Docker高级管理--Dockerfile 镜像制作

目录

一：Docker 镜像管理

1:Docker 镜像结构

（1） 镜像分层核心概念

（2）镜像层特性

（3）关键操作命令

（4）优化建议

2：Dockerfile介绍

（1）Dockerfile 基础特性

（2）Dockerfile 核心指令

（3）Dockerfile 构建与优化

（4）Dockerfile 最佳实践

二：Dockerfile语法基础

（1）基础指令

（2）环境设置指令

（3）文件操作指令

（4）执行命令指令

（5）网络与存储指令

三:Dockerfile 系例实施

1:案例 1--构建 nginx 容器

(1)创建dockerfile 工作目录

(2)创建dockerfile

(3)编写Nginx启动脚本

（4）用Dockerfile创建镜像

（5）启动容器

（6）访问nginx网站

2:案例 2--构建 Tomcat 容器

(1)创建工作目录

3:案例 3--构建 mysq1 容器

(1)创建工作目录

(2)创建dockerfile 文件

​编辑

​编辑

(3)编写mysql初始化脚本

​编辑

(4)生成镜像

​编辑

(5)创建容器

4:案例 4--构建 php

(1)创建工作目录

(2)创建dockerfile(yum 安装安装)

​编辑

(3)生成镜像

​编辑

(4)启动容器

四:Dockerfile 语法注意事项

一：Docker 镜像管理

       Docker 镜像除了是 Docker 的核心技术之外，也是应用发布的标准格式。一个完整的 Docker 镜像可以支撑一个 Docker 容器的运行，在 Docker 的整个使用过程中，进入一个已经定型的容器之后，就可以在容器中进行操作，最常见的操作就是在容器中安装应用服务。 如果要把已经安装的服务进行迁移，就需要把环境以及搭建的服务生成新的镜像。本案例将介绍如何创建 Docker 镜像。

1:Docker 镜像结构

（1） 镜像分层核心概念

特性说明
分层结构镜像由多个只读层（Layer）叠加组成，每层对应 Dockerfile 中的一条指令
容器读写层容器运行时在镜像顶部添加一个可读写层（容器层），所有修改均写入此层
存储位置默认存储在 /var/lib/docker/<storage-driver>（如 overlay2）
存储驱动管理镜像层和容器层的读写机制（如 overlay2、aufs、devicemapper）

（2）镜像层特性

特性说明示例/影响
指令对应分层Dockerfile 中每条指令（如 RUN、COPY）生成一个独立镜像层RUN apt-get update 会生成一个包含更新后文件系统的层
缓存复用未更改的指令层可直接复用缓存，加速构建修改 COPY 的文件后，后续所有层缓存失效
不可变性已构建的镜像层不可修改，删除文件仅在新层标记删除，原层仍保留文件数据即使后续层删除文件，镜像体积不会减小（需合并层优化）
依赖链失效某一层缓存失效后，其后续所有层缓存均需重新构建调整 Dockerfile 指令顺序可优化缓存利用率（如先复制静态文件）

（3）关键操作命令

命令作用示例
docker history查看镜像各层构成及大小docker history nginx:latest
docker inspect查看镜像详细信息（包括分层哈希）docker inspect nginx:latest
docker diff查看容器层文件改动（对比镜像层）docker diff <容器ID>
docker system df查看 Docker 磁盘使用情况（含镜像、容器层体积）docker system df -v

（4）优化建议

策略说明示例
合并指令使用 && 合并多个 RUN 指令减少层数RUN apt-get update && apt-get install -y curl
合理排序指令将高频变动的指令（如 COPY）放在 Dockerfile 尾部先安装依赖，最后复制代码
使用多阶段构建通过多阶段构建（FROM ... AS builder）剔除中间层，减小最终镜像体积编译阶段与运行阶段分离
清理无用文件在同一层中删除临时文件避免残留RUN apt-get install -y curl && rm -rf /var/lib/apt/lists/*

