原文作者：Jeff Hale
原文地址：https://towardsdatascience.co...
翻译：付新圆

本篇文章是对于Dockerfiles的，这是Docker系列文章的第三局部。如果您还没有读过 第1局部，请先浏览它，您能够从全新的角度理解Docker容器概念。 第2局部是Docker生态系统的简要介绍。在当前的文章中，我将钻研精简Docker映像、Docker CLI命令以及应用Docker的数据。      当初，让咱们跳进这十几个Dockerfile阐明中去吧！

图：跳进来

Docker映像

Docker容器是栩栩如生的Docker映像，它是一个独立的、最小的操作系统，带有利用程序代码。

Docker映像在构建时创立的，而Docker容器是在运行时创立。

Dockerfile是Docker的外围，Dockerfile通知Docker如何构建用于制作容器的映像。

每个Docker映像都蕴含一个名为Dockerfile的文件，没有扩展名。调用Dockerfile docker build 创立映像时，假设该Dockerfile位于当前工作目录中，能够应用文件标记（ -f ）指定其余地位。

容器是由一系列层构建而成的，除位于最初一层之上的最终容器层外，每一层都是只读的。Dockerfile通知Docker增加哪些层以及增加程序。

每一层实际上只是一个文件，其中蕴含自上一层以来的更改。在Unix中，简直所有内容都是文件。

根底图像提供了初始层，根本图像也称为父图像。

当图像从近程存储库拉到本地计算机时，只下载本地计算机上尚未存在的层。Docker就是通过重用现有层来节俭空间和工夫。

图：根本（跳跃）图像

Dockerfile指令是一行结尾的大写单词，后跟其参数。Dockerfile中的每一行都能够蕴含一条指令。构建图像时，阐明从上到下进行解决。阐明如下：

FROM ubuntu:18.04 COPY . /app 

只有指令FROM，RUN，COPY和ADD能力在最终图像中创立图层，其余的指令可配置事物，增加元数据或通知Docker在运行时执行某些操作，例如公开端口或运行命令。
在本文中，我假如您正在应用基于Unix的Docker映像。您也能够应用基于Windows的映像，但这是一个较慢，较不欢快，较不常见的过程。因而，如果能够，请应用Unix。

让咱们疾速浏览一下咱们将摸索的十二个Dockerfile指令吧。

Dockerfile指令

FROM —指定根本（父）图像。

LABEL —提供元数据，包含维护者信息。

ENV —设置持久性环境变量。

RUN —运行命令并创立图像层，用于将软件包装置到容器中。

COPY -将文件和目录复制到容器。

ADD -将文件和目录复制到容器，能够反对本地.tar文件。

CMD —为执行中的容器提供命令和参数，能够笼罩参数，只能有一个CMD。

WORKDIR —为以下阐明设置工作目录。

ARG —定义在构建时传递给Docker的变量。

ENTRYPOINT —为执行中的容器提供命令和参数。争执仍然存在。

EXPOSE —裸露端口。

VOLUME —创立目录装置点以拜访和存储持久数据。

让咱们开始吧！

阐明和示例

Dockerfile能够像上面这样简略：

FROM ubuntu:18.04 

FROM

Dockerfile必须以FROM指令或ARG指令结尾，后跟FROM指令。

FROM 关键字通知Docker应用与提供的存储库和标签匹配的根底映像，根本图像也称为父图像。

在此示例中，ubuntu是映像存储库。Ubuntu是 官网Docker存储库的名称，该存储库提供了风行的Linux操作系统的Ubuntu版本的根本版本。

图：Linux吉祥物Tux

请留神，此Dockerfile蕴含根底映像的标记：18.04，这个标签通知Docker在ubuntu仓库中镜像的哪个版本。如果不蕴含标签，则默认状况下，Docker将采纳最新标签。为了使您的用意清晰明了，最好指定一个根本图像标签。

当上述Dockerfile首次用于在本地构建映像时，Docker下载ubuntu映像中指定的层。能够将这些层视为彼此重叠。每一层都是一个文件，具备与前一层不同的一组文件。

创立容器时，能够在只读层的顶部增加可写层。

图：从 Docker文档

为了提高效率，Docker应用了一种写时拷贝策略。如果一个层存在于图像的前一层，而另一层须要对其进行读拜访，Docker将应用现有文件。不须要下载任何内容。

当一个图像正在运行时，如果一个层须要被容器批改，那么该文件将被复制到顶部的可写层中。

更具实质性的Dockerfile

尽管咱们的复线图很简洁，但它也很慢，提供的信息很少，并且在容器运行时什么也不做。让咱们看一个较长的Dockerfile，它构建一个小得多的图像，并在容器运行时执行脚本。

