一 Docker镜像的创建

创建镜像有三种方法，分别为【基于已有镜像创建】、【基于本地模板创建】以及【基于Dockerfile创建】。

1.1 基于现有镜像创建

1）docker export 导出

先创建一个容器，然后登录容器以后写入数据，之后使用docker export导出镜像成压缩包，可以迁移，或者直接导入使用

2）将修改后的容器提交为新的镜像，需要使用该容器的ID号创建新镜像

常用选项

选项	含义
-m	说明信息
-a	作者信息
-p	生成过程中停止容器的运行

1.2 基于本地模板创建

通过导入操作系统模板文件可以生成镜像，模板可以从OPENVZ 开源项目下载，下载地址为：

openvz.org/Download/te…

 #模板里面就是使用docker export 命令导出的容器文件
 



 #下载模板
 wget http://download.openvz.org/template/precreated/debian-7.0-x86-minimal.tar.gz
 
 #导入为镜像，两种方法
 cat debian-7.0-x86-minimal.tar.gz | docker import - debian:test  #方法一
  
 docker import debian-7.0-x86-minimal.tar.gz -- debian:test  #方法二
 

 #查看镜像
 docker images
 
 #使用导入的镜像创建容器
 docker run -itd debian:test bash
 docker ps -a

1.2.1 基于基本模板创建镜像运行容器（Debian系统）

1.3 基于Dockerfile 创建

1.3.1 联合文件系统(UnionFS )

UnionFS(联合文件系统)： Union文件系统(UnionFS)是一种分层、轻量级并且高性能的文件系统，它支持对文件系统的修改作为一次提交来一层层的叠加，同时可以将不同目录挂载到同一个虚拟文件系统下。AUFS、overlayFS 及Devicemapper 都是一种UnionFS 。

Union文件系统是Docker镜像的基础。镜像可以通过分层来进行继承，基于基础镜像(没有父镜像)，可以制作各种具体的应用镜像。

特性： 一次同时加载多个文件系统，但从外面看起来，只能看到一一个文件系统，联合加载会把各层文件系统叠加起来，这样最终的文件系统会包含所有底层的文件和目录。

我们下载的时候看到的一层层的就是联合文件系统。

1.3.2 镜像加载原理

Docker的镜像实际上由一层一层的文件系统组成，这种层级的文件系统就是UnionFS。

bootfs主要包含bootloader和kernel，bootloader主要是引导加载kernel，Linux刚启动时会加载bootfs文件系统。

在Docker镜像的最底层是bootfs，这一层与我们典型的Linux/Unix系统是一样的，包含boot加载器和内核。当boot加载完成之后整个内核就都在内存中了，此时内存的使用权已由bootfs转交给内核，此时系统也会卸载bootfs。

rootfs，在bootfs之上。包含的就是典型Linux系统中的/dev、/proc、/bin、/etc等标准目录和文件。rootfs就是各种不同的操作系统发行版，比如Ubuntu, Centos等。

我们可以理解成一开始内核里面什么都没有，操作一个命令下载Debian，这是就会在内核上面加了一层基础镜像：在暗转一个emacs,会在基础镜像上叠加一层image：接着在安装一个Apache，又会在images上面在叠加一层image。最后它们看起来就像一个文件系统即容器的rootfs。在docker的体系里把这些rootfs叫做docker的镜像。但是，此时的每一层rootfs都是read-only的，我们此时还不能对其进行操作。但我们创建一个容器，也就是将docker镜像进行实例化，系统会在一层或是多层read-only的rootfs之上分配一层空的read-write的rootfs。

bootfs就是内核引导器（引导加载内核）和内核。
rootfs是n多个基础镜像（提供基础操作环境）和应用镜像叠加在一起的只读层。
运行的容器实例会在rootfs之上添加一个可读可写层。

此时有人会说可以我可以删除镜像里面的基础目录，好接下来进行演示，并解释，来解决这个困惑。

使用的是同一个镜像进行解释

1.2.3 为什么Docker里的centos的大小才200M？

因为对于精简的OS，rootfs可以很小，只需要包含最基本的命令、工具和程序库就可以了，因为底层直接用宿主机的kernel，自己只需要提供rootfs就可以了。由此可见对于不同的linux发行版，bootfs基本是一致的， rootfs会有差别，因此不同的发行版可以公用bootfs。

