什么是Dockerfile

dockerfile其实就是记录'火箭发射'步骤的文件，它记载了从一个镜像创建另一个新镜像的步骤。撰写好Dockerfile文件之后，我们就可以轻而易举的使用docker build命令来创建镜像了。

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。

下面是一个dockerfile文件的例子：

FROM openjdk:8-jdk-alpine
MAINTAINER Kurisu "makise_kurisuu@outlook.jp"
LABEL maintainer="makise_kurisuu@outlook.jp"
VOLUME /tmp
ARG JAR_FILE=target/alice-server.jar
COPY ${JAR_FILE} app.jar
ENTRYPOINT ["java","-Djava.security.egd=file:/dev/./urandom","-jar","/app.jar"]

Dockerfile 的组成部分

DockerFile命令详解

• FROM
  构建的镜像设置基础镜像

  FROM <image> [AS <name>]
  FROM <image>[:<tag>] [AS <name>]
  FROM <image>[@<digest>] [AS <name>]
  

  FROM指令初始化新的构建阶段，并为后续指令设置基础镜像，e.g: FROM openjdk:8-jdk-alpine。因此，Dockerfile文件必须以FROM指令开头。
  而指定的镜像可以使任何有效的镜像（推荐使用公共仓库的镜像，因为拉取更为容易）。

  • 在Dockerfile文件中ARG是唯一一个可以用于FROM之前的指令。

  ARG  CODE_VERSION=latest
  FROM base:${CODE_VERSION}
  CMD  /code/run-app
     
  FROM extras:${CODE_VERSION}
  CMD  /code/run-extras
  

  • 一个Dockerfile文件可以有多个FROM指令，来创建多个镜像或者使用其中一个阶段作为另一个阶段的依赖项。以最后一个镜像的ID为输出值。e.g:

  FROM golang:1.10.3 
  COPY server.go /build/
  WORKDIR /build
  RUN CGO_ENABLED=0 GOOS=linux GOARCH=amd64 GOARM=6 go build -ldflags '-w -s' -o server
  ENTRYPOINT ["/build/server"]
  

  • 我们可以通过在FROM指令中添加AS 名称 来指定一个名称给后续阶段的FROM和COPY --from=<name|index>使用。
  • tag和digest是可选的，如果不提供则使用latest。

• RUN
  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。比如安装一些软件、配置一些基础环境，可使用\来换行。

  RUN <command> (shell格式)
  RUN ["executable", "param1", "param2"] (exec格式)
  

  要注意的是，executable是命令，后面的param是参数
  采用exec格式指令将会被解析成json格式所以不能使用单引号，并且使用反斜杠也是必须要转移的，这在windows上尤为重要。

• CMD
  指定容器运行时的默认参数。

  CMD ["executable","param1","param2"]（exec格式，首选）
  CMD ["param1","param2"]（给ENTRYPOINT提供默认参数）
  CMD command param1 param2（shell格式）
  

  注意：RUN是在构建的时候执行，并生成一个新的镜像，CMD在构建时不进行任何操作，在容器运行的时候执行。
  如果CMD用于为ENTRYPOINT指令提供缺省参数，那么CMD和ENTRYPOINT指令都应该使用JSON数组格式。

• LABEL
  给构建的镜像打标签。

  LABEL <key>=<value> <key>=<value> <key>=<value> ...
  

  标签是键值对格式,要在标签中包含空格则需转义或用引号"括起来。e.g:

  LABEL "com.example.vendor"="ACME Incorporated"
  LABEL com.example.label-with-value="foo"
  LABEL version="1.0"
  LABEL description="This text illustrates \
  that label-values can span multiple lines."
  

  一个镜像可以有多个标签，如果基础镜像也有标签则继承，名字相同的话则会覆盖。如果使用多个标签，建议合并成一个标签指令，如果使用多个标签指令，
  则每个标签指令都会生成一个图层，这会导致镜像生成效率低下。举个栗子：

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

  也可以写成：

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

• MAINTAINER（已弃用）
  设置作者信息。

  MAINTAINER <name>
  

  LABEL比MAINTAINER更灵活，推荐使用LABEL，弃用MAINTAINER。

  LABEL maintainer="makise_kurisuu@outlook.jp"
  

• EXPOSE
  为构建的镜像设置监听端口。

  EXPOSE <port> [<port>/<protocol>...]
  