FROM python:3.7.2-alpine3.8 LABEL maintainer="jeffmshale@gmail.com" ENV ADMIN="jeff" RUN apk update && apk upgrade && apk add bash COPY . ./app ADD https://raw.githubusercontent.com/discdiver/pachy-vid/master/sample_vids/vid1.mp4 \ /my_app_directory RUN ["mkdir", "/a_directory"] CMD ["python", "./my_script.py"] 

这是怎么回事能？让咱们逐渐理解并揭开神秘面纱。
根本映像是带有标签3.7.2-alpine3.8的正式Python映像。从 源代码中能够看到，该映像蕴含Linux、Python和其余一些内容。平地图像之所以受欢迎，是因为它们体积小，速度快且平安。然而，Alpine映像并没有很多操作系统长处。如果须要，您必须本人装置这样的软件包。

LABEL

下一条指令是LABEL。LABEL将元数据增加到图像中。在本例中，它提供图像维护者的分割信息。 Labels不会减慢构建速度或占用空间，它们提供了无关Docker映像的有用信息，因而肯定要应用它们。无关LABEL元数据的更多信息，请参见 此处。

ENV

ENV设置在容器运行时可用的长久环境变量。在下面的例子中，您能够在创立Docker容器时应用ADMIN变量。

ENV非常适合设置常量，如果您在Dockerfile中的多个地位应用常量，并且想在当前更改其值，则能够在一个地位进行更改。

图：环境

对于Dockerfiles，通常能够通过多种形式实现同一件事。针对您的案例，最好的办法是均衡Docker约定、透明性和速度。例如，RUN、CMD和ENTRYPOINT具备不同的用处，并且均可用于执行命令。

RUN

RUN在构建时创立一个层。每次运行后，Docker都会提交映像的状态。

RUN通常用于将软件包装置到映像中 。 在下面的示例中， RUN apk update && apk upgrade 通知Docker从根底映像更新软件包 。 && apk add bash 通知Docker将bash装置到映像中。

apk代表Alpine Linux软件包管理器。如果您应用的是Alpine以外的其余版本的Linux根底映像，则应应用RUN apt-get而不是apk装置软件包。apt代表高级包工具。在前面的示例中，我将探讨安装包的其余办法。

图：跑

RUN及其同级命令CMD和ENTRYPOINT能够在exec表单或shell表单中应用。Exec form应用的JSON数组语法如下：

例如： RUN ["my_executable", "my_first_param1", "my_second_param2"] 。

在下面的示例中，咱们应用格局为的shell模式 RUN apk update && apk upgrade && apk add bash 。

稍后在Dockerfile中，咱们应用首选的exec模式 RUN ["mkdir", "/a_directory"] 创立目录。别忘了对exec form应用JSON语法的字符串应用双引号！

COPY

该 COPY . ./app 指令通知Docker在本地构建上下文中获取文件和文件夹，并将它们增加到Docker映像的当前工作目录中。如果不存在，复制将创立目标目录。

图：复制

ADD

ADD与COPY执行雷同的操作，但有两个以上的用例。ADD可用于将文件从近程URL挪动到容器，ADD能够提取本地TAR文件。

我在下面的示例中应用ADD将文件从近程URL复制到容器的 my_app_directory中 。Docker文档不倡议以这种形式应用近程URL，因为您无奈删除这些文件。额定的文件会减少最终图像的大小。

Docker文档还倡议尽可能应用COPY而不是ADD来进步清晰度。Docker没有将ADD和COPY合并到一个命令中，以缩小Dockerfile指令的数量来放弃直线，这太蹩脚了。

留神，ADD指令蕴含 \ 换行符，应用它能够通过将一条长指令拆分成几行来进步可读性。

CMD

CMD向Docker提供了一个在容器启动时运行的命令。它不会在构建时将命令的后果提交给映像。在下面的示例中，CMD将使Docker容器在运行时运行my_ script.py 文件。

图：那是CMD！

无关CMD的其余几件事：

• 每个Dockerfile仅一个CMD指令。否则，除最初一个以外的所有内容都将被疏忽。
• CMD能够蕴含一个可执行文件。如果存在没有可执行文件的CMD，则必须存在ENTRYPOINT指令。在这种状况下，CMD和ENTRYPOINT指令都应为JSON格局。
• 命令行参数将 docker run 笼罩Dockerfile中提供给CMD的参数。

