Docker 【通过Dockerfile构建镜像】【docker容器与镜像的关系】

文章目录

前言
一、前期的准备工作
二、上手构建一个简单的镜像
三、DcokerFile
- 1 指令总览
- 2 指令详情
四、Dockerfile文件规范
五、docker运行build时发生了什么?
六、调试手段
- 1. 修改镜像打包后，如何验证新内容已更新至镜像
七、Dockerfile优化方案

前言

docker构建镜像有三种方式 Dockerfile文件名首字母约定要大写。大多数工具（包括Docker CLI和Docker Compose）都会默认查找名为"Dockerfile"的文件来构建镜像。

使用命令行构建
适合临时构建，一般就是在项目开发初期，环境没有搭建完善，这时候临时需要一个镜像包，可以直接通过命令打给他。
使用Dockerfile文件
官方推荐这种方式，配置好dockerfile文件之后，docker根据Dockerfile文件构建
使用脚本调用docker 的 api构建
一般在CI/CD的时候都会使用脚本，调用Docker api配合dockerfile文件实现一键部署，这种方式比较灵活可以配合脚本文件自由实现自己的定制操作，但前期准备工作比较大
容器构建
通过在容器中执行commit命令构建

一、前期的准备工作

一台contos操作机器

cat /etc/os-release # 查看操作系统的版本信息

# out system info
NAME="OpenCloudOS" # 这个是腾讯的兼容contos8操作系统，可以看作contos8
VERSION="8.8"
ID="opencloudos"

安装好docker，这里我的docker版本为
```
Docker version 25.0.4, build 1a576c5
```
如果你还不了解如何安装docker，我的这篇文章可能会对你有帮助

二、上手构建一个简单的镜像

初始化一个docker项目

mkdir /demo
cd /demo
npm init -y

初始化项目结构

demo
|-src
|  |-index.js
|-Dockerfile
|-package.json

index.js 内容

const { createServer } = require("http");
const server = createServer();
server.listen(8080, () => {
  console.log("启动成功!");
});

Dockerfile文件内容

FROM node
WORKDIR /src
COPY . .
RUN npm install --production
CMD ["node", "src/index.js"]

执行命令打包

# 进入目录 dockerfile同级目录
cd /demo

# 执行构建镜像
docker build -t "cs:1.0.0" . # -t：为镜像打上标签 cs：为镜像名 .：为当前目录

查看打包结果
```
docker images
```

三、DcokerFile

Dockerfile是本质来讲是一个文本文件，内部包含了一条条指令，能够使docker根据上面的指令定制构建镜像（Image）

1 指令总览

命令	列子
FROM	指定镜像的依赖可以有多条。但多个相连的FROM指令只会执行最后一个。详情在`#指令详情`中说明
RUN	指定运行命令 `RUN ls ./`相当于在`镜像`构建目录下的shell窗口中执行`ls ./` 命令
COPY	将本地文件copy到镜像支持正则表达式拷贝(`COPY /local? .`)所有匹配`local?`的文件目录都会拷贝
ADD	同COPY一样，但是更强大（支持更多的文件类型的拷贝如网络文件的下载后拷贝，`ADD http://xxxx/test.tar.gz /test/`）拷贝归档文件(`.tar` `.gz`等)文件会在复制到镜像的过程中自动解压
USER	指定Dockerfile后续命令使用哪个用户身份执行，默认root。
WORKDIR	目录切换指令，类似shell的`cd`
ENV	指定运行容器时的环境变量
CMD	用来指定由镜像创建的容器启动后执行的命令，比如你想让容器启动服务，就可以通过它设置只能有一条出现多条则最后一条生效
ENTRYPOINT	作用CMD类似，但与CMD同时使用时可能会将CMD的值最为参数

2 指令详情

FROM
当遇到FROM指令时，docker会在本地库寻找对应的镜像库
如果没有发现，则通过docker pull拉取，如果存在则使用本地下载的镜像库
版本号不一致的镜像是不同的node:16.16.20和node:18.18.1 是两个不同镜像

