Dockerfile语法、自定义镜像构建详解

简单的说Dockerfile就是一个文本文件。

Docker使用它就可以帮助我们构建镜像。

大部分镜像都可以在DockerHub上找到。

但是以后自己写的微服务，想要发布到Docker上运行，就需要自己来构建镜像了。

一、镜像的结构

镜像是一个分层结构，每一层称为一个Layer.

可以大致把这些层分为三部分：

1.1 基础镜像层（BaseImage）

应用依赖的函数库、环境变量、配置、文件系统等。

最底层的Layer。

1.2 中间层（Layer）

在BaseImage的基础上，添加安装包、依赖、配置等。

中间层并不是只单独的一层，而是基础镜像层和入口层之间的所有Layer。

1.3 入口层（Entrypoint）

指镜像的运行入口，可以是程序的启动脚本。

是最顶层的Layer。

1.4 镜像分层的好处

最直接的好处就是节省磁盘空间和共享资源。

比如有多个镜像都是从相同的BaseImage构建来的。

那么Docker只需要在磁盘上保持一份BaseImage，并且内存也只需加载一份BaseImage。

这样就实现了BaseImage的复用。

1.5 注意点

Docker镜像一旦制作完成，层级就不能够再去更改，这也是从安全性和可维护可拓展性考虑。

如果想要修改镜像，比如拓展镜像的功能，只能够在原来的层级上加一层，再统一打包成镜像。

如果不了解这个过程，自己制作镜像时，也可以从头开始打包。

1.6 镜像的概念

镜像就是在系统函数库、运行环境基础上，添加应用程序文件、配置文件、依赖文件等组合。

然后编写好启动脚本和上面的文件组合统统打包在一起形成的文件。

要自定义构建镜像，就是实现上述打包的过程。

二、Dockerfile及其相关命令

自己构建自定义的镜像时，并不需要把所有文件一个个拷贝，打包。

只要告诉Docker，镜像的组成，需要哪些BaseImage、需要拷贝什么文件、需要安装什么依赖、以及启动脚本。

Docker会帮助我们构建镜像。

而描述上述信息的文件就是Dockerfile文件，它相当于就是构建镜像的说明书。

因此，Dockerfile就是一个文本文件，它提供了一种可以通过描述文件来构建镜像的一种方式。

用指令来说明Docker要执行什么操作去构建镜像。

每一个指令都会形成一层Layer。

2.1 Dockerfile常用命令

指令名称	说明	示例
FROM	指定基础镜像是什么	FROM centos:7
ENV	设置环境变量，可在后面指令使用	ENV key value
COPY	拷贝本地文件到镜像的指定目录	COPY <源路径> <目标路径>
ADD	将文件、目录或远程 URL 从源目录复制到镜像中的目标目录	ADD <源路径> <目标路径>
RUN	执行Linux的shell命令，一般是当前应用安装过程的命令	RUN yum install gcc
EXPOSE	指定容器运行时监听的端口	EXPOSE 80
ENTRYPOINT	镜像中应用的启动命令，容器运行时调用	ENTRYPOINT java -jar xx.jar

2）关于 ADD 和 COPY：

ADD 和 COPY 都是用于将文件从主机复制到 Docker 镜像中的命令，但它们之间有一些区别。

ADD 命令的功能比 COPY 更强大。除了复制文件， ADD 命令还支持以下功能：

• 如果源路径是一个 URL，它可以自动下载并将文件复制到镜像中。
• 如果源文件是一个归档文件（如 tar 文件），它会自动解压缩并将文件复制到镜像中。
• 如果目标路径不存在， ADD 命令会自动创建目标路径。

而 COPY 命令相对简单，只能用于将本地文件或目录复制到镜像中，不支持自动解压缩和下载功能。

但是，由于 COPY 命令的行为更明确和可预测，所以在大多数情况下，建议使用 COPY 命令而不是 ADD 命令。

总结ADD 命令在功能上更丰富，而 COPY 命令更直观和可控。根据具体需求，选择适合的命令来复制文件到 Docker 镜像中。

2）关于EXPOSE ：

EXPOSE 监听的端口，一般也是在docker run 运行镜像生成容器时，需要把容器和宿主机相关联的端口。

如果上面的命令满足不了构建镜像的需要时。

可以查阅官方文档 ：

https://docs.docker.com/engine/reference/builder/

文档里什么命令都有，但是有相当一部分是不常用的

三、使用Dockerfile一个JavaWeb程序构建为镜像

3.1 文件准备

• docker-demo.jar：需要制作成镜像的SpringBoot项目。
• Dockerfile：包含了镜像构建的全部步骤。
• jdk-8u171-linux-x64.tar.gz：jdk安装包。

