如何编写Dockerfile

发表于   |   分类于   |  

示例

假设我们需要使用Docker运行一个Node.js应用

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
FROM ubuntu
ADD . /app
RUN apt-get update  
RUN apt-get upgrade -y  
RUN apt-get install -y nodejs ssh mysql  
RUN cd /app && npm install
CMD mysql & sshd & npm start

构建镜像:

1
docker build -t mydocker .

编写.dockerignore文件

构建镜像时，Docker需要先准备context ，将所有需要的文件收集到进程中。默认的context包含Dockerfile目录中的所有文件，但是实际上，我们并不需要.git目录，node_modules目录等内容。 .dockerignore 的作用和语法类似于 .gitignore，可以忽略一些不需要的文件，这样可以有效加快镜像构建时间，同时减少Docker镜像的大小。示例如下:

1
2
3
.git/
node_modules/

容器只运行单个应用

从技术角度讲，你可以在Docker容器中运行多个进程。你可以将数据库，前端，后端，ssh，supervisor都运行在同一个Docker容器中。但是，这会让你非常痛苦:

  • 非常长的构建时间(修改前端之后，整个后端也需要重新构建)
  • 非常大的镜像大小
  • 多个应用的日志难以处理
  • 横向扩展时非常浪费资源(不同的应用需要运行的容器数并不相同)
  • 僵尸进程问题 - 你需要选择合适的init进程

因此，我建议大家为每个应用构建单独的Docker镜像，然后使用 Docker Compose 运行多个Docker容器。

现在，我从Dockerfile中删除一些不需要的安装包，另外，SSH可以用docker exec替代。示例如下：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
FROM ubuntu
ADD . /app
RUN apt-get update  
RUN apt-get upgrade -y
# we should remove ssh and mysql, and use
# separate container for database 
RUN apt-get install -y nodejs  # ssh mysql  
RUN cd /app && npm install
CMD npm start

将多个RUN指令合并为一个

Docker镜像是分层的，下面这些知识点非常重要:

  • Dockerfile中的每个指令都会创建一个新的镜像层。
  • 镜像层将被缓存和复用
  • 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
  • 某一层的镜像缓存失效之后，它之后的镜像层缓存都会失效
  • 镜像层是不可变的，如果我们再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)。

Docker镜像类似于洋葱。它们都有很多层。为了修改内层，则需要将外面的层都删掉。记住这一点的话，其他内容就很好理解了。

现在，我们将所有的RUN指令合并为一个。同时把apt-get upgrade删除，因为它会使得镜像构建非常不确定(我们只需要依赖基础镜像的更新就好了)

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
FROM ubuntu
ADD . /app
RUN apt-get update \  
    && apt-get install -y nodejs \
    && cd /app \
    && npm install
CMD npm start

记住一点，我们只能将变化频率一样的指令合并在一起。将node.js安装与npm模块安装放在一起的话，则每次修改源代码，都需要重新安装node.js，这显然不合适。因此，正确的写法是这样的:

1
2
3
4
5
6
7
FROM ubuntu
RUN apt-get update && apt-get install -y nodejs  
ADD . /app  
RUN cd /app && npm install
CMD npm start

基础镜像的标签不要用latest

当镜像没有指定标签时，将默认使用latest 标签。因此， FROM ubuntu 指令等同于FROM ubuntu:latest。当时，当镜像更新时，latest标签会指向不同的镜像，这时构建镜像有可能失败。如果你的确需要使用最新版的基础镜像，可以使用latest标签，否则的话，最好指定确定的镜像标签。

示例Dockerfile应该使用16.04作为标签。

1
2
3
4
5
6
7
FROM ubuntu:16.04  # it's that easy!
RUN apt-get update && apt-get install -y nodejs  
ADD . /app  
RUN cd /app && npm install
CMD npm start

每个RUN指令后删除多余文件

假设我们更新了apt-get源，下载，解压并安装了一些软件包，它们都保存在/var/lib/apt/lists/目录中。但是，运行应用时Docker镜像中并不需要这些文件。我们最好将它们删除，因为它会使Docker镜像变大。

示例Dockerfile中，我们可以删除/var/lib/apt/lists/目录中的文件(它们是由apt-get update生成的)。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
ROM ubuntu:16.04
RUN apt-get update \  
    && apt-get install -y nodejs \
    # added lines
    && rm -rf /var/lib/apt/lists/*
ADD . /app  
RUN cd /app && npm install
CMD npm start

选择合适的基础镜像(alpine版本最好)

在示例中，我们选择了ubuntu作为基础镜像。但是我们只需要运行node程序，有必要使用一个通用的基础镜像吗？node镜像应该是更好的选择。

1
2
3
4
5
6
7
8
FROM node
ADD . /app  
# we don't need to install node 
# anymore and use apt-get
RUN cd /app && npm install
CMD npm start

