Dockerfile构建容器镜像

Dockerfile 是一种文本格式的配置文件，用于自动化构建 Docker 镜像。它包含了一系列指令（命令），每个指令定义了容器镜像构建过程中的一步操作。通过Dockerfile，我们可以指定基础镜像、安装依赖、配置环境变量、复制文件等操作，最终构建出符合需求的镜像。

下面是一个基于Java应用的Dockerfile示例

Dockerfile

# 使用 Java 11 官方镜像作为基础镜像
FROM openjdk:11-jdk
# 设置维护者信息
LABEL maintainer="shiyi@mahai.com"
# 环境变量，可以设置默认的环境变量用于应用配置
ENV SPRING_PROFILES_ACTIVE=prod 
ENV JAVA_OPTS="-Xmx512m -Xms256m"
# 设置容器内的工作目录
WORKDIR /app
#将 jar 包复制到工作目录
COPY target/my-spring-boot-app.jar my-app.jar
# 指定对外暴露的端口号
EXPOSE 8080
# 使用 ENTRYPOINT 和 CMD 以提供默认执行命令，同时允许覆盖参数
ENTRYPOINT ["java","-jar","my-app.jar"]
CMD [--server.port=8080"]

Dockerfile 的常用指令

一个 Dockerfile 主要由以下几类指令组成：

1. FROM：指定基础镜像

FROM 是 Dockerfile 中的第一个指令，指定构建镜像所使用的基础镜像。每个 Dockerfile 必须以 FROM 开头。例如：

FROM openjdk:11-jdk

这表示基于openjdk:11-jdk镜像构建新的镜像。

2. WORKDIR：设置工作目录

WORKDIR 设置容器内的工作目录，后续的所有指令（如 RUN、CMD、ENTRYPOINT）都会在这个目录下执行。如果目录不存在，会自动创建。

WORKDIR /app

3. RUN：执行命令

RUN 指令用来执行容器内部的命令，通常用于安装软件包、更新操作系统等。例如：

RUN yum update && yum install -y vim

4. COPY 和 ADD：复制文件和目录

COPY：将本地文件或目录复制到镜像中的指定位置。 ADD：功能类似于 COPY，但还支持从 URL 下载文件并自动解压归档文件。

COPY target/my-spring-boot-app.jar my-app.jar

5. CMD 和 ENTRYPOINT：指定容器启动命令

CMD：指定容器启动时执行的默认命令。如果运行容器时提供了其他命令，则会覆盖 CMD 指令。 ENTRYPOINT：指定容器的启动命令，并且无法被 docker run 中提供的命令覆盖。

ENTRYPOINT ["java","-jar","my-app.jar"]
CMD [--server.port=8080"]

6. EXPOSE：暴露端口

EXPOSE 用来声明容器内部的端口，方便外界访问。EXPOSE 不会映射端口，它只是给用户一个提示，告诉他们容器的端口是开放的。

EXPOSE 8080

7. ENV：设置环境变量

通过 ENV 指令，可以在镜像内设置环境变量，常用于配置应用程序的运行参数。

ENV SPRING_PROFILES_ACTIVE=prod 
ENV JAVA_OPTS="-Xmx512m -Xms256m"

8. VOLUME：创建挂载点

VOLUME 用于创建一个持久化的数据存储挂载点，常用于数据库容器等需要持久化存储数据的应用。

VOLUME ["/data"]

如何优化 Dockerfile？

编写 Dockerfile 时，如何提高构建效率和镜像体积是一个值得注意的问题。以下是几个常见的优化技巧：

1. 最小化镜像体积

• 选择合适的基础镜像：

  例如，使用 alpine 作为基础镜像（一个非常小的镜像），可以显著减少镜像的体积。

FROM node:14-alpine

• 减少不必要的安装步骤：

  避免在 Dockerfile 中安装无关的工具和库，确保镜像中只包含运行所需的最小环境。

2. 使用多阶段构建

多阶段构建可以帮助分离构建过程和最终运行环境，减少最终镜像的体积。你可以在构建阶段安装开发依赖，而在最终阶段只保留生产环境所需的文件。

# 第一阶段：构建应用
FROM node:14 AS builder
WORKDIR /app
COPY . .
RUN npm install && npm run build# 第二阶段：创建轻量级的生产环境镜像
FROM node:14-alpine
WORKDIR /app
COPY --from=builder /app/dist /app
CMD ["node", "app.js"]

3. 减少镜像层数

每个 Dockerfile 指令（如 RUN、COPY、ADD）都会创建一个镜像层。尽量合并多个命令，以减少镜像层数。例如，将多个 RUN 指令合并为一个：

RUN yum update && \yum install -y vim && \yum clean

常见的 Dockerfile 示例

1. Node.js 应用的 Dockerfile

# 使用官方 Node.js 镜像
FROM node:14
# 设置工作目录
WORKDIR /app
# 复制 package.json 和 package-lock.json
COPY package*.json ./
# 安装依赖
RUN npm install
# 复制应用程序代码
COPY . .
# 暴露应用运行端口
EXPOSE 3000
# 启动应用
CMD ["node", "app.js"]

2. Python 应用的 Dockerfile

# 使用官方 Python 镜像
FROM python:3.9
# 设置工作目录
WORKDIR /app
# 复制 requirements.txt
COPY requirements.txt .
# 安装 Python 依赖
RUN pip install --no-cache-dir -r requirements.txt
# 复制应用代码
COPY . .
# 设置环境变量
ENV PYTHONUNBUFFERED 1
# 暴露应用端口
EXPOSE 5000
# 启动应用
CMD ["python", "app.py"]

3. Java 应用的 Dockerfile

# 选择基础镜像，使用 OpenJDK 17（你也可以选择其他版本）
FROM openjdk:17-jdk-alpine
# 设置工作目录
WORKDIR /app
# 将本地构建的 JAR 文件复制到容器内
COPY target/my-app.jar /app/my-app.jar
# 暴露容器的端口（Spring Boot 默认端口是 8080）
EXPOSE 8080
# 指定容器启动时的命令，运行 Spring Boot 应用
ENTRYPOINT ["java", "-jar", "/app/my-app.jar"]

总结

Dockerfile 是构建 Docker 镜像的核心工具，它不仅简化了镜像构建的过程，也为容器的可移植性和一致性提供了保证。在编写 Dockerfile 时，我们要考虑镜像体积、构建速度、层的优化等问题，确保最终生成的镜像符合生产环境的需求。