  EXPOSE指令让docker容器在运行的时候监听指定的端口，可以指定端口是upd还是tcp协议，如果没有指定则默认tcp协议。
  EXPOSE指令并不会发布端口，如果发布端口，则需要在docker run时使用-p来发布和映射一个或多个容器端口、或者使用-P来发布所有公开的端口
  并将它们映射到高阶端口。

• ENV
  在构建的镜像中设置环境变量，在后续的Dockerfile指令中可以直接使用，也可以固化在镜像里，在容器运行时仍然有效。
  ENV指令有两种格式：

  1. ENV <key> <value>：把第一个空格之后的所有值都当做<key>的值，无法在一行内设定多个环境变量。
  2. ENV <key>=<value> ...：可以设置多个环境变量，如果<value>中存在空格，需要转义或用引号"括起来。

  ENV myName John Doe
  ENV myDog Rex The Dog
  ENV myCat fluffy
  

  或者

  ENV myName="John Doe" myDog=Rex\ The\ Dog \
      myCat=fluffy
  

  推荐使用第二种，同样的这样能减少图层提高效率。

  注意：可以在容器运行时指定环境变量，替换镜像中的已有变量，docker run --env <key>=<value>。
  使用ENV可能会对后续的Dockerfile指令造成影响，如果只需要对一条指令设置环境变量，可以使用这种方式：RUN <key>=<value> <command>

• ADD
  构建镜像时，复制上下文中的文件到镜像内。

  ADD <src>... <dest>
  ADD ["<src>",... "<dest>"](路径包含空格的必须使用这种格式)
  

  <src>可以是文件、目录，也可以是文件URL。可以使用模糊匹配(wildcards，类似shell的匹配)，可以指定多个<src>，必须是在上下文目录和子目录中，
  无法添加../a.txt这样的文件。如果<src>是个目录，则复制的是目录下的所有内容，但不包括该目录。如果<src>是个可被docker识别的压缩包，
  docker会以tar -x的方式解压后将内容复制到<desct>。<dest>可以是绝对路径，也可以是相对WORKDIR目录的相对路径。
  所有文件的UID和GID都是0。

  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。

• COPY
  将主机的文件复制到镜像内，如果目的位置不存在，Docker会自动创建所有需要的目录结构，但是它只是单纯的复制，并不会去做文件提取和解压工作。

  COPY <src>... <dest>
  COPY ["<src>",... "<dest>"](路径包含空格的必须使用这种格式)
  

  注意：需要复制的目录一定要放在Dockerfile文件的同级目录下。
  因为构建环境将会上传到Docker守护进程，而复制是在Docker守护进程中进行的。任何位于构建环境之外的东西都是不可用的。
  COPY指令的目的的位置则必须是容器内部的一个绝对路径。
  COPY指令

• ENTRYPOINT
  指定镜像的执行程序。ENTRYPOINT指令有两种格式：

  ENTRYPOINT ["executable", "param1", "param2"] （执行格式，首选）
  ENTRYPOINT command param1 param2 （shell格式）
  

  详细参考：ENTRYPOINT指令

  CMD和ENTRYPOINT至少得使用一个。ENTRYPOINT应该被当做docker的可执行程序，CMD应该被当做ENTRYPOINT的默认参数。
  docker run <image> <arg1> <arg2> ...会把之后的参数传递给ENTRYPOINT，覆盖CMD指定的参数。可以用docker run --entrypoint
  来重置默认的ENTRYPOINT。

  —	No ENTRYPOINT	ENTRYPOINT exec_entry p1_entry	ENTRYPOINT ["exec_entry", "p1_entry"]
  No CMD	error, not allowed	/bin/sh -c exec_entry p1_entry	exec_entry p1_entry
  CMD ["exec_cmd", "p1_cmd"]	exec_cmd p1_cmd	/bin/sh -c exec_entry p1_entry	exec_entry p1_entry exec_cmd p1_cmd
  CMD ["p1_cmd", "p2_cmd"]	p1_cmd p2_cmd	/bin/sh -c exec_entry p1_entry	exec_entry p1_entry p1_cmd p2_cmd
  CMD exec_cmd p1_cmd	CMD exec_cmd p1_cmd	/bin/sh -c exec_entry p1_entry	exec_entry p1_entry /bin/sh -c exec_cmd p1_cmd

• VOLUME
  指定镜像内的目录为数据卷。

  VOLUME ["/data"]
  

  在容器运行的时候，docker会把镜像中的数据卷的内容复制到容器的数据卷中去。
  如果在接下来的Dockerfile指令中，修改了数据卷中的内容，则修改无效。

• USER
  为接下来的Dockerfile指令指定用户。受影响的指令有：RUN、CMD、ENTRYPOINT。

  USER <user>[:<group>] or
  USER <UID>[:<GID>]
  

  注意：当用户没有主要组时，镜像（或下一条指令）将与该root组一起运行。

• WORKDIR
  为接下来的Dockerfile指令指定当前工作目录，可多次使用，如果使用的是相对路径，则相对的是上一个工作目录，类似shell中的cd命令。

  WORKDIR /path/to/workdir
  

  受影响的指令有：RUN、CMD、ENTRYPOINT、COPY和ADD。
  可以在Dockerfile中多次使用WORKDIR指令。如果提供了相对路径，则它将相对于上一个WORKDIR指令的路径。例如：

  WORKDIR /a
  WORKDIR b
  WORKDIR c
  RUN pwd
  

  此Dockerfile中pwd指令将输出 /a/b/c.。
  WORKDIR指令可以解析之前使用ENV设置的环境变量，只能使用Dockerfile中显式设置的环境变量。例如：

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

  此Dockerfile中pwd指令将输出 /path/$DIRNAME。

• ARG
  指定用户在docker build --build-arg <varname>=<value>时可以使用的参数。

  ARG <name>[=<default value>]
  

  如果用户指定了未在Dockerfile中定义的构建参数，则构建会输出警告。

  [Warning] One or more build-args [foo] were not consumed.
  

