD ["param1","param2"]
其中：
ENTRYPOINT指定的是一个可执行的脚本或者程序的路径，该指定的脚本或者程序将会以param1和param2作为参数执行。
所以如果CMD指令使用上面的形式，那么Dockerfile中必须要有配套的ENTRYPOINT。
5）ENTRYPOINT（设置container启动时执行的操作）
设置指令，指定容器启动时执行的命令，可以多次设置，但是只有最后一个有效。
两种格式:
ENTRYPOINT ["executable", "param1", "param2"]
ENTRYPOINT command param1 param2
该指令的使用分为两种情况，一种是独自使用，另一种和CMD指令配合使用。
当独自使用时，如果你还使用了CMD命令且CMD是一个完整的可执行的命令，那么CMD指令和ENTRYPOINT会互相覆盖，只有最后一个CMD或者ENTRYPOINT有效。
# CMD指令将不会被执行，只有ENTRYPOINT指令被执行
CMD echo “Hello, World!”
ENTRYPOINT ls -l
另一种用法和CMD指令配合使用来指定ENTRYPOINT的默认参数，这时CMD指令不是一个完整的可执行命令，仅仅是参数部分；
ENTRYPOINT指令只能使用JSON方式指定执行命令，而不能指定参数。
FROM ubuntu
CMD ["-l"]
ENTRYPOINT ["/usr/bin/ls"]
6）USER（设置container容器的用户）
设置指令，设置启动容器的用户，默认是root用户。
# 指定memcached的运行用户
ENTRYPOINT ["memcached"]
USER daemon
或者
ENTRYPOINT ["memcached", "-u", "daemon"]
7）EXPOSE（指定容器需要映射到宿主机器的端口，仅仅是声明要映射的端口）
设置指令，该指令会将容器中的端口映射成宿主机器中的某个端口。当你需要访问容器的时候，可以不使用容器的IP地址而是使用宿主机器的IP地址和映射后的端口。
要完成整个操作需要两个步骤，首先在Dockerfile使用EXPOSE设置需要映射的容器端口，然后在运行容器的时候指定-p选项加上EXPOSE设置的端口，这样EXPOSE设置的端口号会被随机映射成宿主机器中的一个端口号。
也可以指定需要映射到宿主机器的那个端口，这时要确保宿主机器上的端口号没有被使用。EXPOSE指令可以一次设置多个端口号，相应的运行容器的时候，可以配套的多次使用-p选项。
格式:
EXPOSE

