K8s学习之路-docker file篇

从前篇了解到什么是docker容器，和容器化技术之后，我们就得了解docker如何批量的使用，这时候就引出了我们的本篇的主角 docker file。

下面跟着雪风一起来学习如何使用docker file吧。
心心可爱喵

docker file 介绍

Dockerfile 是一个纯文本文件，包含一系列用于构建 Docker 镜像的指令。Dockerfile 中的每一行都代表镜像构建过程中的一个步骤。创建的镜像是一个轻量级、可移植且自给自足的环境，包含运行应用程序所需的一切，包括库、依赖项和应用程序代码本身。

Dockerfile 的关键组件：

基础镜像：你的 Docker 镜像构建起点。例如，如果你正在构建一个 Python 应用程序，可能会选择 python:3.9 作为基础镜像。
应用程序代码与依赖项：将代码添加到镜像中，并安装依赖项以确保应用程序能正确运行。
命令与配置项：执行命令、设置环境变量以及暴露端口的相关指令。

为什么 Dockerfile 很重要？

一个 Dockerfile：

标准化应用程序的构建和部署方式。

确保在不同环境（开发、测试、生产）中的一致性。

使应用程序具有可移植性且更易于管理。

Dockerfile是一堆指令，在docker build的时候，按照该指令进行操作，最终生成我们期望的镜像。

FROM 指定基础镜像，必须为第一个命令

格式：
  FROM <image>
  FROM <image>:<tag>
示例：
  FROM mysql:5.7
注意：
  tag是可选的，如果不使用tag时，会使用latest版本的基础镜像

MAINTAINER 镜像维护者的信息

格式：
 MAINTAINER <name>
示例：
 MAINTAINER yukikaze
 MAINTAINER daswa@foxmail.com
 MAINTAINER yukikaze <yukikaze@foxmail.com>

查看镜像的MAINTAINER

# 通过docker inspect命令查看镜像Author的值。

docker inspect -f {{".Author"}} <镜像ID>

LABEL 镜像元数据

格式：
LABEL <key>=<value> <key>=<value> <key>=<value> ...
示例：
LABEL "email"="Securitit@13.com"
LABEL email-host="www.host.com"
LABEL email-version="1.0"
LABEL email-description="This is my \
      persional email."
LABEL multi.label-1="value-1" multi.label-2="value-2" multi.label-3="value-3"
LABEL multi.label-4="value-4" \
      multi.label-5="value-5" \
      multi.label-6="value-6"

基础镜像或父镜像中包含的元数据由当前镜像继承。如果元数据已经存在，但具有不同的值，则最近应用的值将覆盖以前设置的任何值。
可以使用LABEL maintainer=”xxx”代替MAINTAINER xxx，两者设置的值，在镜像的描述文件中所处位置是不一样的。

MAINTAINER xxx位于顶层Author属性中。
-LABEL maintainer=”xxx”位于Config.Labels.maintainer属性中，查看镜像的 LABELdocker inspect -f {{".Config.Labels"}} <镜像ID>

MAINTAINER已经过时，在新版本已不推荐使用，推荐使用LABEL完成元数据设置。

COPY|ADD 添加本地文件到镜像中

格式：
  COPY <src>... <dest>
示例：
  ADD hom* /mydir/          # 添加所有以"hom"开头的文件
  ADD test relativeDir/     # 添加 "test" 到 `WORKDIR`/relativeDir/
  ADD test /absoluteDir/    # 添加 "test" 到 /absoluteDir/

格式：
  WORKDIR /path/to/workdir
示例：
  WORKDIR /a  (这时工作目录为/a)
注意：
  通过WORKDIR设置工作目录后，Dockerfile中其后的命令RUN、CMD、ENTRYPOINT、ADD、COPY等命令都会在该目录下执行

RUN 构建镜像过程中执行命令

格式：
  RUN <command>
示例：
  RUN yum install nginx
  RUN pip install django
  RUN mkdir test && rm -rf /var/lib/unusedfiles
注意：
  RUN指令创建的中间镜像会被缓存，并会在下次构建中使用。如果不想使用这些缓存镜像，可以在构建时指定--no-cache参数，如：docker build --no-cache

