Docker學習筆記（三）：Dockerfile及多步驟構建鏡像

Dockerfile指令

官方文檔地址：https://docs.docker.com/engine/reference/builder/
Dockerfile是一個文本格式的配置文件，其內容包含眾多指令，用戶可以使用它快速的創建自定義鏡像。

部分指令列表

指令	作用	備注
FROM	指定基礎鏡像	任何Dockerfile中的第一條指令都必須是FROM 一個文件中可以存在多個FROM指令。
LABEL	為鏡像添加元數據標簽信息。
ARG	定義創建鏡像過程中使用的變量，編譯成功后不存在。	在運行docker build時，指定--builder-arg為變量賦值。
ENV	設置環境變量	在鏡像啟動時也會存在。 docker run --env key=value 會覆蓋同名變量
WORKDIR	指定工作目錄	可以使用多個，建議使用絕對路徑。
VOLUME	創建數據卷掛載點	例如VOLUME ["/data/a","/data/b"]
EXPOSE	聲明鏡像內服務監聽的端口	只起聲明作用，不會自動完成映射。
USER	指定運行容器時的用戶名或ID	后續RUN指令也會以這個用戶身份運行。
STOPSIGNAL	指定所創建鏡像啟動的容器接收退出的信號值

COPY/ADD

COPY src dst / ADD src dst
其相同點是：作用都是復制內容到鏡像中；dst不存在時會創建；路徑支持正則。
不同點在於：

• ADD的src可以是相對於Dockerfile的相對路徑；也可以是一個URL；還可以是一個tar文件（自動解壓）。
• COPY的src只能是文件或者目錄。

除了目的明確是要將一個URL或者tar文件作為src的情況下，其他情況推薦使用COPY。

CMD/ENTRYPOINT

命令格式

• exec方式： ["executable","param1","param2"]（JSON數組，所以一定要是雙引號）
• shell方式： command param1 param2

CMD與ENTRYPOINT兩種方式都支持，但推薦使用exec方式。

作用

在任意一個Dockerfile下：

• 只有最后一條CMD才會被執行。用來指定容器啟動時默認執行的命令及參數。但是會被docker run命令行參數覆蓋。
• 只有最后一條ENTRYPOINT才會被執行。用來配置容器啟動時的執行命令。並且會將docker run的命令行參數或者CMD的所有參數追加在ENTRYPOINT指令后作為參數。運行時可以被--entrypoint參數覆蓋。

偽代碼

finallyCommand = ""
if exists(ENTRYPOINT) {
      finallyCommand = ENTRYPOINT
      if exists(dockerRunCommandParam){
            // 情景一
           finallyCommand += dockerRunCommandParam 
      }elseif exists(CMD) {
            // 情景二。除了CMD指令本身，包括后面JSON數組所有
           finallyCommand += CMDParams 
      }
      // 情景三
}elseif exists(dockerRunCommandParam){
      // 情景四
      finallyCommand = dockerRunCommandParams 
}elseif exists(CMD){
      // 情景五
      finallyCommand = CMD 
}

總結起來一句話：有ENTRYPOINT，CMD和docker run指定的命令都作為參數追加到ENTRYPOINT的參數后；沒有ENTRYPOINT，docker run指定了命令就執行，否則執行CMD（如果有的話）。

實操

Dockerfile內容、構建鏡像

FROM alpine:latest
ENTRYPOINT ["/bin/echo","entrypoint"]

-> [[e-mail]] [~/work/docker] docker build -t test .

// 情景三
-> [[e-mail]] [~/work/docker] docker run --rm test
entrypoint

// 情景一
-> [[e-mail]] [~/work/docker] docker run --rm test 12 34
entrypoint 12 34

Dockerfile添加CMD指令、構建鏡像

FROM alpine:latest
ENTRYPOINT ["/bin/echo","entrypoint"]
CMD ["/bin/echo","cmd"]

-> [[e-mail]] [~/work/docker] docker build -t test .

// 情景二：CMD中的 "/bin/echo" 沒有被當做命令執行，而是與"cmd"一起成為了ENTRYPOINT的參數。
-> [[e-mail]] [~/work/docker] docker run --rm test
entrypoint /bin/echo cmd

Dockerfile刪除ENTRYPOINT指令、構建鏡像

FROM alpine:latest
CMD ["/bin/echo","cmd"]

-> [[e-mail]] [~/work/docker] docker build -t test .