[

...]
# 映射一个端口
EXPOSE port1
# 相应的运行容器使用的命令
docker run -p port1 image
# 映射多个端口
EXPOSE port1 port2 port3
# 相应的运行容器使用的命令
docker run -p port1 -p port2 -p port3 image
# 还可以指定需要映射到宿主机器上的某个端口号
docker run -p host_port1:port1 -p host_port2:port2 -p host_port3:port3 image
端口映射是docker比较重要的一个功能，原因在于我们每次运行容器的时候容器的IP地址不能指定而是在桥接网卡的地址范围内随机生成的。
宿主机器的IP地址是固定的，我们可以将容器的端口的映射到宿主机器上的一个端口，免去每次访问容器中的某个服务时都要查看容器的IP的地址。
对于一个运行的容器，可以使用docker port加上容器中需要映射的端口和容器的ID来查看该端口号在宿主机器上的映射端口。
8）ENV（用于设置环境变量）
主要用于设置容器运行时的环境变量
格式:
ENV
设置了后，后续的RUN命令都可以使用，container启动后，可以通过docker inspect查看这个环境变量，也可以通过在docker run --env key=value时设置或修改环境变量。
假如你安装了JAVA程序，需要设置JAVA_HOME，那么可以在Dockerfile中这样写：
ENV JAVA_HOME /path/to/java/dirent
9）ADD（从src复制文件到container的dest路径，压缩文件的话复制完后会自动解压）
主要用于将宿主机中的文件添加到镜像中
构建指令，所有拷贝到container中的文件和文件夹权限为0755，uid和gid为0；如果是一个目录，那么会将该目录下的所有文件添加到container中，不包括目录；
如果文件是可识别的压缩格式，则docker会帮忙解压缩（注意压缩格式）；如果是文件且中不使用斜杠结束，则会将视为文件，的内容会写入；
如果是文件且中使用斜杠结束，则会文件拷贝到目录下。
格式:
ADD
是相对被构建的源目录的相对路径，可以是文件或目录的路径，也可以是一个远程的文件url;
是container中的绝对路径
10）VOLUME（指定挂载点)）
设置指令，使容器中的一个目录具有持久化存储数据的功能，该目录可以被容器本身使用，也可以共享给其他容器使用。我们知道容器使用的是AUFS，
这种文件系统不能持久化数据，当容器关闭后，所有的更改都会丢失。当容器中的应用有持久化数据的需求时可以在Dockerfile中使用该指令。
格式:
VOLUME [""]
例如：
FROM base
VOLUME ["/tmp/data"]
运行通过该Dockerfile生成image的容器，/tmp/data目录中的数据在容器关闭后，里面的数据还存在。
例如另一个容器也有持久化数据的需求，且想使用上面容器共享的/tmp/data目录，那么可以运行下面的命令启动一个容器：
docker run -t -i -rm -volumes-from container1 image2 bash
其中：container1为第一个容器的ID，image2为第二个容器运行image的名字。
11）WORKDIR（切换目录）
设置指令，可以多次切换(相当于cd命令)，对RUN,CMD,ENTRYPOINT生效。
格式:
WORKDIR /path/to/workdir
# 在/p1/p2下执行vim a.txt
WORKDIR /p1 WORKDIR p2 RUN vim a.txt
12）ONBUILD（在子镜像中执行）
格式：
ONBUILD
ONBUILD 指定的命令在构建镜像时并不执行，而是在它的子镜像中执行。