筹备好了吗？

让咱们在另一个Dockerfile示例中介绍更多阐明。

FROM python:3.7.2-alpine3.8 LABEL maintainer="jeffmshale@gmail.com" # Install dependencies RUN apk add --update git # Set current working directory WORKDIR /usr/src/my_app_directory # Copy code from your local context to the image working directory COPY . . # Set default value for a variable ARG my_var=my_default_value # Set code to run at container run time ENTRYPOINT ["python", "./app/my_script.py", "my_var"] # Expose our port to the world EXPOSE 8000 # Create a volume for data storage VOLUME /my_volume 

请留神，您能够在Dockerfiles中应用正文。正文以 # 结尾。
软件包装置是Dockerfiles的次要工作。如前所述，有几种办法能够应用RUN装置软件包。

您能够应用apk在Alpine Docker映像中装置软件包，apk就像惯例Linux构建中的apt-get。例如，带有根本Ubuntu映像的Dockerfile中的软件包能够像这样更新和装置： RUN apt-get update && apt-get install my_package 。

除了apk和apt-get 之外 ，还能够通过pip，wheel和conda装置Python软件包。其余语言能够应用各种安装程序。

根底层须要向装置层提供相干的软件包管理器。如果您在装置软件包时遇到问题，请在装置软件包管理器之前尝试应用它们。

您能够将RUN与pip一起应用，并在Dockerfile中间接列出要装置的软件包。如果这样做，则将您的软件包装置到一条指令中，并用换行符（）将其离开。与多个RUN指令相比，此办法提供了清晰度和更少的层数。

或者，您能够在文件中列出软件包要求，而后在该文件上运行软件包管理器。人们通常将文件命名为 requirements.txt 。我将在下一篇文章中分享一个举荐的模式，以利用build.ca缓存与 requirements.txt 一起应用。

WORKDIR

WORKDIR会更改容器中的工作目录，以供前面的COPY、ADD、RUN、CMD和ENTRYPOINT指令应用。几点注意事项：

• 最好应用WORKDIR设置绝对路径，而不是应用Dockerfile中的 cd 命令在文件系统中导航。
• 如果该目录不存在，则WORKDIR会主动创立该目录。
• 您能够应用多个WORKDIR指令。如果提供了相对路径，则每个WORKDIR指令都会更改当前工作目录。

图：某种工作目录

ARG

ARG定义了一个在构建时从命令行传递到映像的变量。能够在Dockerfile中为ARG提供默认值，如示例所示： ARG my_var=my_default_value 。

与ENV变量不同，ARG变量不适用于运行中的容器。然而，在生成映像时，能够应用ARG值在命令行中为ENV变量设置默认值。而后，ENV变量在容器运行期间始终存在。

ENTRYPOINT

ENTRYPOINT指令还容许您在容器启动时提供默认命令和参数。它看起来与CMD类似，然而如果应用命令行参数运行容器，则ENTRYPOINT参数不会被笼罩。

而是将传递给的命令行参数 docker run my_image_name 附加到ENTRYPOINT指令的参数中。例如， docker run my_image bash 将参数 bash 增加到ENTRYPOINT指令的现有参数的开端。

图：进入某处

Dockerfile应该至多具备一个CMD或ENTRYPOINT指令。

Docker文档中有一些对于在CMD和ENTRYPOINT之间抉择初始容器命令的倡议：

• 当您 须要每次运行 相 同 的 命令时，请 抉择 ENTRYPOINT。
• 当 容器 将 用作可执行程序时， 首选入口点 。
• 当您 须要提供 额定的默认参数， 能够从命令行 重写 时， 应用 CMD。

在下面的示例中， ENTRYPOINT ["python", "my_script.py", "my_var"] 让容器在容器开始运行时运行带有参数 my_var 的python脚本 my_script.py 。 而后， my_script能够 通过argparse应用 my_var 。请留神， my_var 具备ARG先前在Dockerfile中提供的默认值。因而，如果未从命令行传递参数，则将应用默认参数。

Docker建议您通常应用ENTRYPOINT：的exec模式 ENTRYPOINT ["executable", "param1", "param2"] 。这种模式是应用JSON数组语法的模式。

EXPOSE

EXPOSE指令显示要公布哪个端口以提供对正在运行的容器的拜访。EXPOSE实际上不会公布端口。相同，它充当构建映像的人员与运行容器的人员之间的文档。

图：裸露

docker run 与 -p 标记一起应用，以在运行时公布和映射一个或多个端口。大写 -P 标记将公布所有公开的端口。

VOLUME

VOLUME指定您的容器将在哪里存储和/或拜访持久数据。

图：卷

总结

Dockerfile兴许是Docker把握的要害组件。我心愿本文能帮忙到你们。