1. Dockerfile 是什么？

Dockerfile 是一个文本文件，里面包含了一系列指令，用来定义如何构建一个 Docker 镜像。你可以把它想象成一个“菜谱”，Docker 会根据这个“菜谱”一步步构建出你想要的镜像。

2. Dockerfile 的基本结构

一个典型的 Dockerfile 由多个指令组成，每个指令对应一个操作。以下是一个简单的 Dockerfile 示例：

Dockerfile复制代码

# 基础镜像
FROM ubuntu:20.04

# 设置工作目录
WORKDIR /app

# 复制文件到容器中
COPY . .

# 安装依赖
RUN apt-get update && apt-get install -y python3

# 暴露端口
EXPOSE 80

# 运行命令
CMD ["python3", "app.py"]

3. Dockerfile 常用指令详解

1. FROM

• 作用：指定基础镜像。
• 语法：FROM <镜像名>:<标签>
• 示例：FROM ubuntu:20.04
  • 这里我们使用 ubuntu:20.04 作为基础镜像。

2. WORKDIR

• 作用：设置工作目录。后续的命令（如 RUN、COPY 等）都会在这个目录下执行。
• 语法：WORKDIR <路径>
• 示例：WORKDIR /app
  • 这里我们将工作目录设置为 /app。

3. COPY

• 作用：将本地文件或目录复制到容器中。
• 语法：COPY <源路径> <目标路径>
• 示例：COPY . .
  • 这里我们将当前目录下的所有文件复制到容器的 /app 目录下。

4. RUN

• 作用：在构建镜像时执行命令。通常用于安装软件包或配置环境。
• 语法：RUN <命令>
• 示例：RUN apt-get update && apt-get install -y python3
  • 这里我们更新包管理器并安装 python3。

5. EXPOSE

• 作用：声明容器运行时监听的端口。注意，这只是一个声明，并不会自动映射到主机端口。
• 语法：EXPOSE <端口号>
• 示例：EXPOSE 80
  • 这里我们声明容器会监听 80 端口。

6. CMD

• 作用：指定容器启动时默认执行的命令。一个 Dockerfile 中只能有一个 CMD 指令。
• 语法：CMD ["可执行文件", "参数1", "参数2"]
• 示例：CMD ["python3", "app.py"]
  • 这里我们指定容器启动时运行 python3 app.py。

7. ENV

• 作用：设置环境变量。
• 语法：ENV <变量名>=<值>
• 示例：ENV PYTHON_VERSION=3.8
  • 这里我们设置了一个环境变量 PYTHON_VERSION。

8. ADD

• 作用：类似于 COPY，但功能更强大。除了复制文件，还可以解压 tar 文件或从 URL 下载文件。
• 语法：ADD <源路径> <目标路径>
• 示例：ADD https://example.com/file.tar.gz /app
  • 这里我们从 URL 下载文件并解压到 /app 目录。

9. ENTRYPOINT

• 作用：指定容器启动时执行的命令。与 CMD 类似，但 ENTRYPOINT 的参数不会被覆盖。
• 语法：ENTRYPOINT ["可执行文件", "参数1", "参数2"]
• 示例：ENTRYPOINT ["python3"] CMD ["app.py"]
  • 这里我们指定容器启动时运行 python3，默认参数是 app.py。

10. VOLUME

• 作用：声明一个挂载点，用于持久化数据。
• 语法：VOLUME <路径>
• 示例：VOLUME /data
  • 这里我们声明了一个挂载点 /data。

4. Dockerfile 最佳实践

1. 减少镜像层数

• 每个 RUN、COPY、ADD 等指令都会创建一个新的镜像层。为了减少镜像大小，可以将多个命令合并到一个 RUN 中。Dockerfile复制代码RUN apt-get update && apt-get install -y python3 && apt-get clean

2. 使用 .dockerignore

• 类似于 .gitignore，.dockerignore 可以排除不需要的文件，避免它们被复制到镜像中。

3. 多阶段构建

• 如果你的构建过程比较复杂，可以使用多阶段构建来减少最终镜像的大小。Dockerfile复制代码FROM node:14 AS build WORKDIR /app COPY . . RUN npm install && npm run build FROM nginx:alpine COPY --from=build /app/dist /usr/share/nginx/html

5. 实战：编写一个 Python 应用的 Dockerfile

假设你有一个 Python 应用，目录结构如下：

my-app/
├── app.py
├── requirements.txt
└── Dockerfile

Dockerfile 内容

# 使用官方的 Python 镜像作为基础镜像
FROM python:3.8-slim

# 设置工作目录
WORKDIR /app

# 复制依赖文件
COPY requirements.txt .

# 安装依赖
RUN pip install --no-cache-dir -r requirements.txt

# 复制应用代码
COPY . .

# 暴露端口
EXPOSE 5000

# 运行应用
CMD ["python", "app.py"]

构建镜像

docker build -t my-python-app .

