概述

本章，您将学习 Docker 当中一个重要的文本文件 —— Dockerfile。

Q：什么是 Dockerfile？有什么用？

Dockerfile：用来构建 Docker 镜像的文本文件，该文件的内容类比 GNU/Linux 当中的 Shell 脚本，其由一条又一条构建镜像所需的指令和参数构成。Dockerfile 文件的内容需要遵循特定的格式和指令集，请参阅这里。

前面使用过 docker commit 这种方式，它可以在原始镜像生成的容器实例的基础之上生成增强版镜像，这种方式对于一些简单操作是没问题的，但是面对复杂的操作就会很麻烦（因为每次都要 commit 提交）。为了提高使用者的使用效率，Docker 当中引入了 Dockerfile ，您可以在文本文件中写入您需要的功能清单（相当于实现多次 commit 提交），最后构建成适合生产环境的增强版镜像。

构建镜像并生成容器实例的三个步骤：

编写 Dockerfile 文件
使用 docker build 命令构建镜像
使用 docker run 命令生成容器实例

Dockerfile 基础知识

在正式编写 Dockerfile 之前，您需要了解这些：

Dockerfile 当中的指令（Instruction）关键字 必须大写 且每个指令至少书写一个参数（Arguments）
构建镜像时，docker 会按照从上到下的顺序读取 Dockerfile 文件内容且按照顺序依次执行
# 开头表示注释行
每条指令都会创建一个只读的镜像层并且进行 commit 提交。多个镜像层最终堆叠成一个完整镜像

Dockerfile 中常见的指令关键字

FROM - 该关键字出现在 Dockerifle 的首行，代表构建的镜像是基于哪个原始镜像（基础镜像）。
ENV - 构建镜像过程中设置的环境变量。环境变量以键值对的方式出现，例如 ENV MY_NAME="John Doe" 或者 ENV MY_NAME "John Doe"。通常而言，该关键字出现在 FROM 关键字之后。
WORKDIR - 容器创建完成后，通过 docker exec 或 docker run进入到容器内部时默认的工作目录。
MAINTAINER - 设置生成镜像的 "Author" 字段，该关键字已经被弃用，请使用 LABEL 关键字作为替代
RUN - 容器实例构建成镜像时需要执行的命令，RUN 有两种格式：
- shell 格式 - RUN [OPTIONS] <command> ...
- exec 格式 - RUN [OPTIONS] [ "<command>", ... ]
EXPOSE - 容器实例对外暴露的端口，如果未指定端口协议，则默认为 TCP
STOPSIGNA - 容器实例退出时发出的信号，可以具体的信号名称，也可以数字。默认为 15（SIGTERM）
USER - 指定运行容器时的用户名或 UID。在该指令之后的 RUN 指令也会使用该用户进行执行。不书写该指令，则默认用户为 root
VOLUME - 数据持久化时需要设置容器实例内的映射目录（也称数据卷、挂载点），请注意！不是设置宿主机的映射目录。
ADD - 将宿主机目录下的文件复制到容器实例中且自动解压 .tar 归档文件。语法如下（src 必须与 Dockerfile 位于同一个目录下）：
- ADD [OPTIONS] <src> ... <dest>
- ADD [OPTIONS] ["<src>", ... "<dest>"]
COPY - 将宿主机的目录或目录下的文件拷贝到容器实例中，类似于 ADD 指令
CMD - 容器实例启动之后要运行的命令。请注意不要将它和 RUN 指令混淆。在一个 Dockerfile 文件中您可以指定多个 CMD 指令，但是仅最后一个生效。在格式上，该指令同样也支持 shell 格式与 exec 格式。该指令会被 docker run 后面的命令覆盖掉
ENTRYPOINT - 类似于 CMD 指令，指容器实例启动之后要运行的命令，但是该指令不会被 docker run 后面的命令覆盖掉。
- 若和 CMD 一起使用，则 ENTRYPOINT 指令所处的位置需要在 CMD 指令之前，此时的 CMD 指令的含义不再是运行命令，而是将 CMD 里面的内容变成了传递给 ENTRYPOINT 的参数。

