Dockerfile基础
一、Dockerfile概念
Dockerfile 定义镜像，依赖镜像来运行容器，因此 Dockerfile 是镜像和容器的关键。
Docker 镜像是一个特殊的文件系统，除了提供容器运行时所需的程序、库、资源、配置等文件外，还包含了一些为运行时准备的一些配置参数（如匿名卷、环境变量、用户等）。镜像不包含任何动态数据，其内容在构建之后也不会被改变。
镜像的定制实际上就是定制每一层所添加的配置、文件。如果可以把每一层修改、安装、构建、操作的命令都写入一个脚本，用这个脚本来构建、定制镜像，这个脚本就是 Dockerfile。
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。
二、Dockerfile与Docker commit
（1）Docker commit创建镜像
搭建过程：
- 启动一个基础容器；
- 在容器中进行软件安装、环境配置等操作；
- 使用docker commit 命令将修改后的容器保存为镜像。
优点：
- 简单直观，不需要太复杂的操作；
- 快速上手，适合初学者或临时需求，快速创建镜像；
缺点：
- 缺乏可重复性，手动操作无法保证每次构建出的镜像完全一致；
- 不可追踪，容器中的修改过程没有记录，他人难以理解镜像的构建过程；
- 不可维护，若需要更新镜像，必须手动操作，难以维护；
- 体积臃肿，docker commit 创建的镜像通常是一个整体快照，无法充分利用 docker 的分层存储机制，导致镜像体积较大；
（2）Dockerfile创建镜像
搭建过程：
- 编写dockerfile文件；
- 使用docker build 命令依据dockerfile构建镜像。
优点：
- 可重复性，dockerfile明确记录了镜像的构建过程，便于在不同环境重复构建相同的镜像；
- 透明性，可以查看dockerfile文件，了解镜像是如何搭建的；
- 体积小，dockerfile的每一行都会生成一个新的镜像层，有利于优化镜像大小和构建速度；
缺点：
- 上手难度高，需熟悉dockerfile的指令语法。
三、Dockerfile创建镜像
（1）dockerfile目录
首先需要有一个制作镜像的目录，该目录下有个文件，名称必须为Dockerfile，docker build读取Dockerfile是按顺序依次Dockerfile里的配置。可以在docker build命令中使用 -f 标志指向文件系统中任何位置的Dockerfile。
把文件路径写入到.dockerignore，对应的路径将不会被打包到新镜像。
（2）dockerfile文件格式
Dockerfile有指定的格式，#号开头为注释，指令默认用大写字母来表示，以区分指令和参数，且第一条非注释指令必须是FROM 开头，表示基于哪个基础镜像来构建新镜像。
下面通过一个示例来介绍其文件格式：
# This dockerfile uses the ubuntu image
# VERSION 2 - EDITION 1 # Author: docker_user
# Command format: Instruction [arguments / command] ..
# 1、第一行必须指定 基础镜像信息
FROM ubuntu
# 2、维护者信息
MAINTAINER docker_user docker_user@email.com
# 3、镜像操作指令
RUN echo "deb http://archive.ubuntu.com/ubuntu/ raring main universe" >> /etc/apt/sources.list
RUN apt-get update && apt-get install -y nginx
RUN echo "\ndaemon off;" >> /etc/nginx/nginx.conf
# 4、暴露端口，启动执行指令
EXPOSE 80
CMD /usr/sbin/nginx
Dockerfile 分为四部分：基础镜像信息、维护者信息、镜像操作指令、容器启动执行指令。一开始必须要指明所基于的镜像名称，接下来一般会说明维护者信息；后面则是镜像操作指令，例如 RUN 指令。每执行一条RUN 指令，镜像添加新的一层，并提交；最后是 CMD 指令，来指明运行容器时的操作命令。
（3）根据dockerfile构建镜像
编写完成 Dockerfle 之后，可以通过 docker build 命令来创建镜像。
该命令将读取指定路径下（包括子目录）的Dockerfle，并将该路径下所有数据作为上下文(Context)发送给 Docker 服务端。Docker 服务端在校验 Dockerfle 格式通过后，逐条执行其中定义的指令，碰到 ADD、COPY 和 RUN 指令会生成一层新的镜像。最终如果创建镜像成功，会返回最终镜像的 ID。
如果上下文过大，会导致发送大量数据给服务端，延缓创建过程。因此除非是生成镜像所必需的文件，不然不要放到上下文路径下。如果使用非上下文路径下的Dockerfle，可以通过-f选项来指定其路径。
要指定生成镜像的标签信息，可以通过-t选项。该选项可以重复使用多次为镜像一次添加多个名称。例如，上下文路径为 /tmp/docker builder/，并且希望生成镜像标签为 builder/rst_image:1.0.0,可以使用下面的命令：
$ docker build -t builder/first_image:1.0.0 /tmp/docker_builder四、dockerfile指令
（1）FROM
指定所创建镜像的基础镜像。
# 示例
FROM ubuntu:20.04
（2）ARG和ENV
定义创建镜像过程中使用的变量。
# 示例
ARG NODE_ENV=production
ENV NODE_ENV=${NODE_ENV}
注意：使用 ARG 定义构建时参数（如镜像版本号）；使用 ENV 设置运行时环境变量。其中ARG的值仅在构建时有效，而ENV的值会保留在最终镜像中。
（3）LABEL和MAINTAINER
为镜像添加元数据，用于描述镜像的信息，便于管理和追踪。
# 示例
LABEL version="1.0" maintainer="example@example.com"
MAINTAINER docker_user docker_user@email.com（4）WORKDIR
定义容器内的工作目录，后续的指令都会在这个目录下执行。
# 示例
WORKDIR /app
（5）COPY
复制本地主机的＜src> （为Dockerfile所在目录的相对路径）下内容到镜像中的＜dest＞。目标路径不存在时，会自动创建。
# 示例
COPY app.py /app/app.py
（6）ADD
ADD功能更强大，除了可以复制文件外，还支持从远程 URL 下载文件以及自动解压压缩文件。
# 示例
ADD https://example.com/config.json /app/config.json（7）RUN
运行命令以安装依赖或配置环境。
# 示例
RUN apt-get update && apt-get install -y nginx（8）EXPOSE
声明容器运行时监听的端口。
# 示例
EXPOSE 80 443（9）ENTRYPOINT
ENTRYPOINT 用于配置容器作为一个可执行程序运行，提供固定入口点，其在运行容器时不可以被覆盖。
语法：
ENTRYPOINT ["executable", "param1", "param2"] # JSON 数组格式（推荐）
ENTRYPOINT command param1 param2 # Shell 格式
示例：
ENTRYPOINT ["/start.sh"]（10）CMD
CMD 指令用来指定启动容器时默认执行的命令，其在运行容器时可以被覆盖。
格式：
CMD ["executable", "param1", "param2"] # JSON 数组格式（推荐）
CMD command param1 param2 # Shell 格式
CMD ["param1", "param2"] # 默认参数形式（补充 ENTRYPOINT）
示例：
CMD ["python", "app.py"]
# 也可以与ENTRYPOINT组合使用
ENTRYPOINT ["python"]
CMD ["app.py"]注意：每个Dockerfile 只能有一条 CMD命令。 如果指定了多条命令，只有最后一条会被执行。
五、dockerfile构建镜像原则
dockerfile构建镜像需要遵循以下原则：
- 单一职责，每个层级只做每个层级的事。
- 提供注释信息，以便他人理解。
- 保持容器最小化。
- 合理选择基础镜像，尽量选择成熟易用的基础镜像版本。
- 最小化镜像层数，尽量精简，否则容易出错，可能回影响加载速度。