大部分镜像是通用的，但如果专门基于某个版本创建的镜像，在其他版本的操作系统中运行可能会有问题。

1.2.4 Dockerfile

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。

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。

Dockerfile是一个文本文件，其内包含了一条条的指令（Instruction）,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。有了Dockerfile，
我们需要定制首己额外的需求时，只需在Docketlle上添加或者修改指令，重新生成image 即可，省去了敲命令的麻烦。就是描述该层应当如何构建。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，省去了敲命令的麻烦。

除了手动生成Docker镜像之外，可以使用bockerfile自动生成镜像。Dockerfile 是由多条的指令组成的文件，其中每条指令对应Linux中的一条命令，Docker程序将读取Dockerfile中的指令生成指定镜像。

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。

1.2.5 Docker镜像结构的分层

镜像不是一个单一的文件，而是有多层构成。容器其实是在镜像的最上面加了一层读写层，在运行容器里做的任何文件改动，都会写到这个读写层。如果删除了容器，也就删除了其最上面的读写层，文件改动也就丢失了。Docker使用存储驱动管理镜像每层内容及可读写层的容器层。

（1）Dockerfile中的每个指令都会创建一个新的镜像层；

（2）镜像层将被缓存和复用；

（3）当Dockerfile的指令修改了，复制的文件变化了，或者构建镜像时指定的变量不同了，对应的镜像层缓存就会失效；

（4）某一层的镜像缓存失效，它之后的镜像层缓存都会失效；

（5）镜像层是不可变的，如果在某一层中添加一个文件，然后在下一层中删除它，则镜像中依然会包含该文件，只是这个文件在Docker 容器中不可见了。

bootfs： bootfs加载器+内核，容器都是共享内核的，所以都有相同的bootfs。

rootfs只读层： rootfs可以有多层，对外表现看起来就是一个整体。

使用镜像运行一个容器实例时，就会在rootfs只读层上挂载一层可读可写层。

二 Dockerfile 操作命令的指令

Dockerﬁle简介：

Dockerﬁle其实就是我们用来构建Docker镜像的源码，当然这不是所谓的编程源码，而是一些命令的组合，只要理解它的逻辑和语法格式，就可以编写Dockerﬁle了。

简单点说，Dockerﬁle的作用：它可以让用户个性化定制Docker镜像。因为工作环境中的需求各式各样，网络上的镜像很难满足实际的需求。

Dockerﬁle常见命令：

命令	作用
FROM image_name:tag	声明基础镜像
MAINTAINER user_name	声明镜像的作者
ENV key value	设置环境变量 (可以写多条)
RUN command	编译镜像时运行的脚本(可以写多条)
CMD	设置容器的启动命令
ENTRYPOINT	设置容器的入口程序
ADD source_dir/ﬁle dest_dir/ﬁle	将宿主机的文件复制到镜像内，如果是一个压缩文件，将会在复制后自动解压。支持URL路径下载源文件，但下载方式不能自动解压。
COPY source_dir/ﬁle dest_dir/ﬁle	和ADD相似，将宿主机的文件复制到镜像内，但是如果有压缩文件并不能解压。不支持URL路径下载。
WORKDIR path_dir	设置工作目录
ARG	设置编译镜像时加入的参数
VOLUMN	设置容器的挂载卷

2.1 FROM 镜像

指定新镜像所基于的基础镜像，第一条指令必须为FROM指令，每创建一-个镜像就需要一条FROM指令。

2.2 MAINTAINER 名字

说明新镜像的维护人信息

2.3 RUN 命令

在所基于的镜像上执行命令，并提交到新的镜像中.

尽量减少run命令的条数。

当命令较长时，可以使用 \ 来换行；
多条命令可以使用 ; 或 && 合并成一条命令，减少镜像的层数。

2.4 ENTRYPOINT

ENTRYPOINT ["要运行的程序"，"参数1"，"参数2"]

设定容器启动时第一个运行的命令及其参数。

可以通过使用命令 docker run --entrypoint 来覆盖镜像中的ENTRYPOINT指令的内容。

 两种格式：

 



 exec格式（数值格式）：ENTRYPOINT [“命令”，“选项”，“参数”]
 



 shell格式：ENTRYPOINT 命令 选项 参数

前面四个命令就可以创建一个粗略的镜像。

2.5 CMD

CMD ["要运行的程序"，"参数1"，"参数2"]

