Docker高级管理 --Dockerfile镜像制作

Docker高级管理 --Dockerfile镜像制作

一、Dockerfile 基础概念

1. 定义与作用

• 定义：Dockerfile 是一个包含创建 Docker 镜像所需指令的文本文件。
• 作用：
  • 自动化镜像构建流程，避免手动配置的繁琐和不一致性。
  • 版本控制：Dockerfile 可纳入代码仓库，便于团队协作和追踪变更。
  • 可重复性：相同的 Dockerfile 构建出的镜像内容完全一致。

2. 核心组件

• 指令（Instructions）：如 FROM、RUN、COPY 等，用于定义镜像构建步骤。
• 构建上下文（Build Context）：执行 docker build 时指定的路径（通常是 .），包含构建所需的文件。

二、Dockerfile 指令详解

1. 基础环境设置

FROM [:tag] [AS ]  # 指定基础镜像（必须是第一条指令）
ARG [=]    # 定义构建时变量（可在 build 命令中通过 --build-arg 覆盖）

2. 文件操作

COPY [--chown=:] ...   # 复制文件/目录到镜像
ADD [--chown=:] ...    # 类似 COPY，但支持远程 URL 和自动解压
WORKDIR   # 设置工作目录（后续指令的相对路径基准）

• 区别：ADD 支持解压 tar 文件和远程 URL，而 COPY 更简洁透明，推荐优先使用 COPY。

3. 命令执行

RUN   # 执行 shell 命令（如安装软件）
RUN ["executable", "param1", "param2"]  # exec 格式（避免 shell 解析）

• 分层原则：每条 RUN 命令创建一个新的镜像层，建议合并相关命令以减少层数（如 RUN apt-get update && apt-get install -y ...）。

4. 环境配置

ENV = ...  # 设置环境变量（在容器运行时保持）
ENV PATH="/app/bin:$PATH"  # 示例：添加路径到环境变量

5. 容器启动配置

CMD ["executable", "param1", "param2"]  # 容器启动时执行的默认命令（可被 docker run 覆盖）
ENTRYPOINT ["executable", "param1", "param2"]  # 容器启动时固定执行的命令（CMD 会作为参数附加）

• 组合使用

  ENTRYPOINT ["python"]
  CMD ["app.py"]  # 最终命令：python app.py
  

6. 端口声明与卷挂载

EXPOSE  [/...]  # 声明容器运行时监听的端口（仅文档作用）
VOLUME ["/data"]  # 声明挂载点（用于持久化数据）

7. 用户与权限

USER [:]  # 设置后续命令的执行用户
RUN mkdir /app && chown user:group /app  # 创建目录并修改权限

三、镜像构建原理

1. 分层构建（Layered Architecture）

• 每层的生成：每个 Dockerfile 指令（如 RUN、COPY）创建一个新的镜像层。

• 层的缓存：若某层的指令未变化，构建时会复用缓存，加速构建过程。

• 查看层：

  docker history <image>
  

2. 构建上下文（Build Context）

• 构建时，客户端会将指定路径（如 .）下的所有文件发送给 Docker 引擎。
• 排除文件：通过 .dockerignore 文件排除不需要的文件（如 .git、node_modules）。

3. 多阶段构建（Multi-stage Build）

• 原理：使用多个 FROM 指令，每个指令定义一个构建阶段，可从前一阶段复制所需文件。

• 优势：大幅减小最终镜像体积（仅保留运行时必要文件）。

• 示例：

  # 构建阶段
  FROM maven:3.8.4 AS builder
  COPY . /app
  RUN mvn package
  
  # 运行阶段
  FROM openjdk:17-slim
  COPY --from=builder /app/target/app.jar /app.jar
  CMD ["java", "-jar", "/app.jar"]
  

四、最佳实践

1. 减小镜像体积

• 使用轻量级基础镜像（如 alpine、slim 版本）。
• 合并 RUN 命令，避免冗余文件（如清理包管理器缓存）。
• 优先使用多阶段构建。

2. 提高构建效率

• 合理安排指令顺序，将变化频繁的部分放在后面（如代码）。
• 先复制依赖文件（如 package.json、requirements.txt），再安装依赖，利用缓存。