FROM  node; # 当前镜像依赖node镜像

FROM可以多条使用，但不能连续使用。多条使用一般用于Docker多阶段构建

# 第一阶段
FROM node:14 AS build # 使用node:14镜像 设置构建阶段别名提供给COPY --from 访问
WORKDIR /app
COPY . .
RUN npm install
RUN npm run build # 操作完成产生打包结果文件

# 第二阶段
FROM node:14-alpine # 使用node:14-alpine镜像此时将会替换掉之前node:14镜像
WORKDIR /app
COPY --from=build /app . # 复制 build构建阶段下的/app目录到镜像目录
CMD ["node", "index.js"]

连续使用，只有最后一条生效

FROM node:16.16.1
FROM node:18.18.1 # 此条生效

RUN
设置镜像执行命令

RUN npm i # 相当于在镜像目录的shell窗口中执行npm i

COPY
将本地文件活目录拷贝至镜像目录

只能将本地文件拷贝到镜像，不能将镜像文件拷贝到本地
拷贝的源路径只能处在当前构建镜像的上下文的目录下,通过docker build命令的url参数指定构建上下文
语法：COPY [--chown=<user>:<group>] <源路径>... <目标路径>

 COPY /local /app # 将本地/local 下的所有文件、目录拷贝到镜像/app目录下
 COPY /local1 /local2 /app # 可以由多个源路径，它会将本地/local1 和 /local2下的所有文件、目录拷贝到镜像/app下
 COPY /local* /app # 支持通配符,将本地/local1 /local2 /local3 /local...等符合匹配规则的路径复制到镜像/app下
 COPY --chown=user1:group1 /local /app # 本地文件复制到镜像后，将它归属设置为user1用户和group1组

ADD
也是用于将本地文件拷贝到镜像中,但是它与COP有些不同
- 可以COPY远程文件，类似于自动下载远程文件-》移动至镜像
- 在拷贝归档文件(.tar等压缩文件)时会在拷贝至镜像的过程中自动解压
```
ADD http://www.test.com/test.tar . # 会自动自动解压到镜像文件
```
请注意！即便ADD命令能够自动解压tar等压缩文件，官方的Dockerfile使用规范仍推荐使用COPY复制压缩文件，配合解压命令解压。这样在语法上更加明确
```
// Dockerfile
COPY test.tar .
RUN tar -vxf ./test.tar # 执行tar -vxf解压
```
USER
```
USER [用户名]:[用户组]
```

WORKDIR
修改镜像当前上下文目录,类似linux cd命令。

WORKDIR ./src # 之后的指令上下文都是./src
RUN ls ./

CMD 和 ENTRYPOINT
CMD和ENTRYPOINT指令都是用来指定镜像创建的容器启动时执行的指令，相当于在容器启动时开启了一个shell窗口，然后运行CMD和ENTRYPOINT的指令参数。

它们有相同的语法：

# CMD <shell 命令> 
CMD echo 11;// 容器启动执行 echo 11
ENTRYPOINT echo 11; // 同上

# CMD ["<可执行文件或命令>","<param1>","<param2>",...] 

CMD ["node","-inspect","index.js"] # 相当于shell窗口执行 node -inspect index.js
ENTRYPONT ["node","-inspect","index.js"] // 同上

如果CMD和ENTRYPONT同时使用

ENTRYPONT是数组

CMD ["--inspect","index.js"]
# or
CMD echo 11

ENTRYPONT ["node"]

CMD会作为ENTRYPONT的参数,相当于容器启动时执行

node --inspect index.js
# or
node echo 11

ENTRYPONT不是数组，ENTRYPONT无法接受参数最终只执行ENTRYPONT
```
CMD echo 或者 CMD ["hello"]
ENTRYPONT echo 
```
最终容器执行
```
echo
```