启动容器时默认执行的命令或者脚本，Dockerfile只能有一条CMD命令。如果指定多条命令，只执行最后一条命令。

如果在docker run时指定了命令或者镜像中有ENTRYPOINT，那么CMD就会被覆盖。

CMD 可以为ENTRYPOINT 指令提供默认参数。

 两种格式：

 



 exec形式：CMD [“要运行的程序”，“参数1”, “参数2”]
 



 shell形式: CMD 命令 参数1 参数2

ENTRYPOINT和CMD共存的情形： ENTRYPOIN指定命令，CMD传参

容器运行时的优先级：

docker run –entrypoint > Dockerfile ENTRYPOINT > docker run命令> Dockerfile CMD

ENTRYPOINT和CMD的区别：

ENTRYPOINT设定容器启动时第一个运行的命令；CMD是启动容器时默认执行的命令，如果指定多条CMD命令，只执行最后一条命令。

如果在docker run时指定了命令或者镜像中有ENTRYPOINT，那么CMD就会被覆盖，并且会将CMD中的命令作为参数传给ENTRYPOINT。

CMD可以为ENTRYPOINT进行传参。

2.6 EXPOSE 端口号

指定新镜像加载到Docker 时要开启的端口。

用于暴露端口，否则即使做了端口映射，外部也找不到。

2.7 ENV

ENV 环境变量变量值

设置一个环境变量的值，会被后面的RUN使用。

2.8 ADD

将源文件复制到镜像的指定路径中，源文件要与 Dockerfile 位于相同目录中，或者是一个URL。（URL路径，在线路径）

有如下注意事项：

 1、
 如果源路径是个文件，且目标路径是以 / 结尾， 则docker会把目标路径当作一个目录，会把源文件拷贝到该目录下。
 如果目标路径不存在，则会自动创建目标路径。
 



 2、
 如果源路径是个文件，且目标路径是不以/结尾，则docker会把目标路径当作一个文件。
 如果目标路径不存在，会以目标路径为名创建一个文件，内容同源文件。
 如果目标文件是个存在的文件，会用源文件覆盖它，当然只是内容覆盖，文件名还是目标文件名。
 如果目标文件实际是个存在的目录，则会源文件拷贝到该目录下。注意， 这种情况下，最好显示的以/结尾，以避免混淆。
 

 3、
 如果源路径是个目录，且目标路径不存在，则docker会自动以目标路径创建一个目录，把源路径目录下的文件拷贝进来。
 如果目标路径是个已经存在的目录，则docker 会把源路径目录下的文件拷贝到该目录下。
 
 4、
 如果源文件是个归档文件，则docker会自动帮解压。（解压后复制源目录到镜像中的目录）
 URL下载和解压特性不能一起使用。任何压缩文件通过URL拷贝，都不会自动解压。
 （不支持下载和解压一起使用，下载就不会解压。即只解压本地压缩包，不会解压下载的压缩包）

ADD的优点：在执行<源文件>为tar压缩文件的话，压缩格式为 gzip、bzip2以及xz的情况下，会自动复制并解压成<目标路径>
ADD的缺点：在不解压的前提下，无法复制tar压缩文件。会令镜像构建缓存失败，从而可能会令镜像构建变得比较缓慢。具体是否使用，可以根据是否需要自动解压来决定。

2.9 COPY

只复制本地主机上的文件/目录复制到目标地点，源文件/目录要与Dockerfile在相同的目录中。

ADD和COPY比较：（同样需求下，官方推荐使用 COPY）

1、共同点：

ADD和COPY都可以复制本地文件到镜像中。

2、区别：

ADD：如果是一个压缩文件，ADD会在复制后自动解压。且支持URL路径下载源文件，但URL下载和解压特性不能一起使用，任何压缩文件通过URL拷贝，都不会自动解压。
COPY：如果是压缩文件，COPY并不能解压。且COPY只能复制本地文件，不支持URL路径拷贝。