3. 安全增强

• 避免使用 root 用户运行容器。
• 定期更新基础镜像和依赖，修复安全漏洞。
• 不存储敏感信息（如密钥、密码）在镜像中。

4. 可维护性

• 添加注释说明每个部分的用途。
• 使用语义化的标签（如 :v1.0.0 而非 :latest）。
• 遵循单一职责原则，每个容器专注一个功能。

五、常见误区与问题

1. 混淆 CMD 和 ENTRYPOINT

• CMD：提供默认参数，可被 docker run 覆盖。
• ENTRYPOINT：设置固定命令，CMD 作为其参数。

2. 过度使用 ADD

• ADD 的远程 URL 和自动解压功能可能导致意外行为，优先使用 COPY。

3. 忽略 .dockerignore

• 未排除无关文件会导致构建上下文过大，延长构建时间。

4. 镜像层过多

• 每层都增加镜像体积和复杂度，建议合并相关命令。

六、高级技巧

1. 条件构建

ARG ENV=production
RUN if [ "$ENV" = "development" ]; then apt-get install -y debug-tools; fi

2. 跨平台构建

docker buildx build --platform linux/amd64,linux/arm64 -t my-image .

3. 健康检查

HEALTHCHECK --interval=30s --timeout=3s \
  CMD curl -f http://localhost/ || exit 1

七、Dockerfile 与 CI/CD 集成

• GitLab CI/CD

  build:
    image: docker:latest
    script:
      - docker build -t my-image .
      - docker push my-image
  

• Jenkins

  pipeline {
    agent any
    stages {
      stage('Build') {
        steps {
          sh 'docker build -t my-image .'
        }
      }
    }
  }
  

示例

Docker内搭建LNMP

一.nginx

创建一个目录将我们所需要的软件都方进入该目录中

nginx/
├── dockerfile          # 构建 Nginx 镜像的脚本
├── nginx-1.19.5.tar.gz # Nginx 源码包
├── nginx.conf          # Nginx 配置文件按需更改最后一行要添加daemon off
└── run.sh              # 容器启动脚本

dockerfile内容

# 使用 CentOS 7 作为基础镜像
FROM centos:7

# 配置阿里云镜像源以加速软件下载
RUN rm -rf /etc/yum.repos.d/*
RUN curl -o /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo https://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-7.repo
RUN yum clean all
RUN yum makecache

# 安装编译 Nginx 所需的工具和依赖库
RUN yum -y install gcc make pcre-devel openssl-devel zlib-devel

# 将本地的 Nginx 源码包添加到镜像中并解压到 /opt 目录
ADD nginx-1.19.5.tar.gz /opt

# 设置工作目录，后续命令将在此目录执行
WORKDIR /opt/nginx-1.19.5

# 配置并编译安装 Nginx 到 /usr/local/nginx 目录
RUN ./configure --prefix=/usr/local/nginx && make && make install 

# 添加自定义的 Nginx 配置文件，覆盖默认配置
ADD nginx.conf /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

# 声明容器运行时监听的端口（仅文档作用，实际映射需通过 docker run -p 参数）
EXPOSE 80
EXPOSE 443

# 添加启动脚本并赋予执行权限
ADD run.sh /run.sh
RUN chmod 755 /run.sh

# 设置容器启动时执行的命令，运行自定义启动脚本
CMD ["/run.sh"]

run.sh内容

#!/bin/bash
/usr/local/nginx/sbin/nginx

构建镜像

# 使用当前目录(.)的Dockerfile构建一个名为mynginx的Docker镜像
# -t 参数：指定镜像的标签（tag），格式为 [仓库名]:[标签名]
# 若省略标签名，默认为 latest
# . 表示构建上下文（build context），即Docker引擎获取构建文件的路径
docker build -t mynginx .

