前言

上一篇介绍了如何使用docker命令一键搭建Gitlab、Jenkins等各类测试环境，Jenkins等镜像大多是镜像仓库中别人制作好上传上去的，我们在运行容器时docker pull下来使用。本篇则重点介绍dockerfile构建镜像原理以及如何使用dockerfile定制属于我们自己的镜像，从而灵活地创建各类容器，实现一些预置的功能。

一、Dockerfile是什么？1.Dockerfile简介

Dockerfile 是一个用来构建镜像的文本文件，文本内容包含了一条条构建镜像所需的指令(Instruction)和说明。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。

镜像的定制实际上就是定制每一层所添加的配置文件。如果我们可以把每一层修改、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，那么镜像构建透明性的问题、体积的问题就都会解决。这个脚本就是Dockerfile。

2.Dockerfile作用

Dockerfile的作用：定制镜像，所谓定制镜像，就是以一个镜像为基础，在其上进行定制，丰富功能、提前作一些配置等。

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，省去了来回敲命令的麻烦。

3.Dockerfile结构

Dockerfile结构大致分为四个部分：基础镜像信息、维护者信息、镜像操作指令和容器启动时执行指令。Dockerfile每行支持一条指令，每条指令可携带多个参数，支持使用以“#“号开头的注释。

二、Dockerfile构建镜像原理

1.Linux文件系统

在学习docker镜像原理前，先来看一下Linux文件系统原理：

Linux文件系统由bootfs和rootfs两部分组成

bootfs：包含bootloader（引导加载程序）和 kernel（内核）rootfs：root文件系统，包含的就是典型 Linux 系统中的/dev、/proc、/bin、/etc等标准目录和文件不同的linux发行版，bootfs基本一样，而rootfs不同，如ubuntu，centos等。2.Docker镜像原理

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。

Docker镜像是由特殊的文件系统叠加而成，最底端是bootfs，并使用宿主机的bootfs第二层是root文件系统rootfs，称为base image然后再往上可以叠加其他的镜像文件统一文件系统技术能够将不同的层级整合成一个文件系统，并为这些层级提供一个统一的视角，这样就隐藏了多个层级的存在，在用户的角度看来，只存在一个文件系统一个镜像可以叠加在另一个镜像的上面，位于下层的镜像称为父镜像，最底部的镜像称为基础镜像当从一个镜像启动容器时，docker会在最顶层加载一个读写文件系统作为容器

所以，docker镜像其实是一个分层文件系统。之所以docker的CentOS镜像只有200多兆、而CentOS系统的ISO却有几个G，就是因为docker的CentOS镜像使用了宿主机的bootfs，其自身只有rootfs和其他镜像层。

3.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：最好提供注释信息，以便他人理解保持容器最小化合理选择基础镜像：基础镜像的选择很重要，尽量选择成熟易用的基础镜像版本最小化镜像层数：镜像层数不宜过多，尽量精简，否则容易出错，也可能会影响加载速度

通过上面的示例图也能够看出，每多一行命令，镜像的内容就会多一层。

三、Dockerfile常用指令1.常用指令释义

指令

说明

FROM

指定基础镜像

MAINTAINER

增加说明信息，如维护者姓名邮箱等，非必须

RUN

执行具体的linux命令（用于构建镜像时执行相关的命令）

USER

基于哪个用户运行容器

ADD

将本地的文件添加到镜像内（支持正则表达式拷贝，支持更多的文件类型的拷贝，如网络文件的下载后拷贝，ADD /test/）

COPY

将本地文件拷贝到镜像内（只支持基本的文件、文件夹的拷贝，推荐使用COPY），最好将要拷贝的文件置于Dockerfile同一目录下

WORKDIR

目录切换指令，类似于linux的cd命令WORKDIR /home/jenkins_home/conf 等同于以下指令：

WORKDIR /homeWORKDIR jenkins_home/conf

EXPOSE

指定容器监听的端口，仅作为说明，不会真正生效，还是需要使用docker run -p参数进行端口映射

CMD

类似于RUN指令，区别与CMD是在启动容器时执行相关的命令，CMD echo "hello world" 或 ['ECHO','hello world']都可以，推荐使用后者列表形式