2.11 VOLUME [“目录”]

在容器中构建一个挂载点（即创建数据卷）

2.12 USER 用户/UID

指定运行容器时的用户。（用于切换用户）

2.13 WORKDIR 路径

为后续的RUM、CMD、ENTRYPOIDT指定工作目标。（用于切换容器中的目录）

CMD可以为ENTRYPOINT指令提供默认参数

workdir /opt  #切换镜像层


run cd /opt  #会添加镜像层

2.14 ONBULD 命令

指定所生成的镜像作为一个基础镜像时所要运行的命令。

当在一个Dockerfile文件中加上ONBUILD指令，该指令对利用该Dockerfile构建镜像（比如为A镜像）不会产生实质性影响。

但是当编写一个新的Dockerfile文件来基于A镜像构建一个镜像（比如为B镜像）时，这时构造A镜像的Dockerfile文件中的ONBUILD指令就生效了，在构建B镜像的过程中，首先会执行ONBUILD指令指定的指令，然后才会执行其它指令。

（即加私货，这个命令不是给我用的，是给其他镜像用的）

2.15 AGR

设置编译镜像时加入的参数。

ARG指令，可以引用在docker build构建镜像时指定的参数，即达到引用参数的效果。

使用ENV指令定义的环境变量始终会覆盖同名的ARG指令。

 ARG CONT_IMG_VER      #Dockfile中指定变量名 
 



 ENV CONT_IMG_VER=v1.0.0 
 



 RUN echo $CONT_IMG_VER  #AEG和ENV定义的变量名，不要重复，不然最后echo的是ENV定义的值
 
 docker build --build-arg CONT_IMG_VER=v2.0 .     #构建镜像时传入变量值
 
 #因为AEG和ENV定义的变量名重复了，ENV指令定义的环境变量始终会覆盖同名的ARG指令，所以最后输出的是ENV定义的值。

2.16 创建镜像

编写完成Dockerfile之后，可以通过 docker build 命令来创建镜像。

基本的格式为 docker build [选项] 路径，该命令将读取指定路径下（包括子目录）的Dockerfile，并将该路径下所有内容发送给Docker服务端，由服务端来创建镜像。因此一般建议放置Dockerfile的目录为空目录。

另外，可以通过.dockerignore文件（每一行添加一条匹配模式）来让Docker忽略路径下的目录和文件。

要指定镜像的标签信息，可以通过-t选项。

在编写Dockerfile 时，有严格的格式需要遵循：

第一行必须使用FROM指令指明所基于的镜像名称；
之后使用MAINTAINER 指令说明维护该镜像的用户信息；
然后是镜像操作相关指令，如RUN指令/EXPOSE/ADD/ENV/ARG等等。每运行一条指令，都会给基础镜像添加新的一层。（多条命令可以使用 ; 或 && 合并成一条命令，减少镜像的层数）
最后使用CMD或者ENTRYPOINT指令指定启动容器时要运行的命令操作。

三 Dockerfile案例实战

Dockerfile编写过程

1): FROM 指定基础镜像

2): MAINTAINER 指定镜像作者信息

3): RUN EXPOSE ENV ADD 等指令指定镜像构建的过程

4): CMD ENTRYPOINT 指定容器启动时运行的命令

3.1 yum源安装Apache

#指定基础镜像
FROM centos:7
#指定镜像及作者信息
MAINTAINER this is apache image <al 2022-11-27>



#镜像操作指令安装Apache软件
RUN yum -y install httpd



#暴露程序端口80
EXPOSE 80


#把本地编写好的网页文件复制到容器镜像中的指定位置
ADD index.html /var/www/html/


#指定启动容器时第一个运行的命令，前台运行Apache
ENTRYPOINT ["/usr/sbin/apachectl"]
CMD ["-D", "FOREGROUND"]

构建Apache镜像

基于创建的镜像运行容器

3.2 编译安装Apache

准备安装包

apr-1.6.2.tar.gz

apr-util-1.6.0.tar.gz

httpd-2.4.29.tar.bz2

#指定基础镜像
FROM centos:7



#指定作者信息
MAINTAINER this is apache <al 2022-11-27>

#安装Nginx
RUN yum -y install gcc gcc-c++ make pcre pcre-devel expat-devel perl
ADD apr-1.6.2.tar.gz /opt/
ADD apr-util-1.6.0.tar.gz /opt/
ADD httpd-2.4.29.tar.bz2 /opt/
RUN mv /opt/apr-1.6.2 /opt/httpd-2.4.29/srclib/apr &&\
    mv /opt/apr-util-1.6.0 /opt/httpd-2.4.29/srclib/apr-util &&\
    cd /opt/httpd-2.4.29 &&\
    ./configure --prefix=/usr/local/httpd --enable-so --enable-rewrite --enable-charset-lite --enable-cgi &&\
    make -j3 &&\
    make install