二.php

创建一个目录将我们所需要的软件都方进入该目录中

php/
├── dockerfile ###构建php的脚本

dockerfile内容

# 使用CentOS 7作为基础镜像
FROM centos:7

# 设置维护者信息
MAINTAINER dufu

# 删除默认的yum源配置
RUN rm -rf /etc/yum.repos.d/*

# 配置阿里云的CentOS 7基础源
RUN curl -o /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo https://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-7.repo

# 配置阿里云的EPEL扩展源
RUN curl -o /etc/yum.repos.d/epel.repo https://mirrors.aliyun.com/repo/epel-7.repo

# 清理yum缓存并重建缓存
RUN yum clean all
RUN yum makecache

# 安装常用工具和PHP相关组件
RUN yum -y install wget net-tools php php-fpm php-common php-devel php-mysql

# 修改php-fpm配置，监听所有IP地址
RUN sed -i 's/127.0.0.1/0.0.0.0/g' /etc/php-fpm.d/www.conf

# 注释掉允许访问的客户端限制
RUN sed -i 's/listen.allowed_clients/;listen.allowed_clients/g' /etc/php-fpm.d/www.conf

# 启用PHP默认字符集配置
RUN sed -i 's/;default_charset/default_charset/g' /etc/php.ini

# 声明容器运行时监听的端口
EXPOSE 9000

# 容器启动时执行的命令，启动php-fpm服务
CMD ["php-fpm"]

构建镜像

docker build -t myphp . 

三.mysql

跟上面一样创建目录

mysql/                 # MySQL 相关配置与脚本的存放目录
├── dockerfile         # Docker 镜像构建文件（可选）
│                       - 用于自定义 MySQL 镜像（如预装工具、修改配置等）
│                       - 若未使用 `docker build` 构建镜像，此文件可能未生效
│                       - 示例场景：添加额外依赖、修改默认配置路径等
│
├── init.sh            # 初始化脚本（通常用于容器启动时执行预处理操作）
│                       - 常见用途：
│                         1. 启动前创建数据库、用户或导入初始数据
│                         2. 修改 MySQL 配置参数（如调整 max_connections）
│                         3. 修复目录权限（如给 /var/lib/mysql 赋予正确权限）
│                       - 使用方式：需在启动容器时通过 `--entrypoint` 或镜像构建时指定为入口脚本
│
└── my.cnf             # MySQL 核心配置文件
                        - 用于覆盖容器内默认的 MySQL 配置（如端口、数据目录、字符集等）
                        - 需注意与 MySQL 版本兼容（避免使用 MariaDB 特有配置，如 [mysqld_safe]）
                        - 启动容器时通过 `-v 路径 挂载生效

dockerfile内容

# 基于CentOS 7基础镜像构建（与其他服务保持一致的操作系统版本，确保兼容性）
FROM centos:7

# 删除系统默认的yum源配置文件（清除自带的官方源，避免下载速度慢）
RUN rm -rf /etc/yum.repos.d/*

# 配置阿里云的CentOS 7基础yum源（使用国内镜像源，加速依赖包下载）
RUN curl -o /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo https://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-7.repo