2：Dockerfile介绍

（1）Dockerfile 基础特性

特性说明
本质由多条指令组成的脚本文件，用于自动化构建 Docker 镜像
文件命名默认文件名 Dockerfile（首字母大写），或通过 -f 指定自定义文件名
指令与命令每条指令对应一个 Linux 命令（如 RUN、COPY）
构建过程Docker 按顺序解析指令并生成镜像层，解决依赖关系
透明性相比直接使用镜像，Dockerfile 明确展示镜像构建逻辑

（2）Dockerfile 核心指令

指令作用示例
FROM指定基础镜像（必须为第一条指令）FROM ubuntu:20.04
RUN执行命令并创建新镜像层（常用于安装软件）RUN apt-get update && apt-get install -y curl
COPY复制宿主机文件到镜像（需使用绝对路径）COPY ./app /usr/src/app
ADD类似 COPY，但支持自动解压压缩包和远程 URLADD https://example.com/file.tar.gz /data
WORKDIR设置工作目录（后续指令的相对路径基于此目录）WORKDIR /app
EXPOSE声明容器运行时监听的端口（实际映射需通过 -p 参数）EXPOSE 8080
ENV设置环境变量（可被后续指令和容器进程使用）ENV NODE_ENV=production
CMD指定容器启动时的默认命令（可被 docker run 覆盖）CMD ["python", "app.py"]
ENTRYPOINT类似 CMD，但命令不可被 docker run 覆盖（通常与 CMD 搭配使用）ENTRYPOINT ["nginx"] + CMD ["-g", "daemon off;"]
VOLUME创建匿名数据卷挂载点（实际挂载需通过 -v 参数）VOLUME /data

（3）Dockerfile 构建与优化

操作命令说明
构建镜像docker build -t myimage:tag .使用当前目录下的 Dockerfile 构建镜像
指定构建文件docker build -f Dockerfile.dev -t myimage:dev .使用自定义文件名构建
多阶段构建Dockerfile FROM builder AS build ... FROM alpine COPY --from=build ...减少最终镜像体积（丢弃中间层）
忽略文件创建 .dockerignore 文件排除无关文件避免 COPY 时复制 node_modules 等大目录

（4）Dockerfile 最佳实践

实践建议说明示例
指令合并合并多个 RUN 指令减少镜像层数RUN apt-get update && apt-get install -y curl
最小化基础镜像使用 alpine 等轻量镜像作为基础FROM python:3.9-alpine
清理缓存文件同一层中删除临时文件以减小体积RUN apt-get install -y curl && rm -rf /var/lib/apt/lists/*
明确版本标签避免使用 latest 标签，确保构建可复现FROM nginx:1.21.6
非 root 用户运行使用 USER 指令降低权限USER 1000

总结：

  • Dockerfile 是声明式的镜像构建蓝图，通过指令逐层生成镜像。

  • 合理设计指令顺序和内容可优化构建速度、镜像安全性和可维护性。

  • 结合多阶段构建和 .dockerignore 可显著减小镜像体积。

二：Dockerfile语法基础

        Dockerfile 是一个文本文件，其中包含了一系列用于构建 Docker 镜像的指令。通过编写
Dockerfile，可以自动化地创建自定义的 Docker 镜像。以下为你详细介绍 Dockerfile 的常用语法:

（1）基础指令

指令作用语法示例说明
FROM指定基础镜像FROM ubuntu:20.04必须为第一条指令，支持多阶段构建（如 FROM ... AS builder）
LABEL添加元数据（替代已弃用的 MAINTAINER）LABEL maintainer="John" version="1.0"可定义多个键值对，用于镜像分类和管理

（2）环境设置指令

指令作用语法示例说明
ENV设置持久化环境变量ENV MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456容器运行时仍有效，可被应用程序读取
ARG定义构建时参数（仅在构建阶段有效）ARG VERSION=1.0可通过 --build-arg 覆盖：docker build --build-arg VERSION=2.0 .