#暴露端口
EXPOSE 80

#指定容器运行时执行的命令
CMD ["/user/local/httpd/bin/apachect","-D","FOREGROUND"]

3.3 编译安装Nginx

首先准备Nginx的安装包

vim Dockerfile



#执行yum安装依赖包
RUN yum -y install pcre-devel zlib-devel gcc gcc-c++ make



#执行创建用户的命令
RUN useradd -M -s /sbin/nologin nginx



#解压文件到opt目录
ADD nginx-1.22.0.tar.gz /opt/


#切换工作目录
WORKDIR  /opt/nginx-1.22.0/


#执行配置和编译安装
RUN ./configure \
--prefix=/usr/local/nginx \
--user=nginx \
--group=nginx \
--with-http_stub_status_module
RUN make
RUN make install

#让系统识别Nginx的命令
ENV PATH /usr/local/nginx/sbin:$PATH

#暴露端口
EXPOSE 80
EXPOSE 443

#指定要运行的命令
ENTRYPOINT ["/usr/local/nginx/sbin/nginx"]
CMD ["-g","daemon off;"]

一开始没有指定Nginx页面，现在想指定一个工作页面（Nginx）

-v 指定数据卷目录即可

3.4 分阶段构建容器

3.5 使用JDK的镜像构建Tomcat容器

docker pull  openjdk:8-jre-alpine

FROM openjdk:8-jre-alpine
ADD apache-tomcat-9.0.16.tar.gz /opt/
EXPOSE 8080
CMD ["/opt/apache-tomcat-9.0.16/bin/catalina.sh","run"]

3.6 构建dockerfile的时间传参

vim Dockerfile

FROM centos:7



ARG INPUY_VAR



RUN echo $INPUY_VAR




docker build --build-arg INPUY_VAR=abc1234 .

3.7 ARG与ENV

ENV所输出的值，始终会覆盖ARG传入的值

3.8 VOLUME可以避免用户忘记使用-v启动容器导致容器数据的丢失

如果用户在运行容器的时候使用了-v指定了挂载目录，此时VOLUME命令就不会生效，只有在不-v的时候起作用

四总结

4.1 Nginx小知识

偶数版的Nginx压缩包为为稳定版，非偶数版的就是非稳定版

4.2 如何把我的镜像体积给缩小？

基础镜像尽量使用轻量级最小化的镜像。
Dockerfile中尽量把RUN指令合并在一起，减少镜像的层数（因为每一个RUN指令就是一个镜像层）。
多级构建（拿Dockerfile构建好的镜像再构建一次）。

4.3创建镜像

4.3.1 基于本机镜像创建

基于镜像docker run 运行容器，在容器中增删改的操作
使用命令docker commit 提交成新的镜像

4.3.2 基于容器模板文件创建

docker export 将容器导出为模板文件
使用命令docker import将模板文件导入成镜像

4.3.3 基于Dockerfile构建镜像

Dockerfile结构大致分为四个部分：基础镜像信息（用from指定）、维护者信息（maintainer、镜像操作指令和容器启动时执行指令。

第一行必须使用FROM指令指明所基于的镜像名称；
之后使用MAINTAINER 指令说明维护该镜像的用户信息；
然后是镜像操作相关指令，如RUN指令/EXPOSE/ADD/ENV/ARG等等。每运行一条指令，都会给基础镜像添加新的一层。（多条命令可以使用 ; 或 && 合并成一条命令，减少镜像的层数）
最后使用CMD或者ENTRYPOINT指令指定启动容器时要运行的命令操作。

4.4 容器启动时运行的命令优先级

docker run --entrypoint 命令 >  ENTRYPOINT 启动命令   >docker run 镜像  命令  > CMD  默认启动命令

4.5 ADD 与 COPY 的区别

共同点：都能复制本地文件/目录到镜像中
区别：COPY只能复制本地文件/目录，而ADD还能通过URL下载文件复制到镜像中，ADD还有能把本地tar包解压成目录复制到镜像的功能，但ADD不能同时把通过URL下载的tar包进行解压复制到镜像中

4.6 镜像的文件类型

UNTONFS 联合文件系统
存储驱动 overlay2

4.7 镜像的组成

镜像由bootfs（加载内核） rootfs（镜像层、只读）两个部分组成

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THE END

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云原生Docker篇—-基于Dockerfile创建镜像