编写Dockerfile和构建自定义镜像的步骤与技巧

一、Dockerfile简介

Dockerfile是一种文本文件，用于描述如何构建一个Docker镜像。它包含了一系列的指令和配置，用于指导Docker引擎在构建过程中执行的操作。通过编写Dockerfile，我们可以定义镜像的基础操作系统、安装软件、配置环境变量等。下面是一个简单的Dockerfile示例：

FROM ubuntu:20.04
# 设置工作目录
WORKDIR /app
# 复制应用程序文件到镜像中
COPY . .
# 安装依赖项
RUN apt-get update && apt-get install -y \\
python3 \\
python3-pip
# 安装Python依赖包
RUN pip3 install -r requirements.txt
# 设置环境变量
ENV FLASK_APP=app.py
# 暴露应用程序的端口
EXPOSE 5000
# 定义容器启动时执行的命令
CMD [\”python3\”, \”app.py\”]

二、Dockerfile指令解析

FROM

指定基础镜像，可以是官方镜像或其他已有的镜像。在上面的示例中，我们使用了官方的Ubuntu 20.04镜像作为基础。

FROM <image>

FROM <image>:<tag>

FROM <image>:<digest>

三种写法，其中和是可选项，如果没有选择，那么默认值为latest

从公共镜像库中拉取镜像很容易,基础镜像可以选择任何有效的镜像。在一个Dockerfile中FROM指令可以出现多次,这样会构建多个镜像。tag的默认值是latest,如果参数image或者tag指定的镜像不存在，则返回错误。

WORKDIR

WORKDIR <工作目录路径>

用于为Dockerfile中所有的RUN、CMD、ENTRYPOINT、COPY和ADD指令设定工作目录。在上面的示例中，我们将工作目录设置为/app。用 WORKDIR 指定的工作目录，会在构建镜像的每一层中都存在。（WORKDIR 指定的工作目录，必须是提前创建好的）。docker build 构建镜像过程中的，每一个 RUN 命令都是新建的一层。只有通过 WORKDIR 创建的目录才会一直存在。

在Dockerfile文件中，WORKDIR指令可出现多次，其路径也可以为相对路径，不过，它的路径是相对此前一个WORKDIR指令指定的路径。另外，WORKDIR也可调用由ENV指定定义的变量。

COPY

复制文件或目录到容器中。在上面的示例中，我们将当前目录的所有文件复制到容器的/app目录中。

COPY <src> <dest>

COPY指令复制所指向的文件或目录,将它添加到新镜像中,复制的文件或目录在镜像中的路径是dest。src所指定的源可以有多个,但必须是上下文根目录中的相对路径。不能只用形如 COPY …/something /something这样的指令。此外,src可以使用通配符指向所有匹配通配符的文件或目录，例如，COPY home* /mydir/ 表示添加所有以"hom"开头的文件到目录/mydir/中。

dest可以是文件或目录，但必须是目标镜像中的绝对路径或者相对于WORKDIR的相对路径(WORKDIR即Dockerfile中WORKDIR指令指定的路径,用来为其他指令设置工作目录)。若dest以反斜杠/结尾则其指向的是目录；否则指向文件。src同理。若dest是一个文件，则src的内容会被写到dest中；否则src指向的文件或目录中的内容会被复制添加到dest目录中。当src指定多个源时，dest必须是目录。如果dest不存在，则路径中不存在的目录会被创建。

RUN

在容器中执行命令。可以用于安装软件、配置环境等。在上面的示例中，我们使用apt-get命令安装了Python和pip，并使用pip3安装了Python的依赖包。

RUN <command> (shell格式)

RUN ["executable", "param1", "param2"]

RUN指令会在前一条命令创建出的镜像的基础上创建一个容器，并在容器中运行命令，在命令结束运行后提交容器为新镜像，新镜像被Dockerfile中的下一条指令使用。

当使用shell格式时，命令通过/bin/sh -c运行。当使用exec格式时，命令是直接运行的，即不通过shell来运行命令。这里要注意，exec格式中的参数会以 JSON 数组的格式被Docker解析，所以参数必须使用双引号而不是单引号。

因为exec格式不会在shell中执行，所以环境变量不会被替换。比如，执行RUN [“echo”, “U S E R " ] 指令时， USER"]指令时，USER"]指令时，USER不会做变量替换。如果希望运行shell程序，指令可以写成 RUN [”/bin/bash", “-c”, “echo”, “$USER”]

ENV

设置环境变量。在上面的示例中，我们设置了FLASK_APP环境变量为app.py。

ENV <key> <value>

ENV <key>=<value> …

EXPOSE

声明容器运行时需要暴露的端口。在上面的示例中，我们声明了容器需要暴露的端口为5000。

EXPOSE <port> [<port>/<protocol>…]

CMD

定义容器启动时要执行的命令。在上面的示例中，我们指定了容器启动时要执行的命令为python3 app.py。

CMD指令有3种格式:

CMD <command> (shell格式)

CMD ["executable", "param1", "param2"] (exec格式，推荐使用)

CMD ["param1", "param2"] (为ENTRYPOINT指令提供参数)

一个Dockerfile中可以有多条CMD指令，但只有最后一条CMD指令有效。CMD [“param1”, “param2”]格式用来跟ENTRYPOINT指令配合使用，CMD指令中的参数会添加到ENTRYPOINT指令中。当使用shell和exec格式时，命令在容器中的运行方式与RUN指令相同。如果在执行docker run 时指定了命令行参数，则会覆盖CMD指令中的命令。