ENV
定义环境变量，定义之后就可以在后面的任何命令中使用。
并且连续多次定义ENV的话，它将会叠加而不是覆盖,下面的例子可以访问3个的环境变量
```
ENV $var1 value1; # 定义单个
ENV $var2=value2 $var3=$value3 # 定义多个

RUN echo $var1
COPY $var1 /app
ADD ./src/$var1 /app
CMD echo $var1
WORKDIR $var1
```
它会在容器内部存在，你可以在代码中访问环境变量
```
console.log(process.env.$var1);
```

四、Dockerfile文件规范

Dockerfile文件名首字母最好约定大写，因为大多数工具（包括Docker CLI和Docker Compose）都会默认查找名为"Dockerfile"的文件来构建镜像。如果你想指定文件名
```
docker build -f myDockerfile -t my-image .
```
Dockerfile指令不区分大小写，但是为方便和参数做区分，通常指令使用大写字母。
```
from node # 这样也可以

FROM node # 这样更清晰
```
Dockerfile中指令按顺序从上至下依次执行。
Dockerfile中第一个非注释行必须是FROM指令，用来指定制作当前镜像依据的是哪个基础镜像。
Dockerfile中需要调用的文件必须跟Dockerfile文件在同一目录下，或者在其子目录下，父目录或者其它路径无效

五、docker运行build时发生了什么?

当你运行docker build命令构建Docker镜像时，Docker会执行以下步骤：

读取Dockerfile：Docker首先读取Dockerfile，解析其中的指令。
加载构建上下文：Docker将Dockerfile所在的目录（或者你在docker build命令中指定的其他目录）作为构建上下文，将其所有文件和目录发送到Docker守护进程。
执行Dockerfile中的指令：Docker按照Dockerfile中的顺序，一条一条地执行指令。每执行一条指令，Docker都会创建一个新的容器，运行指令，然后提交这个容器为一个新的镜像层。这个过程会重复，直到所有指令都被执行。
对于FROM指令，Docker会加载指定的基础镜像。如果基础镜像不存在，Docker会尝试从Docker Hub或其他配置的镜像仓库下载它。
对于RUN指令，Docker会在当前的镜像上启动一个新的容器，然后在这个容器中运行指令。完成后，Docker会提交这个容器为一个新的镜像层。
对于COPY和ADD指令，Docker会从构建上下文中复制文件或目录到镜像中。完成后，Docker会创建一个新的镜像层。
对于CMD和ENTRYPOINT指令，Docker会设置镜像的默认命令和/或入口点。这些指令不会创建新的镜像层。
保存最终的镜像：当所有指令都被执行后，Docker会保存最终的镜像。如果你在docker build命令中指定了镜像的标签，Docker会将这个标签应用到最终的镜像。

以上就是docker build命令构建Docker镜像的基本过程。这个过程可能会根据你的Dockerfile和构建上下文的具体内容有所不同。

六、调试手段

1. 修改镜像打包后，如何验证新内容已更新至镜像

通过镜像创建容器

$ docker create --name containerName imageName

进入容器

docker exec -it containerName /bin/bash # 请注意是容器名不是容器id

在容器内部查看对应的目录结构是否存在

ls ./ # 检查更新的相应的目录结构是否存在

七、Dockerfile优化方案

Dockerfile中的指令没执行一条就会多构建一个镜像，所以尽量合并执行的执行（run、copy比较多）
```
RUN npm i;
RUN npm run dev;
# MERGE
RUN npm i && npm run dev
```

多阶段构建，最后生成的镜像包会比较小

# 阶段1：构建阶段
FROM node:14 AS build
WORKDIR /app
COPY package*.json ./
RUN npm install
COPY . .
RUN npm run build

# 阶段2：运行阶段
FROM node:14-alpine
WORKDIR /app
COPY --from=build /app/dist ./dist
COPY package*.json ./
RUN npm install --only=production
CMD ["node", "dist/index.js"]

最后的镜像包中只包含node:14-alpone镜像