二、Dockerfile使用实例

1）利用dockerfile部署jdk1.7+tomcat7服务环境

1）查看docker宿主机镜像
[root@localhost ~]# docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
docker.io/ubuntu latest 0ef2e08ed3fa 6 weeks ago 130 MB
docker.io/centos latest 67591570dd29 3 months ago 191.8 MB
docker.io/registry 2.2 ad379b517aa6 14 months ago 224.5 MB
2）编写Dockerfile（注意里面的ubuntu的源要换成国内的，这里我换成了国内阿里的ubuntu源）
[root@localhost ~]# vim Dockerfile
# Pull base image
FROM docker.io/ubuntu:latest
MAINTAINER wangshibo "粉色纽扣"
# update source
RUN echo "deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ xenial main restricted universe multiverse"> /etc/apt/sources.list
RUN apt-get update
# Install curl
RUN apt-get -y install curl
# Install JDK 7
RUN cd /tmp && curl -L 'http://download.oracle.com/otn-pub/java/jdk/7u65-b17/jdk-7u65-linux-x64.tar.gz' -H 'COOKIE: oraclelicense=accept-securebackup-COOKIE; gpw_e24=Dockerfile' | tar -xz
RUN mkdir -p /usr/lib/jvm
RUN mv /tmp/jdk1.7.0_65/ /usr/lib/jvm/java-7-oracle/
# Set Oracle JDK 7 as default Java
RUN update-alternatives --install /usr/bin/java java /usr/lib/jvm/java-7-oracle/bin/java 300
RUN update-alternatives --install /usr/bin/javac javac /usr/lib/jvm/java-7-oracle/bin/javac 300
ENV JAVA_HOME /usr/lib/jvm/java-7-oracle/
# Install tomcat7
RUN cd /tmp && curl -L 'http://archive.apache.org/dist/tomcat/tomcat-7/v7.0.8/bin/apache-tomcat-7.0.8.tar.gz' | tar -xz
RUN mv /tmp/apache-tomcat-7.0.8/ /opt/tomcat7/
ENV CATALINA_HOME /opt/tomcat7
ENV PATH $PATH:$CATALINA_HOME/bin
ADD tomcat7.sh /etc/init.d/tomcat7
RUN chmod 755 /etc/init.d/tomcat7
# Expose ports.
EXPOSE 8080
# Define default command.
ENTRYPOINT service tomcat7 start && tail -f /opt/tomcat7/logs/catalina.out
3）编写tomcat7.sh
[root@localhost ~]# vim tomcat7.sh
export JAVA_HOME=/usr/lib/jvm/java-7-oracle/
export TOMCAT_HOME=/opt/tomcat7
case $1 in
start)
sh $TOMCAT_HOME/bin/startup.sh
;;
stop)
sh $TOMCAT_HOME/bin/shutdown.sh
;;
restart)
sh $TOMCAT_HOME/bin/shutdown.sh
sh $TOMCAT_HOME/bin/startup.sh
;;
esac
exit 0
4）构建镜像
DOckerfile脚本写好了，需要转换成镜像：
[root@localhost ~]# docker build -t wt/jdk-tomcat --rm=true .
........
Removing intermediate container 09cfba8ebc6b
Successfully built 76b10dd9923f
------------------------------------------------------------------------------------
其中：
-t 表示选择指定生成镜像的用户名，仓库名和tag
--rm=true 表示指定在生成镜像过程中删除中间产生的临时容器。
注意：上面构建命令中最后的.符号不要漏了，表示使用当前目录下的Dockerfile构建镜像
------------------------------------------------------------------------------------
以上构建命令执行后，可以查看下镜像是否构建成功
[root@localhost ~]# docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
wt/jdk-tomcat latest 76b10dd9923f 21 minutes ago 771.5 MB
docker.io/ubuntu latest 0ef2e08ed3fa 6 weeks ago 130 MB
docker.io/centos latest 67591570dd29 3 months ago 191.8 MB
docker.io/registry 2.2 ad379b517aa6 14 months ago 224.5 MB
最后利用这个镜像启动容器
[root@localhost ~]# docker run -ti -d --name wt-tomcat -p 8080:8080 wt/jdk-tomcat /bin/bash
c0812ad20bed2f27787565d273f7b02d860de5afab88e853e591dde7d3b0dfc9
[root@localhost ~]# docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
c0812ad20bed wt/jdk-tomcat "/bin/sh -c 'service " 7 seconds ago Up 6 seconds 0.0.0.0:8080->8080/tcp wt-tomcat
进入容器，查看tomcat进程起来了没
[root@localhost ~]# docker exec -ti wt-tomcat /bin/bash
root@c0812ad20bed:/# ps -ef|grep tomcat
root 1 0 0 06:49 ? 00:00:00 /bin/sh -c service tomcat7 start && tail -f /opt/tomcat7/logs/catalina.out /bin/bash
root 23 1 11 06:49 ? 00:00:04 /usr/lib/jvm/java-7-oracle//bin/java -Djava.util.logging.config.file=/opt/tomcat7/conf/logging.properties -Djava.util.logging.manager=org.apache.juli.ClassLoaderLogManager -Djava.endorsed.dirs=/opt/tomcat7/endorsed -classpath /opt/tomcat7/bin/bootstrap.jar:/opt/tomcat7/bin/tomcat-juli.jar -Dcatalina.base=/opt/tomcat7 -Dcatalina.home=/opt/tomcat7 -Djava.io.tmpdir=/opt/tomcat7/temp org.apache.catalina.startup.Bootstrap start
root 24 1 0 06:49 ? 00:00:00 tail -f /opt/tomcat7/logs/catalina.out
root 69 53 0 06:49 ? 00:00:00 grep --color=auto tomcat

Docker容器创建好之后，尽量不要直接在容器内去修改网站的内容文件,一旦容器损坏，无法启动，那么修改的数据将不会保存。所以最好在容器创建的时候进行目录映射。这样就可以通过映射到宿主机上的文件或目录去共享到容器内，在维护的时候，只要修改宿主机上映射的目录就行。 运行上面的wt-tomcat容器时可以加下面这些参数：