在 Github 网站，我们可以找到 Tomcat 镜像的 Dockerfile 文件（去掉了注释行）：

FROM eclipse-temurin:21-jre-jammy

ENV CATALINA_HOME /usr/local/tomcat
ENV PATH $CATALINA_HOME/bin:$PATH
RUN mkdir -p "$CATALINA_HOME"
WORKDIR $CATALINA_HOME

ENV TOMCAT_NATIVE_LIBDIR $CATALINA_HOME/native-jni-lib
ENV LD_LIBRARY_PATH ${LD_LIBRARY_PATH:+$LD_LIBRARY_PATH:}$TOMCAT_NATIVE_LIBDIR

ENV TOMCAT_MAJOR 10
ENV TOMCAT_VERSION 10.1.55
ENV TOMCAT_SHA512 f36af12391a277e5c3a802a8e1a2a1e4354cd461b547d2e1a33ac0ab88d707d3fb2591e034a17b7d3a6b965a4c977a97dbf29bb81a3867e85aeec3d8d189e22e

COPY --from=tomcat:10.1.55-jdk21-temurin-jammy $CATALINA_HOME $CATALINA_HOME
RUN set -eux; \
    apt-get update; \
    xargs -rt apt-get install -y --no-install-recommends < "$TOMCAT_NATIVE_LIBDIR/.dependencies.txt"; \
    rm -rf /var/lib/apt/lists/*

RUN set -eux; \
    nativeLines="$(catalina.sh configtest 2>&1)"; \
    nativeLines="$(echo "$nativeLines" | grep 'Apache Tomcat Native')"; \
    nativeLines="$(echo "$nativeLines" | sort -u)"; \
    if ! echo "$nativeLines" | grep -E 'INFO: Loaded( APR based)? Apache Tomcat Native library' >&2; then \
        echo >&2 "$nativeLines"; \
        exit 1; \
    fi

EXPOSE 8080

ENTRYPOINT []

CMD ["catalina.sh", "run"]

Dockerfile 编写案例

需求：

基于 Rocky Linux 8.9 镜像
需要有 vim 命令
准备 Nginx 的一些依赖包，源代码编译最新版的 Nginx

基本操作步骤：

第一步：拉取基础镜像—— docker pull rockylinux:8.9.20231119
第二步：在宿主机中准备 .tar.gz 的 nginx 归档压缩包并存放在 /tmp/nginx/ 目录中

第三步：在 /tmp/nginx/ 目录中新增名称为 Dockerfile 的文件，其内容为：

FROM rockylinux:8.9.20231119

ENV WORK_PATH /usr/local/nginx
RUN mkdir -p "$WORK_PATH"

WORKDIR $WORK_PATH

# 安装 dnf
RUN yum -y install dnf

# 安装 vim
RUN dnf -y install vim

# 一些必要的依赖包
RUN dnf -y update \
&& dnf -y install tar gzip bzip2 zip mtr gcc gcc-c++ openssl openssl-devel make pcre pcre-devel

# 新建目录
RUN mkdir -p /usr/local/src

# 添加必要的用户
RUN groupadd -r nginx \
&& useradd -r -g  nginx -s /sbin/nologin nginx

# 复制宿主机的 .tar.gz 到容器实例中
COPY nginx-1.31.1.tar.gz /tmp/

# 解压
RUN tar -vxf /tmp/nginx-1.31.1.tar.gz -C /usr/local/src/

# 开始编译 nginx
RUN cd /usr/local/src/nginx-1.31.1/ && ./configure --prefix=/usr/local/nginx/ \
--user=nginx \
--group=nginx \
--with-http_ssl_module \
--with-http_stub_status_module \
--with-http_gzip_static_module \
&& make && make install