先解压jdk-8u171-linux-x64.tar.gz，是因为我想知道解压出来的目录叫什么名字，在Dockerfile中有用。

3.2 编写Dockerfile文件

# 指定基础镜像
FROM ubuntu:16.04
# 配置环境变量，JDK的安装目录
ENV JAVA_DIR=/usr/local

# 拷贝jdk和java项目的包
COPY ./jdk-8u171-linux-x64.tar.gz $JAVA_DIR/	# 把jdk压缩包复制到/usr/local目录下
COPY ./docker-demo.jar /soft/app.jar			# 把java程序移动到/soft目录下并重命令为app.jar

# 使用RUN命令执行Linux的shell命令
RUN cd $JAVA_DIR \								# 跳转到 到/usr/local目录下
 && tar -xf ./jdk-8u171-linux-x64.tar.gz \		# 解压缩jdk的安装包
 && mv ./jdk1.8.0_171 ./java8					# 把jdk解压出来的目录重命名为java8
										# 其实重命名操作都是非必须的，只是用更短的名字更好操作一些
# 配置环境变量
ENV JAVA_HOME=$JAVA_DIR/java8			# 把jdk的安装目录配置成环境变量JAVA_HOME
ENV PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin			# 最后再配置PATH变量为jdk的安装目录

# 暴露需要被监听端口，就是让被完全隔离的容器暴露出一个可以被外界访问的端口
# 一般就是application.yml中配置的端口号
EXPOSE 8999
# 程序运行入口，就是java项目的启动命令
# 这句话也是容器成功运行后，第一个执行的命令
ENTRYPOINT java -jar /soft/app.jar

3.3 构建镜像

运行构建镜像命令

# 写法一：默认文件名称必须叫Dockerfile
# -t	代表以' Name:tag'格式命名和可选的标记 (相当于就是-tag)
# . 	代表构建镜像所需的文件都在Dockerfile文件所在的目录下
docker build -t javaapp:1.0 .	

# 写法二：自己执行Dockerfile文件是谁
# -f 手动指定Dockerfile的文件名称
docker build -f mydockerfile -t javaapp:1.0 

注意：

1）构建的镜像名称必须全部小写

2）没有特殊情况文件名称就用Dockerfile就行，容易记忆，更加直观，也符合习惯

​

可以看到Docker在一步步执行Dockerfile文件中的步骤。一共是9步。

最终构建成功!

构建成功后查看镜像：

docker images

确认镜像存在后运行镜像：

# --name myApp  定义容器名称为myApp
# -p 把主机的8999端口和容器的8999相关联
# -d 后台运行
# javaapp:1.0 需要运行的镜像名称
docker run --name myApp -p 8999:8999 -d javaapp:1.0

成功运行后查看正在运行的容器：

docker ps

确认java程序在容器中正常运行后，就可以在浏览器中访问了。

四、使用java:8-alpine镜像去优化Dockerfile文件的编写

在微服务项目中，肯定不止一个镜像需要我们去构建。

如果每个微服务都是使用java编写的话。

那么Dockerfile文件中，选择基础镜像、安装jdk、配置环境变量的操作都是一致的。

我们没必要对每个微服务的镜像构建都做一次上面的操作。java:8-alpine这个镜像就已经做了上面的操作。

所以我们只要选择java:8-alpine，作为我们的基础镜像，就可以避免上面的重复操作了。

这也是Docker镜像分层的体现。

如果对Docker镜像分层机制不了解，可以查看我Docker专栏下的Docker的概念、架构、安装详解这篇博文。

了解了java:8-alpine镜像的作用之后，就可以这么优化Dockerfile文件了：

# 指定java:8-alpine作为基础镜像，它包含了java程序部署的基本环境依赖
FROM java:8-alpine
# 暴露需要被监听端口(一般就是application.yml中配置的端口号)
EXPOSE 8999
# 程序运行入口，就是java项目的启动命令
ENTRYPOINT java -jar /soft/app.jar

这样以后构建别的微服务的Dockerfile文件就方便多了。

并且使用它构建镜像时，步骤也从9步变成了4步。