[root@localhost ~]# docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
c0812ad20bed wt/jdk-tomcat "/bin/sh -c 'service " 7 seconds ago Up 6 seconds 0.0.0.0:8080->8080/tcp wt-tomcat
[root@localhost ~]# docker cp wt-tomcat:/opt/tomcat7/webapps /opt/ //将容器内的数据copy到服务器的/opt目录下
[root@localhost ~]# docker run -ti -d --name wt-tomcat -v /opt/webapps:/opt/tomcat7/webapps -p 8080:8080 wt/jdk-tomcat /bin/bash
1373d1496c2a6226fe5bb6b4877e854bde68ec3653c04966a1b5d22b98486f7d
[root@localhost ~]# docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
1373d1496c2a wt/jdk-tomcat "/bin/sh -c 'service " 4 seconds ago Up 2 seconds 0.0.0.0:8080->8080/tcp wt-tomcat
这样让需要修改wt-tomcat容器的代码或上线代码时，只需要操作宿主机的/opt/webapps目录即可。

2）再看一例tomcat容器镜像的Dockerfile制作过程（centos为base镜像）

[root@localhost ~]# docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
docker.io/centos latest 67591570dd29 3 months ago 191.8 MB
提前下载好tomcat和java安装包，放在Docker宿主机的/usr/local/src目录下：
[root@localhost src]# ls
apache-tomcat-7.0.67.tar.gz jdk-7u79-linux-x64.tar.gz
在/usr/local/src当前目录下编辑Dockerfile。如下：
即将宿主机本地的tomcat和java安装包拷贝到容器内，并自动解压。
[root@localhost src]# vim Dockerfile
#pull down centos image
FROM docker.io/centos //因为本机中有centos的镜像，所以会使用本机的centos镜像，不会去网上下载。
MAINTAINER "粉色纽扣"
#copy jdk and tomcat into image
ADD ./apache-tomcat-7.0.67.tar.gz /usr/local //ADD会copy到容器后自动解压压缩文件
ADD ./jdk-7u79-linux-x64.tar.gz /usr/local
#set environment variable
ENV JAVA_HOME /usr/local/jdk1.7.0_79 //声明 JAVA_NAME 这个变量
ENV PATH $JAVA_HOME/bin:$PATH //将JAVA_NAME变量设置成环境变量
#define entry point which will be run first when the container starts up
ENTRYPOINT /usr/local/apache-tomcat-7.0.67/bin/startup.sh && tail -F /usr/local/apache-tomcat-7.0.67/logs/catalina.out
接着构建镜像
[root@localhost src]# docker build -t kevin_tomcat7 --rm=true .
[root@localhost src]# docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
kevin_tomcat7 latest 8f242680d940 11 seconds ago 511.6 MB
docker.io/centos latest 67591570dd29 3 months ago 191.8 MB
根据制作的镜像启动tomcat容器
[root@localhost src]# docker run -ti -d --name tomcat-test -p 8899:8080 kevin_tomcat7 /bin/bash
22dece8d6660b61677bf89137d5d21548c2f0b0fd337ce5a1e12ef6d2000091a
[root@localhost src]# docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
22dece8d6660 kevin_tomcat7 "/bin/sh -c '/usr/loc" 4 seconds ago Up 4 seconds 0.0.0.0:8899->8080/tcp tomcat-test
[root@localhost src]# docker exec -it tomcat-test /bin/bash
[root@22dece8d6660 /]# ps -ef|grep tomcat
root 1 0 0 08:59 ? 00:00:00 /bin/sh -c /usr/local/apache-tomcat-7.0.67/bin/startup.sh && tail -F /usr/local/apache-tomcat-7.0.67/logs/catalina.out /bin/bash
root 20 1 9 08:59 ? 00:00:05 /usr/local/jdk1.7.0_79/bin/java -Djava.util.logging.config.file=/usr/local/apache-tomcat-7.0.67/conf/logging.properties -Djava.util.logging.manager=org.apache.juli.ClassLoaderLogManager -Djava.endorsed.dirs=/usr/local/apache-tomcat-7.0.67/endorsed -classpath /usr/local/apache-tomcat-7.0.67/bin/bootstrap.jar:/usr/local/apache-tomcat-7.0.67/bin/tomcat-juli.jar -Dcatalina.base=/usr/local/apache-tomcat-7.0.67 -Dcatalina.home=/usr/local/apache-tomcat-7.0.67 -Djava.io.tmpdir=/usr/local/apache-tomcat-7.0.67/temp org.apache.catalina.startup.Bootstrap start
root 21 1 0 08:59 ? 00:00:00 tail -F /usr/local/apache-tomcat-7.0.67/logs/catalina.out
root 67 47 0 09:00 ? 00:00:00 grep --color=auto tomcat