ENTRYPOINT

设定容器启动时第一个运行的命令及其参数。两种格式：

exec格式（数值格式）：ENTRYPOINT ["要运行的程序","参数1","参数2"]shell格式：ENTRYPOINT 命令 选项 参数

指定ENTRYPOINT参数后，使用docker run xxxx 启动容器时，docker run 后面的参数不会被覆盖

ENV

指定运行容器时的环境变量，格式为 KEY=VALUE或KEY VALUE，如ENV VERSION=2.0在后续指令中可以使用$VERSION进行替换2.0

VOLUME

数据栈声明，做匿名挂载用，假设指令为VOLUME /usr/local，则在启动容器后会在服务器上docker默认路径/var/lib/docker/volumes/下自动生成一个文件夹，用于挂载/usr/local，常用于执行docker run命令时忘记指定-v 参数，从而自动保存一些重要的数据时使用

2.'CMD'、'ENTRPOINT'、'docker run xxx' 三者之间的区别与联系若指定了CMD ['ECHO','hello world']，同时使用了docker run -p 8080:80 xxx，则docker run 后面的参数会覆盖CMD后面的指令；若指定了ENTRYPOINT ['nginx']，同时使用了docker run -p 8080:80 xxx，则会把docker run 后面的参数作为参数传递给ENTRYPOINT，与ENTRYPOINT后面的参数拼接起来；若CMD ['ECHO','hello world']，同时指定了ENTRYPOINT ['nginx']，则会把CMD后的参数作为参数传递给ENTRYPOINT，与ENTRYPOINT后面的参数拼接起来；

总结：CMD相对更为灵活，用户可以通过docker run 更改dockerfile中CMD的指令，而ENTRYPOINT则更为单一，使用docker run命令行参数启动容器时无法修改dockerfile中ENTRYPOINT的指令；

3.Dockerfile示例自定义Dockerfile

如下，我们制作一个简单的Dockerfile用来构建镜像，它是基于centos7镜像。其中，执行一些简单的命令，如输出信息、创建文件夹，另外提前添加文件到镜像目录、切换目录，最后安装一个工具，执行查看网卡命令：

# 基于centos7镜像FROM centos:7# 维护者信息MAINTAINER "chenjigang"# 基于root用户运行容器USER root# 运行命令RUN echo "test dockerfile..."RUN mkdir -p /home/docker_home# 本地复制文件到镜像内COPY docker_install.sh /home/docker_home/docker_install.sh# 切换目录WORKDIR /home/docker_homeRUN ls -alRUN yum install -y net-toolsRUN ifconfig

下图是MySQL的官方镜像的dockerfile，其实也就是用到了上面介绍的各个命令，将其有机地结合，例如：一开始会添加一个文件>>然后运行bash>>创建用户和用户组>>中间设置环境>>设置数据目录>>最后启动mysqld，从而实现MySQL的构建：

四、从Dockerfile构建镜像

Dockerfile 创建完成后，可以使用 docker build 命令根据 Dockerfile 构建一个镜像。Docker build常用的指令包括两个参数：

-t 指定镜像的名字-f 显示指定构建镜像的 Dockerfile 文件，若当前操作目录与Dockerfile文件处于同一目录，则使用.也可以，否则需使用 -f 参数指定Dockerfile文件路径（注：Dockerfile 命名为非固定命名，可更改）

基于上面第一个Dockerfile提交构建：

# 运行当前目录下的Dockerfile文件，生成一个名为mycentos7的镜像docker build -t mycentos7 .

如下图所示，运行docker build构建镜像命令后，正在按照上述自定义的Dockerfile中的步骤顺序执行：

从下图可以看出，已经成功构建了一个镜像：mycentos7:latest

查看镜像列表，存在新构建的镜像mycentos7：

基于mycentos7镜像创建一个容器：

docker run -it --name mycentos7 mycentos7:latest sh

此时，启动容器，进入镜像shell环境内会发现Dockerfile文件中定义的命令已生效：

指定的docker_install.sh已复制到mycentos镜像的/home/docker_home文件夹下；net-tools工具已提前安装成功，"ifconfig"命令可以正常执行；