# 清理yum缓存（删除旧的缓存数据，避免干扰新源的使用）
RUN yum clean all

# 生成yum缓存（将新源的包信息提前缓存，加速后续安装步骤）
RUN yum makecache

# 安装MariaDB数据库及服务端（MariaDB是MySQL的开源分支，CentOS 7默认推荐版本）
RUN yum -y install mariadb mariadb-server

# 修改MySQL数据目录权限（将/var/lib/mysql目录及其子文件的所有者改为mysql用户和组，确保数据库进程有权限读写数据）
RUN chown -R mysql:mysql /var/lib/mysql

# 将当前目录的init.sh脚本添加到容器的根目录（init.sh是数据库初始化脚本，用于设置密码、授权等）
ADD init.sh /init.sh

# 给init.sh脚本添加可执行权限（755表示所有者有读写执行权限，组和其他用户有读和执行权限）
RUN chmod 755 /init.sh

# 执行初始化脚本（在镜像构建阶段运行init.sh，完成数据库初始化、密码设置、权限授权等操作）
RUN /init.sh

# 声明容器对外暴露的端口（MySQL默认端口为3306，用于外部或其他容器访问数据库）
EXPOSE 3306

# 容器启动时执行的命令（启动mysqld服务，以安全模式运行确保服务稳定）
# 注意：原命令可能存在笔误，正确应为"mysqld_safe"（少了一个d）
CMD ["mysqld_safe"]

init.sh 内容

#!/bin/bash 
# 声明脚本解释器为 bash，确保脚本按 bash 语法执行

mysql_install_db --user=mysql
# 初始化 MySQL 数据库文件（适用于较旧的 MySQL 版本，如 5.6/5.7）
# --user=mysql：指定以 mysql 用户身份创建数据库文件（避免权限问题）
# 注意：MySQL 8.0+ 已弃用此命令，改用 mysqld --initialize 初始化

sleep 3
# 暂停 3 秒，等待数据库文件初始化完成（避免后续命令因初始化未完成而失败）

mysqld_safe &
# 以安全模式启动 MySQL 服务（后台运行，& 表示将进程放入后台）
# mysqld_safe 是 MySQL 的守护进程启动脚本，会自动重启崩溃的 mysqld 进程
# 注意：MySQL 8.0+ 推荐直接使用 mysqld 启动，此命令可能不兼容

sleep 3
# 暂停 3 秒，等待 MySQL 服务完全启动（确保后续命令能连接到数据库）

mysqladmin -u "root" password "123456"
# 为 root 用户设置初始密码（123456）
# mysqladmin 是 MySQL 管理工具，用于执行管理操作（如修改密码、关闭服务等）
# 注意：MySQL 8.0+ 初始密码存储在日志中，此命令可能失效，需改用 ALTER USER 语句

mysql -uroot -p123456 -e "grant all privileges on *.* to 'root'@'%' identified by '123456';"
# 允许 root 用户从任意主机（% 表示所有 IP）访问数据库，并授予所有权限
# -e：直接执行引号内的 SQL 命令（无需进入交互模式）
# 注意：MySQL 8.0+ 授权语法需分开设置权限和密码（先创建用户再授权）

mysql -uroot -p123456 -e "grant all privileges on *.* to 'root'@'localhost' identified by '123456';"
# 允许 root 用户从本地主机（localhost）访问数据库，并授予所有权限
# 补充本地访问权限，避免仅配置远程权限后本地无法登录

mysql -uroot -p123456 -e "flush privileges;"
# 刷新权限表，使上述授权配置立即生效（无需重启 MySQL 服务）

构建镜像

docker build -t mysql .

四.启动容器

# 1. 创建自定义桥接网络（命名为 my_net）
# 作用：让多个容器在同一网络内可通过容器名互相访问（无需依赖 IP）
docker network create my_net
# 输出：d751e714da17f23d09bc168de7f388ee07449db9278b400f987233d269166855
# 说明：
# - 自定义网络解决了容器间通信问题（默认 bridge 网络需用 IP 访问，自定义网络支持容器名解析）
# - 后续启动的 php01、nginx01、mysql01 都加入此网络，可直接通过容器名（如 php01）互相访问


