Docker学习之dockerfile篇（day8）

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前言

Docker 是一种轻量级的容器化技术，而 Docker 镜像是其核心组成部分之一。Dockerfile 作为构建镜像的脚本文件，定义了镜像的构建流程。掌握 Docker 镜像的原理、制作方法、Dockerfile 的关键字及实际案例，可以帮助我们更高效地管理和部署应用。

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一、问题描述

在容器化应用的开发过程中，我们需要构建和管理 Docker 镜像，以便快速部署应用程序。但在实际使用 Docker 时，可能会遇到以下问题：

• Docker 镜像的工作原理是什么？
• 如何制作自定义 Docker 镜像？
• Dockerfile 是什么，它如何帮助构建镜像？
• Dockerfile 中有哪些关键指令？
• 如何使用 Docker 实现实际案例？

本篇文章将围绕这些问题展开详细解析。

二、具体内容

1. Docker 镜像原理

Docker 镜像是一个只读的模板，包含了运行容器所需的所有内容，如操作系统、应用程序及其依赖项等。Docker 镜像的底层采用 UnionFS（联合文件系统） 进行管理，它由多个只读层（Layer）组成，每一层代表 Dockerfile 中的一条指令。

Docker 镜像的特点：

• 分层存储：每个指令都会创建一个新层，减少冗余，提高构建效率。
• 写时复制（Copy-on-Write, CoW）：容器运行时会创建一个可写层，避免修改基础镜像。
• 可复用性：相同的基础镜像可以被多个容器共享，减少存储开销。

2. Docker 镜像制作

Docker 镜像的制作方式主要有以下几种：

1. 基于已有镜像修改并提交

# 将正在运行的容器 (<docker-id>) 保存为新的镜像 (<image-name:version>)
docker commit <docker-id> <image-name:version>
# 将 Docker 镜像 (<image-name:version>) 导出为一个 .tar 文件（可重命名为 .zip）
docker save -o <zipfile-name> <image-name:version>
# 从导出的 .tar 文件中加载 Docker 镜像
docker load -i <zipfile-name>

以tomcat为例
首先，进入tomcat_app容器：

docker start tomcat_app
docker exec -it tomcat_app /bin/bash

然后，在根目录下创建一个test文件

cd 
touch test

接着，在webapps目录下创建挂载文件test2，用于对比test与test2哪个后面会被保留、哪个会被删除。

cd usr
cd local
cd tomcat
cd webapps
mkdir test2

在该过程中可以用ls查看当前路径下有哪些文件夹。

下面，由容器创建镜像

docker commit 5db54e7325bf test_tomcat:1.0
docker images

接着，进行镜像压缩

docker save -o test_tomcat.tar test_tomcat:1.0 

使用ll可以看到记录

然后，删除原先的test_tomcat镜像

docker rmi test_tomcat:1.0

下面，解压缩还原压缩的镜像并创建容器

docker load -i test_tomcat.tar
docker run -it --name=newtest_tomcat test_tomcat:1.0 /bin/bash

查看之前的test与test2

ls
cd webapps
ls

没有显示test2文件。

cd
ls

test文件还在。

2. 使用 Dockerfile 构建镜像（推荐）

# 在当前目录下创建镜像
docker build -t myapp .

3. 通过导入和导出 tar 文件制作镜像

   docker export 容器ID > myapp.tarcat myapp.tar | docker import - myimportedimage

3. Dockerfile 概念

Dockerfile 是一个文本文件，包含了一系列指令，每个指令都用于构建 Docker 镜像的不同层。

Dockerfile 的基本结构：

# 指定基础镜像
FROM ubuntu:latest# 维护者信息
MAINTAINER your_name# 运行命令
RUN apt-get update && apt-get install -y curl# 复制文件
COPY app /usr/src/app# 设置工作目录
WORKDIR /usr/src/app# 暴露端口
EXPOSE 8080# 容器启动时执行的命令
CMD ["./app"]

4. Dockerfile 关键字

Dockerfile 中常见的指令及其作用：

指令	作用
FROM	指定基础镜像
RUN	执行命令并创建新层
CMD	容器启动时默认执行的命令
ENTRYPOINT	设置容器启动时执行的主程序
COPY	复制本地文件到镜像中
ADD	复制文件，可自动解压 tar 包
WORKDIR	设置工作目录
EXPOSE	声明容器监听的端口
ENV	设置环境变量
ARG	定义构建时参数
VOLUME	定义数据卷，实现数据持久化

5. Docker 实战案例

5.1 基于 Nginx 构建 Web 服务器

创建dockerfile并编辑

# 使用官方 Nginx 镜像作为基础
FROM nginx:latest# 复制网站文件到 Nginx 目录
COPY ./html /usr/share/nginx/html# 暴露 80 端口
EXPOSE 80# 启动 Nginx
CMD ["nginx", "-g", "daemon off;"]

在dockerfile同一级目录下创建html目录，并写入内容：

mkdir html
# 添加一个简单的 index.html
echo "<h1>Hello, Docker</h1>" > html/index.html

结构树情况如下所示：
/my-project
├── dockerfile ✅
├── html/
│ ├── index.html ✅

构建与运行：

# 构建镜像
docker build -t mynginx .

# 运行容器
docker run -d -p 8080:80 mynginx

访问 http://localhost:8080 即可查看网页。

6. 验证与总结

6.1 验证 Dockerfile

可以使用以下命令构建并运行 Docker 镜像：

# 构建镜像
docker build -t myapp .# 运行容器
docker run --rm myapp

6.2 总结

本文介绍了 Docker 镜像的原理、制作方法、Dockerfile 关键字及实际案例，包括：

• Docker 镜像的分层结构及存储机制
• 通过 commit、build 及导入导出制作镜像的方法
• Dockerfile 的常见指令及优化策略
• Nginx 的 Docker 实战案例

掌握这些内容后，可以更高效地管理和优化 Docker 容器的构建与部署。