CMD 构建容器后调用，也就是在容器启动时才进行调用

格式：
CMD ["executable","param1","param2"] (执行可执行文件，优先)
CMD ["param1","param2"] (设置了ENTRYPOINT，则直接调用ENTRYPOINT添加参数)
CMD command param1 param2 (执行shell内部命令)
示例：
CMD ["/usr/bin/wc","--help"]
CMD ping www.baidu.com
注意：
CMD不同于RUN，CMD用于指定在容器启动时所要执行的命令，而RUN用于指定镜像构建时所要执行的命令。

ENTRYPOINT 设置容器初始化命令，使其可执行化

格式：
  ENTRYPOINT ["executable", "param1", "param2"] (可执行文件, 优先)
  ENTRYPOINT command param1 param2 (shell内部命令)
示例：
  ENTRYPOINT ["/usr/bin/wc","--help"]
注意：
  ENTRYPOINT与CMD非常类似，不同的是通过docker run执行的命令不会覆盖ENTRYPOINT，而docker run命令中指定的任何参数，都会被当做参数再次传递给ENTRYPOINT。Dockerfile中只允许有一个ENTRYPOINT命令，多指定时会覆盖前面的设置，而只执行最后的ENTRYPOINT指令

格式：
  ENV <key> <value>
  ENV <key>=<value>
示例：
  ENV myName John
  ENV myCat=Tom

EXPOSE

格式：
  EXPOSE <port> [<port>...]
示例：
  EXPOSE 80 443
  EXPOSE 8080
  EXPOSE 11211/tcp 11211/udp
注意：
  EXPOSE并不会让容器的端口访问到主机。要使其可访问，需要在docker run运行容器时通过-p来发布这些端口，或通过-P参数来发布EXPOSE导出的所有端口

Dockerfile示例

基础环境镜像

FROM java:8-alpine

RUN apk add --update ca-certificates && rm -rf /var/cache/apk/* && \
  find /usr/share/ca-certificates/mozilla/ -name "*.crt" -exec keytool -import -trustcacerts \
  -keystore /usr/lib/jvm/java-1.8-openjdk/jre/lib/security/cacerts -storepass changeit -noprompt \
  -file {} -alias {} \; && \
  keytool -list -keystore /usr/lib/jvm/java-1.8-openjdk/jre/lib/security/cacerts --storepass changeit

ENV MAVEN_VERSION 3.5.4
ENV MAVEN_HOME /usr/lib/mvn
ENV PATH $MAVEN_HOME/bin:$PATH

RUN wget http://archive.apache.org/dist/maven/maven-3/$MAVEN_VERSION/binaries/apache-maven-$MAVEN_VERSION-bin.tar.gz && \
  tar -zxvf apache-maven-$MAVEN_VERSION-bin.tar.gz && \
  rm apache-maven-$MAVEN_VERSION-bin.tar.gz && \
  mv apache-maven-$MAVEN_VERSION /usr/lib/mvn

RUN mkdir -p /usr/src/app
WORKDIR /usr/src/app

前端镜像

FROM nginx:1.19.0-alpine

LABEL maintainer="mritd <mritd@linux.com>"

ARG TZ='Asia/Shanghai'
ENV TZ ${TZ}

RUN apk upgrade --update \
    && apk add bash tzdata curl wget ca-certificates \
    && ln -sf /usr/share/zoneinfo/${TZ} /etc/localtime \
    && echo ${TZ} > /etc/timezone \
    && rm -rf /usr/share/nginx/html /var/cache/apk/*

COPY dist /usr/share/nginx/html

EXPOSE 80 443

CMD ["nginx", "-g", "daemon off;"]

java镜像

FROM java:8u111

ENV JAVA_OPTS "\
-Xmx4096m \
-XX:MetaspaceSize=256m \
-XX:MaxMetaspaceSize=256m"
ENV JAVA_HOME /usr/java/jdk
ENV PATH ${PATH}:${JAVA_HOME}/bin

COPY target/myapp.jar myapp.jar

RUN ln -sf /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime
RUN echo 'Asia/Shanghai' >/etc/timezone

EXPOSE 9000
CMD java ${JAVA_OPTS} -jar myapp.jar

golang镜像

使用多阶段构建，请查看本文下面出现的《多阶段构建》章节。

接下来通过1号进程理解容器的本质

$ docker exec -it nginx:1.19.0-alpine /bin/sh
#/ ps aux

容器启动的时候可以通过命令去覆盖默认的CMD

$ docker run -d --name xxx nginx:alpine <自定义命令>
# <自定义命令>会覆盖镜像中指定的CMD指令，作为容器的1号进程启动。