# 2. 启动 PHP 容器（命名为 php01），并加入 my_net 网络
docker run -id \
  --net=my_net \          # 将容器加入 my_net 网络
  -v /web:/web \          # 挂载宿主机的 /web 目录到容器内的 /web（共享网站文件，如 PHP 代码）
  --name php01 \          # 给容器命名为 php01（方便网络访问和管理）
  myphp                   # 使用的镜像名为 myphp（自定义的 PHP 镜像，需确保已构建）
# 输出：a8c424e31437ce35023d9da5c5c745794abad3514fd7c130d939a6148fab9776
# 说明：
# - -i：交互式模式（保持标准输入打开），-d：后台运行（ detach 模式），合并为 -id
# - 容器内的 PHP-FPM 通常监听 9000 端口，供 Nginx 反向代理（对应 Nginx 配置中的 fastcgi_pass php01:9000）


# 3. 启动 Nginx 容器（命名为 nginx01），加入 my_net 网络并映射 80 端口
docker run -id \
  --net=my_net \                  # 加入 my_net 网络，可访问 php01 容器
  -v /web:/web \                  # 挂载宿主机 /web 目录（与 PHP 容器共享网站文件，确保 Nginx 和 PHP 访问的文件一致）
  -v /root/nginx/nginx.conf:/usr/local/nginx/conf/nginx.conf \  # 挂载自定义 Nginx 配置文件（覆盖容器默认配置）
  -p 80:80 \                      # 端口映射：宿主机 80 端口 -> 容器内 80 端口（对外提供 HTTP 服务）
  --name nginx01 \                # 容器命名为 nginx01
  mynginx                         # 使用的镜像名为 mynginx（自定义的 Nginx 镜像，需确保已构建）
# 输出：22add0879a485aa3bf87efb2c3cd2392504a1c50622204c41f47ee60b74821b2
# 说明：
# - Nginx 容器通过挂载的配置文件，会将 .php 请求转发到 php01:9000（PHP-FPM）处理
# - 共享 /web 目录确保 Nginx 能读取 PHP 文件，且 PHP 解析时访问的文件路径一致


# 4. 启动 MySQL 容器（命名为 mysql01），加入 my_net 网络并映射 3306 端口
docker run \
  -p 3306:3306 \                  # 端口映射：宿主机 3306 端口 -> 容器内 3306 端口（对外提供 MySQL 服务）
  --name mysql01 \                # 容器命名为 mysql01
  -v /root/mysql/my.cnf:/etc/my.cnf \  # 挂载自定义 MySQL 配置文件（覆盖容器默认配置）
  --net=my_net \                  # 加入 my_net 网络，允许 PHP 容器通过 mysql01:3306 连接数据库
  -d \                            # 后台运行
  mysql                           # 使用官方 MySQL 镜像（未指定版本时默认 latest，建议显式指定如 mysql:8.0）
# 输出：eb6a96f2f03c31fdcffaa11c3738ecc62a47e8be9df8fc78f14eddddad12d516
# 说明：
# - 需注意挂载的 my.cnf 配置需与 MySQL 镜像版本兼容（避免 MariaDB 特有配置，否则可能启动失败）
# - 首次启动建议添加 -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=xxx 环境变量设置 root 密码（否则可能无法登录）
# - PHP 容器中的应用可通过主机名 mysql01 和端口 3306 连接数据库（如 PHP 代码中数据库主机填写 mysql01）

五.验证

###在web目录有一个html的文件和两个php的文件我们分别访问这三个文件
[root@localhost web]# ls
test1.php  test2.php  index.html
###test1测试php  test2 连接数据库  index.html 自己处理nginx本身处理
[root@localhost ~]# curl 192.168.10.101:80
adasd
[root@localhost ~]# curl -I 192.168.10.101:80/test1.php
HTTP/1.1 200 OK
Server: nginx/1.19.5
Date: Thu, 10 Jul 2025 18:11:35 GMT
Content-Type: text/html; charset=UTF-8
Connection: keep-alive
X-Powered-By: PHP/5.4.16
[root@localhost ~]# curl  192.168.10.101:80/test2.php
test OK