Dockerfile 完全指南：从入门到精通
Dockerfile 完全指南：从入门到精通
一、什么是 Dockerfile？
Dockerfile 是一个文本文件，包含了一系列构建 Docker 镜像的指令。通过 Dockerfile，开发者可以将应用程序的构建过程标准化、自动化，确保在任何环境中都能生成一致的镜像。
使用 Dockerfile 构建镜像的核心优势：
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可重复性：相同的 Dockerfile 在任何环境下都能生成相同的镜像
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可维护性：以代码形式管理镜像构建过程，便于版本控制
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可扩展性：便于团队协作和持续集成 / 持续部署 (CI/CD) 流程集成
二、Dockerfile 基本结构
一个完整的 Dockerfile 通常包含以下几个部分（按常规顺序排列）：
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基础镜像指令：指定构建的基础镜像
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维护者信息：可选，说明镜像的维护者
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环境配置：设置环境变量、工作目录等
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文件操作：复制文件到镜像中
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命令执行：运行命令安装依赖或配置应用
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暴露端口：声明容器运行时监听的端口
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启动命令：指定容器启动时执行的命令
三、常用 Dockerfile 指令详解
1. FROM：指定基础镜像
\# 格式：FROM <镜像名>:<标签>
FROM ubuntu:22.04
FROM python:3.11-slim
FROM alpine:latest
注意：
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每个 Dockerfile 必须以
FROM指令开始（除了 ARG 指令） -
推荐使用官方镜像作为基础镜像，确保安全性和稳定性
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优先选择轻量级基础镜像（如 alpine 版本）减小镜像体积
2. WORKDIR：设置工作目录
\# 格式：WORKDIR <目录路径>
WORKDIR /app
WORKDIR /usr/local/src
特点：
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如果目录不存在，Docker 会自动创建
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后续指令（如 RUN、CMD 等）都会在该目录下执行
-
可以多次使用 WORKDIR 切换目录
3. COPY 与 ADD：复制文件
\# COPY：复制本地文件到镜像
COPY package.json /app/
COPY . /app
\# ADD：功能更丰富，支持URL和自动解压
ADD https://example.com/file.tar.gz /tmp/
ADD local.tar.gz /app/
最佳实践：
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优先使用
COPY，因为它更直观、功能明确 -
需要自动解压或下载远程文件时才使用
ADD
4. RUN：执行命令
\# shell格式
RUN apt-get update && apt-get install -y \\
package1 \\
package2 \\
&& rm -rf /var/lib/apt/lists/\*
\# exec格式
RUN \["npm", "install"]
注意：
-
每条 RUN 指令都会创建一个新的镜像层
-
合并多个命令为一条 RUN 指令，减少镜像层数
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清理缓存和临时文件，减小镜像体积
5. ENV：设置环境变量
\# 设置单个环境变量
ENV NODE\_ENV production
\# 设置多个环境变量
ENV APP\_PORT=3000 \\
DB\_HOST=localhost
优势：
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容器运行时可以直接使用这些环境变量
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后续指令（如 RUN、CMD 等）也可以使用
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可以通过
docker run -e覆盖环境变量
6. EXPOSE：声明端口
EXPOSE 80
EXPOSE 443 8080
说明：
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只是声明容器打算使用的端口，不会自动映射到主机
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帮助使用者了解容器运行时需要映射哪些端口
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实际端口映射需要在
docker run时使用-p参数
7. CMD 与 ENTRYPOINT：容器启动命令
\# CMD：设置容器启动命令，可被docker run后的命令覆盖
CMD \["node", "app.js"]
CMD npm start
\# ENTRYPOINT：设置容器入口点，docker run后的命令作为参数
ENTRYPOINT \["python", "-m", "http.server"]
\# 此时运行docker run -p 8000:8000 image 8000 等价于 python -m http.server 8000
区别与使用场景：
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CMD适合设置默认命令，允许用户在运行时覆盖 -
ENTRYPOINT适合设置固定的程序入口，用户只能传递参数 -
可以组合使用：ENTRYPOINT 指定固定部分，CMD 指定默认参数
8. ARG：构建参数
\# 定义构建参数
ARG VERSION=1.0.0
\# 使用构建参数
RUN wget https://example.com/app-\${VERSION}.tar.gz
特点：
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仅在构建过程中有效，不会保留到容器中
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可以通过
docker build --build-arg覆盖默认值 -
可以在 FROM 指令前使用 ARG，用于指定基础镜像标签
9. VOLUME：定义数据卷
VOLUME \["/data"]
VOLUME /var/log /var/lib/mysql
作用：
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声明容器中的持久化存储目录
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运行容器时会自动创建这些目录并挂载卷
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防止重要数据因容器删除而丢失
四、构建镜像命令
使用docker build命令从 Dockerfile 构建镜像：
\# 基本用法
docker build -t myapp:1.0 .