  构建参数在定义的时候生效而不是在使用的时候。如下面第三行开始的user才是用户构建参数传递过来的user：

  FROM busybox
  # 此处获取不到用户传来的user
  USER ${user:-some_user}
  ARG user
  USER $user
  

  您可以使用ARG或ENV指令指定RUN指令可用的变量。使用ENV指令定义的环境变量始终覆盖同名的ARG指令。

  FROM ubuntu
  ARG CONT_IMG_VER
  ENV CONT_IMG_VER v1.0.0
  # 始终是v1.0.0
  RUN echo $CONT_IMG_VER 
  

  正确的用法：

  FROM ubuntu
  ARG CONT_IMG_VER
  ENV CONT_IMG_VER ${CONT_IMG_VER:-v1.0.0}
  RUN echo $CONT_IMG_VER
  

  要在多个阶段中使用arg，每个阶段都必须包含该ARG指令。

  FROM busybox
  ARG SETTINGS
  RUN ./run/setup $SETTINGS
  
  FROM busybox
  ARG SETTINGS
  RUN ./run/other $SETTINGS
  

  此外docker还内置了一批构建参数，可以不用在Dockerfile中声明：HTTP_PROXY、http_proxy、HTTPS_PROXY、https_proxy、FTP_PROXY、
  ftp_proxy、NO_PROXY、no_proxy

  注意：在使用构建参数(而不是在构建参数定义的时候)的指令中，如果构建参数的值发生了变化，会导致该指令发生变化，会重新寻找缓存。

• ONBUILD
  向镜像中添加一个触发器，当以该镜像为基础镜像再次构建新的镜像时，会触发执行其中的指令。

  ONBUILD [INSTRUCTION]
  

  比如我们生成的镜像是用来部署Python代码的，但是因为有多个项目可能会复用该镜像。你可以这样使用：

  [...]
  # 在下一次以此镜像为base image的构建中，执行ADD . /app/src，将项目代目添加到新镜像中去
  ONBUILD ADD . /app/src
  # 并且build Python代码
  ONBUILD RUN /usr/local/bin/python-build --dir /app/src
  [...]
  

  不允许ONBUILD使用链接指令ONBUILD ONBUILD。
  ONBUILD只会继承给子节点的镜像，不会再继承给孙子节点。
  ONBUILD不会触发FROM、MAINTAINER指令。

• STOPSIGNAL
  触发系统信号。

  STOPSIGNAL signal
  

  STOPSIGNAL指令设置将发送到容器以退出的系统调用信号。此信号可以是与内核的SysCall表中的位置匹配的有效无符号数字(例如9)，也可以是格式为SIGNAME的信号名称(例如SIGKILL)。

• HEALTHCHECK
  增加自定义的心跳检测功能，多次使用只有最后一次有效。格式：

  HEALTHCHECK [OPTIONS] CMD command （通过在容器内运行命令来检查容器运行状况）
  HEALTHCHECK NONE （禁用从基础映像继承的任何运行状况检查）
  

  可选的OPTION：

  1. --interval=DURATION（检测间隔，默认值：30s）
  2. --timeout=DURATION（命令超时时间，默认值：30s）
  3. --start-period=DURATION（初始化后开始检查时间，默认值：0s）
  4. --retries=N（连续N次失败后标记为不健康，默认值：3次）

  Start Period为需要时间引导的容器提供初始化时间。在此期间的探测失败将不计入最大重试次数。但是，如果运行状况检查在开始期间成功，则容器将被视为已启动，并且所有连续失败将计入最大重试次数。

  <command>可以是shell脚本，也可以是exec格式的json数组。
  docker以<command>的退出状态码来区分容器是否健康，这一点同shell一致：

  • 0：命令返回成功，容器健康
  • 1：命令返回失败，容器不健康
  • 2：保留状态码，不要使用
    举个栗子：每5分钟检测本地网页是否可访问，超时设为3秒：

  HEALTHCHECK --interval=5m --timeout=3s \
    CMD curl -f http://localhost/ || exit 1
  

  你可以使用docker inspect命令查看健康状态。
  当容器的运行状况发生更改时，将生成带有新状态的health_status事件。

• SHELL
  更改后续的Dockerfile指令中所使用的shell。默认的shell是["bin/sh", "-c"]。可多次使用，每次都只改变后续指令。

  SHELL ["executable", "parameters"]