$ docker run -d --name test-3 nginx:alpine echo 123

$ docker run -d --name test-4 nginx:alpine ping www.baidu.com

本质上讲容器是利用namespace和cgroup等技术在宿主机中创建的独立的虚拟空间，这个空间内的网络、进程、挂载等资源都是隔离的。

$ docker exec -it nginx:1.19.0-alpine /bin/sh
#/ ip addr
#/ ls -l /
#/ apt install xxx
#/ #安装的软件对宿主机和其他容器没有任何影响，和虚拟机不同的是，容器间共享一个内核，所以容器内没法升级内核

原始构建

java项目

这里先使用java镜像为例，介绍多阶构建的使用。

项目地址：

原始构建

dockerfile内容如下：

FROM srinivasansekar/javamvn

WORKDIR /opt/springboot-app
COPY  . .
RUN mvn clean package -DskipTests=true

CMD [ "sh", "-c", "java -jar /opt/springboot-app/target/sample.jar" ]

镜像构建命令：
$ docker build . -t sample:v1 -f Dockerfile

多阶构建

dockerfile内容如下：

FROM maven as builder

WORKDIR /opt/springboot-app
COPY  . .
RUN mvn clean package -DskipTests=true

FROM openjdk:8-jdk-alpine
COPY --from=builder /opt/springboot-app/target/sample.jar sample.jar
CMD [ "sh", "-c", "java -jar /sample.jar" ]

镜像构建命令：
$ docker build . -t sample:v2 -f Dockerfile.multi

golang项目

项目地址：

原始构建

FROM golang:1.13

WORKDIR /go/src/github.com/yukikazesukidesu/

COPY vendor vendor
COPY app.go .
ENV GOPROXY https://goproxy.cn
RUN CGO_ENABLED=0 GOOS=linux go build -a -installsuffix cgo -o app .

CMD ["./app"]

镜像构建命令：
$ docker build . -t href-counter:v1 -f Dockerfile

多阶构建

dockerfile内容如下：

FROM golang:1.13 AS builder

WORKDIR /go/src/github.com/yukikazesukidesu
COPY vendor vendor
COPY app.go	.
ENV GOPROXY https://goproxy.cn

RUN CGO_ENABLED=0 GOOS=linux go build -a -installsuffix cgo -o app .

FROM alpine:3.10
RUN apk --no-cache add ca-certificates

WORKDIR /root/

COPY --from=builder  /go/src/github.com/alexellis/href-counter/app    .

CMD ["./app"]

镜像构建命令：
`$ docker build . -t href-counter:v2 -f Dockerfile.multi`

虚悬镜像 dangling image

我们多阶构建完成后，通过 docker image ls (与 docker images相同)查看镜像时会发现一个或多个镜像ID和标签都为 none 关键字的镜像，这称为虚悬镜像(dangling image)，也就是我们多阶构建的中间镜像。再构建同名且同tag的镜像的时候，原本的镜像也会变为虚悬镜像。

虚悬镜像，我们并不需要它们，但是它们还占用存储空间。该如何删除呢？可以查找出镜像id进行删除，也可以通过docker命令删除。

列出虚悬镜像 docker image ls -f dangling=true
删除虚悬镜像 docker image prune

多阶构建原则

不必要的内容不要放在镜像中
减少不必要的层文件
减少网络传输操作

雪风的小破站

k8s学习之路-docker file篇

K8s学习之路-docker file篇

docker file 介绍

Dockerfile示例

原始构建

java项目

原始构建

多阶构建

golang项目

原始构建

多阶构建

镜像构建命令：
`$ docker build . -t href-counter:v2 -f Dockerfile.multi`

虚悬镜像 dangling image

多阶构建原则

Administrator

K8s学习之路-docker file篇

docker file 介绍

Dockerfile示例

原始构建

java项目

原始构建

多阶构建

golang项目

原始构建

多阶构建

镜像构建命令： $ docker build . -t href-counter:v2 -f Dockerfile.multi

虚悬镜像 dangling image

多阶构建原则

K8s学习之路-docker篇

Administrator

镜像构建命令：
`$ docker build . -t href-counter:v2 -f Dockerfile.multi`