3）使用Dockerfile制作nginx镜像

[root@localhost mnt]# docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
docker.io/centos latest 67591570dd29 3 months ago 191.8 MB
制作Dockerfile
[root@localhost mnt]# vim Dockerfile
#pull down centos image
FROM docker.io/centos
MAINTAINER "粉色纽扣"
#install nginx
RUN yum install -y pcre pcre-devel openssl openssl-devel gcc gcc+ wget vim net-tools //安装nginx所需要的依赖包
RUN useradd www -M -s /sbin/nologin //创建WWW用户 -M 不创建用户家目录
RUN cd /usr/local/src && wget http://nginx.org/download/nginx-1.8.0.tar.gz && tar -zxvf nginx-1.8.0.tar.gz
RUN cd /usr/local/src/nginx-1.8.0 && ./configure --prefix=/usr/local/nginx --user=www --group=www --with-http_stub_status_module --with-http_ssl_module && make && make install
ENTRYPOINT /usr/local/nginx/sbin/nginx && tail -f /usr/local/nginx/logs/access.log

特别需要注意的： 在Docker　daemon模式下，无论你是使用ENTRYPOINT，还是CMD，最后的命令，一定要是当前进程需要一直运行的，才能够防容器退出。

也就是说，上面Dockerfile脚本中最后一行：

以下无效方式： ENTRYPOINT /usr/local/nginx/sbin/nginx             #容器运行几秒钟之后，容器就会退出 

　　　　　　　　或者 CMD /usr/local/nginx/sbin/nginx             #运行几秒钟之后，容器就会退出

以下才是有效方式： ENTRYPOINT /usr/local/nginx/sbin/nginx && tail -f /usr/local/nginx/logs/access.log     #确保容器内的进程一直运行

                                 或者 CMD /usr/local/nginx/sbin/nginx && tail -f /usr/local/nginx/logs/access.log       #确保容器内的进程一直运行

其他应用程序镜像创建的Dockerfile配置类似

Dockerfile写好了，需要转换成镜像：

构建镜像
[root@localhost mnt]# docker build -t kevin_nginx --rm=true .
[root@localhost mnt]# docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
kevin_nginx latest e4967a39dd54 23 seconds ago 411.1 MB
docker.io/centos latest 67591570dd29 3 months ago 191.8 MB
根据Dockerfile构建的镜像启动nginx容器
[root@localhost mnt]# docker run -ti -d --name test_nginx -p 8899:80 kevin_nginx /bin/bash
8725aceba170722cd57a4f20fd843634ee5c5d75f1c2726c1e98f66b8102a179
[root@localhost mnt]# docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
8725aceba170 kevin_nginx "/bin/sh -c '/usr/loc" 2 seconds ago Up 1 seconds 0.0.0.0:8899->80/tcp test_nginx
进入容器，检查容器内的nginx程序是否已启动
[root@localhost mnt]# docker exec -ti test_nginx /bin/bash
[root@8725aceba170 /]# ps -ef|grep nginx
root 1 0 0 11:15 ? 00:00:00 /bin/sh -c /usr/local/nginx/sbin/nginx && tail -f /usr/local/nginx/logs/access.log /bin/bash
root 13 1 0 11:15 ? 00:00:00 nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx
www 14 13 0 11:15 ? 00:00:00 nginx: worker process
root 15 1 0 11:15 ? 00:00:00 tail -f /usr/local/nginx/logs/access.log
root 38 16 0 11:16 ? 00:00:00 grep --color=auto nginx