运行容器

docker run -p 5000:5000 my-python-app

基础镜像

1. 操作系统基础镜像

这些镜像提供了最基本的操作系统环境，适合需要完全自定义的场景。

1.1 Ubuntu

• 镜像名：ubuntu
• 特点：功能全面，适合大多数 Linux 应用。
• 常用标签：
  • ubuntu:20.04（LTS 版本）
  • ubuntu:22.04（最新 LTS 版本）
  • ubuntu:latest（最新稳定版）

1.2 Alpine

• 镜像名：alpine
• 特点：非常轻量（只有 5MB 左右），适合对镜像大小敏感的场景。
• 常用标签：
  • alpine:3.14
  • alpine:latest

1.3 CentOS

• 镜像名：centos
• 特点：稳定且广泛用于企业环境。
• 常用标签：
  • centos:7
  • centos:8
  • centos:latest

1.4 Debian

• 镜像名：debian
• 特点：稳定且轻量，适合需要精简环境的场景。
• 常用标签：
  • debian:buster
  • debian:bullseye
  • debian:latest

2. 语言运行时基础镜像

这些镜像已经预装了特定语言的运行时环境，适合直接运行应用程序。

Python

• 官方镜像：python:3.11-alpine（轻量版）或 python:3.11-slim（Debian 精简版）。
• 特点：提供不同版本和变体，支持直接运行 Python 应用。

Node.js

• 官方镜像：node:18-alpine 或 node:18-bullseye-slim。
• 特点：含 npm/yarn，适合前端或 Node 后端服务。

Golang

• 官方镜像：golang:1.20-alpine（编译环境），部署时通常使用多阶段构建复制二进制文件到 scratch 或 alpine。

Java

• 官方镜像：eclipse-temurin:17-jdk-jammy（OpenJDK，基于 Ubuntu）或 eclipse-temurin:17-jdk-alpine（轻量版）。

PHP

• 官方镜像：php:8.2-apache（含 Apache）或 php:8.2-fpm（与 Nginx 配合）。

3. 数据库基础镜像

这些镜像预装了数据库服务，适合快速部署数据库。

3.1 MySQL

• 镜像名：mysql
• 特点：预装了 MySQL 数据库。
• 常用标签：
  • mysql:5.7
  • mysql:8.0
  • mysql:latest

3.2 PostgreSQL

• 镜像名：postgres
• 特点：预装了 PostgreSQL 数据库。
• 常用标签：
  • postgres:13
  • postgres:latest

3.3 Redis

• 镜像名：redis
• 特点：预装了 Redis 缓存服务。
• 常用标签：
  • redis:6.2
  • redis:latest

4. Web 服务器基础镜像

这些镜像预装了 Web 服务器，适合快速部署 Web 应用。

4.1 Nginx

• 镜像名：nginx
• 特点：预装了 Nginx Web 服务器。
• 常用标签：
  • nginx:1.21
  • nginx:latest

4.2 Apache HTTP Server

• 镜像名：httpd
• 特点：预装了 Apache HTTP 服务器。
• 常用标签：
  • httpd:2.4
  • httpd:latest

5. 特殊用途基础镜像

这些镜像针对特定场景进行了优化。

5.1 Scratch

• 镜像名：scratch
• 特点：空镜像，适合构建完全静态的二进制文件。
• 示例：FROM scratch COPY my-app / CMD ["/my-app"]

5.2 BusyBox

• 镜像名：busybox
• 特点：非常轻量，适合嵌入式或资源受限的环境。
• 常用标签：
  • busybox:latest

5.2 Distroless（Google 维护）

• 镜像名：gcr.io/distroless/base、gcr.io/distroless/nodejs18。
• 特点：仅包含应用和运行时，无 Shell、包管理器，提升安全性。
• 适用场景：生产环境，减少攻击面。

6. 如何选择基础镜像？

• 镜像大小：如果对镜像大小敏感，可以选择 alpine 或 slim 版本。
• 安全性：选择官方维护的镜像，并定期更新。
• 功能需求：如果需要特定语言或工具，选择对应的运行时镜像。

7. 示例：使用 Alpine 作为基础镜像

以下是一个使用 alpine 作为基础镜像的 Dockerfile 示例：

# 使用 Alpine 作为基础镜像
FROM alpine:3.14

# 安装 Python 和 pip
RUN apk add --no-cache python3 py3-pip

# 设置工作目录
WORKDIR /app

# 复制应用代码
COPY . .

# 安装依赖
RUN pip3 install -r requirements.txt

# 暴露端口
EXPOSE 5000

# 运行应用
CMD ["python3", "app.py"]