ENTRYPOINT ["/usr/local/nginx/sbin/nginx"]
CMD ["-g", "daemon off;"]

EXPOSE 80/TCP 443/TCP

# 这里使用默认信号 15 (SIGTERM)
STOPSIGNAL SIGTERM

第四步：使用 docker build 命令构建自定义的增强版镜像，在您的终端执行：

Shell > cd /tmp/nginx/ && docker build -t mynginx:latest .
[+] Building 40.8s (16/16) FINISHED                                                                      docker:default
=> [internal] load build definition from Dockerfile                                                               0.0s
=> => transferring dockerfile: 1.05kB                                                                             0.0s
=> [internal] load metadata for docker.io/library/rockylinux:8.9.20231119                                         0.0s
=> [internal] load .dockerignore                                                                                  0.0s
=> => transferring context: 2B                                                                                    0.0s
=> [ 1/11] FROM docker.io/library/rockylinux:8.9.20231119                                                         0.0s
=> [internal] load build context                                                                                  0.0s
=> => transferring context: 42B                                                                                   0.0s
=> CACHED [ 2/11] RUN mkdir -p "/usr/local/nginx"                                                                 0.0s
=> CACHED [ 3/11] WORKDIR /usr/local/nginx                                                                        0.0s
=> CACHED [ 4/11] RUN yum -y install dnf                                                                          0.0s
=> CACHED [ 5/11] RUN dnf -y install vim                                                                          0.0s
=> CACHED [ 6/11] RUN dnf -y update && dnf -y install tar gzip bzip2 zip mtr gcc gcc-c++ openssl openssl-devel m  0.0s
=> CACHED [ 7/11] RUN mkdir -p /usr/local/src                                                                     0.0s
=> [ 8/11] RUN groupadd -r nginx && useradd -r -g  nginx -s /sbin/nologin nginx                                   0.6s
=> [ 9/11] COPY nginx-1.31.1.tar.gz /tmp/                                                                         0.1s
=> [10/11] RUN tar -vxf /tmp/nginx-1.31.1.tar.gz -C /usr/local/src/                                               0.6s
=> [11/11] RUN cd /usr/local/src/nginx-1.31.1/ && ./configure --prefix=/usr/local/nginx/ --user=nginx --group=n  39.3s
=> exporting to image                                                                                             0.2s
=> => exporting layers                                                                                            0.2s
=> => writing image sha256:57ba773840045be8f168980d808b455c81a2bbb91a86b3c4aedb9708f10b1fad                       0.0s
=> => naming to docker.io/library/mynginx:latest                                                                  0.0s

docker build 命令的选项说明：

-t - 设置构建需要的步骤或阶段。如您所见，我们共需要 11 个步骤来完成镜像的构建。
. - 这里的点并不表示 Dockerfile 文件的路径位置，而是表示 构建镜像所需的上下文（由于构建镜像需要在服务端的 Docker 引擎上，因此需要将本地的文件上传给 Docker 引擎，即所谓的上下文），这也解释了为什么使用 COPY ./nginx-1.31.1.tar.gz /tmp/ 这种方式是无法工作的。上面的输出信息中有这样的一行 —— "transferring context"

第五步：验证镜像。

Shell > docker images
REPOSITORY   TAG            IMAGE ID       CREATED          SIZE
mynginx      latest         57ba77384004   10 minutes ago   823MB
rockylinux   8.9.20231119   c79048e50f5f   2 years ago      198MB

Shell > docker run -d -p 80:80 -p 443:443 --name="new" mynginx:latest

Shell > docker ps
CONTAINER ID   IMAGE            COMMAND                  CREATED         STATUS         PORTS                                                                      NAMES
c168d4d6db06   mynginx:latest   "/usr/local/nginx/sb…"   3 seconds ago   Up 2 seconds   0.0.0.0:80->80/tcp, :::80->80/tcp, 0.0.0.0:443->443/tcp, :::443->443/tcp   new

获取网页内容：

Shell > curl http://192.168.100.20:80

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