更好的选择是alpine版本的node镜像。alpine是一个极小化的Linux发行版，只有4MB，这让它非常适合作为基础镜像。

1
2
3
4
5
6
FROM node:7-alpine
ADD . /app  
RUN cd /app && npm install
CMD npm start

设置WORKDIR和 CMD

WORKDIR指令可以设置默认目录，也就是运行RUN / CMD / ENTRYPOINT指令的地方。

CMD指令可以设置容器创建是执行的默认命令。另外，你应该讲命令写在一个数组中，数组中每个元素为命令的每个单词(参考官方文档)。

1
2
3
4
5
6
7
FROM node:7-alpine
WORKDIR /app  
ADD . /app  
RUN npm install
CMD ["npm", "start"]

使用ENTRYPOINT (可选)

ENTRYPOINT指令并不是必须的，因为它会增加复杂度。ENTRYPOINT是一个脚本，它会默认执行，并且将指定的命令错误其参数。它通常用于构建可执行的Docker镜像。entrypoint.sh如下:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
#!/usr/bin/env sh
# $0 is a script name, 
# $1, $2, $3 etc are passed arguments
# $1 is our command
CMD=$1
case "$CMD" in  
  "dev" )
    npm install
    export NODE_ENV=development
    exec npm run dev
    ;;
  "start" )
    # we can modify files here, using ENV variables passed in 
    # "docker create" command. It can't be done during build process.
    echo "db: $DATABASE_ADDRESS" >> /app/config.yml
    export NODE_ENV=production
    exec npm start
    ;;
   * )
    # Run custom command. Thanks to this line we can still use 
    # "docker run our_image /bin/bash" and it will work
    exec $CMD ${@:2}
    ;;
esac

示例Dockerfile:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
FROM node:7-alpine
WORKDIR /app  
ADD . /app  
RUN npm install
ENTRYPOINT ["./entrypoint.sh"]  
CMD ["start"]

可以使用如下命令运行该镜像:

1
2
3
4
5
6
7
8
# 运行开发版本
docker run our-app dev 
# 运行生产版本
docker run our-app start 
# 运行bash
docker run -it our-app /bin/bash

COPY与ADD优先使用前者

1
2
3
4
5
6
7
8
9
FROM node:7-alpine
WORKDIR /app
COPY . /app  
RUN npm install
ENTRYPOINT ["./entrypoint.sh"]  
CMD ["start"]

合理调整COPY与RUN的顺序

我们应该把变化最少的部分放在Dockerfile的前面，这样可以充分利用镜像缓存。

示例中，源代码会经常变化，则每次构建镜像时都需要重新安装NPM模块，这显然不是我们希望看到的。因此我们可以先拷贝package.json，然后安装NPM模块，最后才拷贝其余的源代码。这样的话，即使源代码变化，也不需要重新安装NPM模块。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
FROM node:7-alpine
WORKDIR /app
COPY package.json /app  
RUN npm install  
COPY . /app
ENTRYPOINT ["./entrypoint.sh"]  
CMD ["start"]

设置默认的环境变量，映射端口和数据卷

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
FROM node:7-alpine
ENV PROJECT_DIR=/app
WORKDIR $PROJECT_DIR
COPY package.json $PROJECT_DIR  
RUN npm install  
COPY . $PROJECT_DIR
ENV MEDIA_DIR=/media \  
    NODE_ENV=production \
    APP_PORT=3000
VOLUME $MEDIA_DIR  
EXPOSE $APP_PORT
ENTRYPOINT ["./entrypoint.sh"]  
CMD ["start"]

添加HEALTHCHECK

运行容器时，可以指定–restart always选项。这样的话，容器崩溃时，Docker守护进程(docker daemon)会重启容器。对于需要长时间运行的容器，这个选项非常有用。但是，如果容器的确在运行，但是不可(陷入死循环，配置错误)用怎么办？使用HEALTHCHECK指令可以让Docker周期性的检查容器的健康状况。我们只需要指定一个命令，如果一切正常的话返回0，否则返回1。示例如下:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
FROM node:7-alpine  
LABEL maintainer "jakub.skalecki@example.com"
ENV PROJECT_DIR=/app  
WORKDIR $PROJECT_DIR
COPY package.json $PROJECT_DIR  
RUN npm install  
COPY . $PROJECT_DIR
ENV MEDIA_DIR=/media \  
    NODE_ENV=production \
    APP_PORT=3000
VOLUME $MEDIA_DIR  
EXPOSE $APP_PORT  
HEALTHCHECK CMD curl --fail http://localhost:$APP_PORT || exit 1
ENTRYPOINT ["./entrypoint.sh"]  
CMD ["start"]