// 情景五
-> [[e-mail]] [~/work/docker] docker run --rm test
cmd

// 情景四
-> [[e-mail]] [~/work/docker] docker run --rm test echo 33
33

RUN

exec方式：RUN ["executable","param1","param2"]
shell方式：RUN command param1 param2
每條RUN指令將在當前鏡像基礎上執行指令，並且提交為新的鏡像層。當命令較長時可以使用\來換行

ONBUILD

ONBUILD [INSTRUCTION]
作為父鏡像被使用時自動執行的命令。對孫子鏡像無效。可用於自動編譯，檢查等。
假如父鏡像ParentImage的Dockerfile中有如下指令：

ONBUILD RUN mkdir /root/test

使用docker build基於ParentImage創建子鏡像ChildImage的時候，會先執行ParentImage中的ONBUILD指令。等價於在ChildImage中添加了：

RUN mkdir /root/test

HEALTHCHECK

健康檢查
HEALTHCHECK [OPTIONS] CMD command ：根據執行命令返回值判斷，0是成功，1是不健康。
HEALTHCHECK NONE ：禁止健康檢查
OPTIONS參數如下：

• --interval=DURATION (default: 30s) 多長時間檢查一次
• --timeout=DURATION (default: 30s) 檢查一次的超時時間
• --start-period=DURATION (default: 0s) 開始階段時長，此階段內第一次成功之前的失敗不計入retries。
• --retries=N (default: 3) 確定最終失敗的重試次數

構建鏡像

docker build

docker build [OPTIONS] PATH | URL | -
該命令默認讀取指定路徑下的Dockerfile（也可使用 -f 指定），並將該路徑下的所有數據作為上下文發送給Docker服務端。逐條執行指令，生成鏡像。

選擇父鏡像

一般情況下都需要使用FROM來指定父鏡像，所以父鏡像會影響到新生成鏡像的大小和功能。
通常有兩種鏡像可作為父鏡像：基礎鏡像和普通鏡像（由第三方創建，基於基礎鏡像）。基礎鏡像一般是基於scratch或者Dockerfile中不存在FROM指令。

多步驟構建

對於編譯型語言通常需要編譯環境和運行環境兩個鏡像：

• 編譯環境鏡像：包括完整的編譯環境、依賴庫等，體積較大。作用是將代碼編譯為二進制程序。
• 運行環境鏡像：運行二進制程序，而不需要與編譯環境，體積比較小。

app.go

package main

import "fmt"

func main() {
	fmt.Println("Hello World")
}

Dockerfile中使用兩次FROM

FROM golang:1.14-alpine as builder
WORKDIR /go/src/test
COPY app.go .
RUN CGO_ENABLED=0 GOOS=linux go build -o app app.go

FROM alpine:latest
COPY --from=builder /go/src/test/app /root/  #此處 --from=builder 也可以改為 --from=0
CMD ["/root/app"]

構建、運行

-> [[e-mail]] [~/work/docker] docker build -t hello .

-> [[e-mail]] [~/work/docker] docker run --rm hello
Hello World

小技巧

清理untagged鏡像

多階段構建會生成編譯環境鏡像，也會將之前的同名鏡像變為<none>:<none>，清理此類鏡像可執行以下命令：

docker rmi $(docker images --filter dangling=true -q)

COPY --from指定其他鏡像

COPY指令的--from選項也可以指定本地或者遠程倉庫的鏡像
准備一個Dockerfile，內容是從ubuntu鏡像中COPY一個文件到新鏡像的/root/下

FROM alpine:latest
COPY --from=ubuntu:latest /bin/bash /root/
CMD ["/bin/ls","/root/"]

dokcer build 構建鏡像

-> [[e-mail]] [~/work/docker] docker build -t test .
Sending build context to Docker daemon  19.46kB
Step 1/3 : FROM alpine:latest
 ---> f70734b6a266
Step 2/3 : COPY --from=ubuntu:latest /bin/bash /root/
latest: Pulling from library/ubuntu
d51af753c3d3: Pull complete
fc878cd0a91c: Pull complete
6154df8ff988: Pull complete
fee5db0ff82f: Pull complete
Digest: sha256:747d2dbbaaee995098c9792d99bd333c6783ce56150d1b11e333bbceed5c54d7
Status: Downloaded newer image for ubuntu:latest
 ---> Using cache
 ---> 082f95ffaa69
Step 3/3 : CMD ["/bin/ls","/root/"]
 ---> Using cache
 ---> 76fa9d9a1abd
Successfully built 76fa9d9a1abd
Successfully tagged test:latest

dokcer run 運行鏡像

-> [[e-mail]] [~/work/docker] docker run --rm test
bash

注意事項

• 使用.dockerignore文件，避免發送不必要的數據
• 提供注釋和維護者信息
• 正確使用鏡像版本號
• 每條RUN都會提交為新的鏡像層，盡量合並RUN指令
• 刪除緩存和臨時文件