（3）文件操作指令

指令作用语法示例说明
COPY复制本地文件到镜像COPY ./src /app/src需使用绝对路径，不支持自动解压或远程 URL
ADD增强版 COPY，支持远程 URL 和自动解压ADD http://example.com/file.tar.gz /data远程文件需显式指定权限（如 RUN chmod）
WORKDIR设置工作目录WORKDIR /app后续指令（如 RUN、COPY）均基于此目录执行

（4）执行命令指令

指令作用语法示例说明
RUN在构建时执行命令RUN apt-get update && apt-get install -y curl推荐合并多条命令减少层数
CMD指定容器启动时的默认命令CMD ["python", "app.py"]可被 docker run 覆盖，一个 Dockerfile 仅最后一个 CMD 生效
ENTRYPOINT定义容器启动时的主命令（不可被覆盖）ENTRYPOINT ["nginx"]常与 CMD 搭配使用：ENTRYPOINT ["python"] + CMD ["app.py"]

（5）网络与存储指令

指令作用语法示例说明
EXPOSE声明容器运行时监听的端口EXPOSE 8080实际映射需通过 docker run -p 8080:8080 实现
VOLUME创建匿名数据卷挂载点VOLUME ["/data"]实际挂载需通过 docker run -v /host/path:/data 指定

关键对比

对比项COPY vs ADDCMD vs ENTRYPOINT
核心差异ADD 支持远程 URL 和解压，COPY 更透明ENTRYPOINT 不可覆盖，CMD 可覆盖
使用建议优先使用 COPY，除非需要 ADD 的特性固定命令用 ENTRYPOINT，参数用 CMD

三:Dockerfile 系例实施

1:案例 1--构建 nginx 容器

(1)创建dockerfile 工作目录

(2)创建dockerfile

(3)编写Nginx启动脚本

（4）用Dockerfile创建镜像

（5）启动容器

或者：

（6）访问nginx网站

2:案例 2--构建 Tomcat 容器

(1)创建工作目录

(2)创建dockerfile

（3）创建启动脚本

（4）用Dockerfile创建镜像

（5）启动容器

（6）访问tomcat网站

http://192.168.10.101:8081

3:案例 3--构建 mysq1 容器

(1)创建工作目录

(2)创建dockerfile 文件

(3)编写mysql初始化脚本

(4)生成镜像

(5)创建容器

4:案例 4--构建 php

(1)创建工作目录

(2)创建dockerfile(yum 安装安装)

(3)生成镜像

(4)启动容器

四:Dockerfile 语法注意事项

     在编写 Dockerfile 时，掌握基础语法的注意事项能够帮助你构建出高效、可靠且易于维护的Docker 镜像。以下是一些关键的注意事项:

类别要点详细说明/示例
指令规范大小写建议使用大写（如 FROM, RUN）增强可读性
顺序将不常变动的指令（如基础包安装）放在前面，利用缓存；频繁变动的指令（如源码复制）放在后面
注释使用 # 解释复杂步骤，如 # Install core dependencies
基础镜像稳定性与安全性优先选择官方镜像（如 ubuntu:22.04, alpine:3.18）
镜像大小轻量级场景用 Alpine（体积小），完整功能用 Debian/Ubuntu
文件操作COPY vs ADD优先用 COPY（如 COPY app.py /app/）；仅需解压或远程下载时用 ADD（如 ADD https://example.com/file.tar.gz /tmp/）
文件路径确保路径在构建上下文中，如 docker build -t myapp . 中的 . 是上下文根目录
命令执行RUN 优化合并命令减少层数：
RUN apt-get update && apt-get install -y python3 && rm -rf /var/lib/apt/lists/*
清理缓存删除临时文件：
RUN yum clean all && rm -rf /tmp/*
CMD & ENTRYPOINTENTRYPOINT ["python3"] + CMD ["app.py"]：运行时可通过 docker run myapp --debug 覆盖 CMD
环境变量ENV vs ARGENV 持久化（如 ENV APP_PORT=8080）；ARG 仅构建时有效（如 ARG VERSION=1.0，需 --build-arg 传递）
安全性敏感信息通过运行时传入：
docker run -e DB_PASSWORD=123 myapp
网络与端口EXPOSE声明容器端口（如 EXPOSE 80），实际映射需 docker run -p 8080:80
缓存管理利用缓存不变的内容（如 WORKDIR /app）放前面，变动的（如 COPY . /app）放后面
清理缓存强制重新构建：docker build --no-cache -t myapp .

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