\# 指定Dockerfile路径
docker build -t myapp:1.0 -f ./docker/Dockerfile .
\# 使用构建参数
docker build -t myapp:1.0 --build-arg VERSION=2.0.0 .
\# 不使用缓存构建
docker build -t myapp:1.0 --no-cache .
其中.表示构建上下文（Docker daemon 可以访问的文件目录）。
五、Dockerfile 优化技巧
1. 减小镜像体积
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使用多阶段构建分离构建环境和运行环境
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清理包管理器缓存（如
apt-get clean、yum clean all） -
合并 RUN 指令，减少镜像层数
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使用
.dockerignore文件排除不需要的文件
2. 优化构建速度
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合理排序指令，将频繁变动的指令放在后面
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利用 Docker 的构建缓存机制
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使用更小的基础镜像（如 alpine 版本）
3. 提高安全性
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使用非 root 用户运行容器
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避免在 Dockerfile 中包含敏感信息
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定期更新基础镜像，修复安全漏洞
六、多阶段构建详解
多阶段构建是减小镜像体积的有效方法，尤其适合编译型语言：
\# 第一阶段：构建阶段
FROM golang:1.20 AS builder
WORKDIR /app
COPY . .
RUN go build -o myapp main.go
\# 第二阶段：运行阶段
FROM alpine:latest
WORKDIR /app
COPY --from=builder /app/myapp .
EXPOSE 8080
CMD \["./myapp"]
优势：
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最终镜像只包含运行所需的文件，不包含构建工具和源代码
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大幅减小镜像体积（通常可以减小 70% 以上）
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提高安全性，减少攻击面
七、常见应用的 Dockerfile 示例
1. Node.js 应用
FROM node:18-alpine
WORKDIR /app
\# 先复制依赖文件，利用缓存
COPY package\*.json ./
RUN npm install --production
\# 复制应用代码
COPY . .
ENV NODE\_ENV=production
EXPOSE 3000
CMD \["node", "server.js"]
2. Python 应用
FROM python:3.11-slim
WORKDIR /app
COPY requirements.txt .
RUN pip install --no-cache-dir -r requirements.txt
COPY . .
EXPOSE 5000
CMD \["python", "app.py"]
3. Java 应用（多阶段构建）
\# 构建阶段
FROM maven:3.8-openjdk-17 AS builder
WORKDIR /app
COPY pom.xml .
COPY src ./src
RUN mvn package -DskipTests
\# 运行阶段
FROM openjdk:17-jdk-slim
WORKDIR /app
COPY --from=builder /app/target/\*.jar app.jar
EXPOSE 8080
CMD \["java", "-jar", "app.jar"]
八、Dockerfile 最佳实践总结
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保持镜像精简：只包含运行所需的文件和依赖
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使用
.dockerignore文件：排除不必要的文件和目录 -
合并 RUN 指令：减少镜像层数，每个 RUN 尽量完成一个完整功能
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正确排序指令：将频繁变动的文件放在后面，充分利用缓存
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不要以 root 用户运行：创建并使用非特权用户
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避免在 Dockerfile 中存储敏感信息：使用环境变量或秘密管理工具
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为镜像添加标签：使用有意义的标签，避免使用 latest 标签
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使用多阶段构建：分离构建和运行环境
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测试 Dockerfile：确保构建过程可重复、镜像可正常运行
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添加注释：解释复杂指令的用途，提高可维护性
通过遵循这些最佳实践，你可以创建出更小、更安全、更易于维护的 Docker 镜像，从而提高容器化应用的效率和可靠性。