Docker 进阶指南（上）- 使用Dockerfile自定义镜像

2022-09-28 15:55:28 浏览数 (1)

前言

大家好，我是洋子。上一篇文章《docker 快速入门指南》介绍了Docker的概念，安装Docker方法以及Docker的常用命令，并且在上篇内容当中，我们都是使用docker pull命令直接拉取镜像仓库里面提供的官方镜像

比如拉取mysql镜像就使用docker pull mysql，拉取centos镜像就使用docker pull centos，拉取tomcat镜像就使用docker pull tomcat

然而官方提供的tomcat镜像，因为webapps目录为空而不能直接使用，还需要在其生成的tomcat容器做相应文件修改后才能正常使用

所以实际使用当中，免不了对官方镜像进行修改后，制作成我们自己的镜像，用自己更改过的镜像创建的容器才能做到即开即用

那如何修改并制作docker镜像呢，下面教大家两个方法，一个是使用docker commit命令，另一个是使用Dockerfile文件

使用docker commit命令

使用docker commit 命令可以从正在运行的容器当中创建一个新的镜像，这个运行的容器已经安装好我们必要的环境或者修改好相应的配置，这样生成的镜像就可以直接使用

以修改tomcat镜像为例，说明docker commit命令的用法

  1. 拉取tomcat镜像
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docker pull tomcat
  1. 查看已经拉取的镜像，使用docker images命令，可以看到列表当中已经出现刚下载的tomcat镜像
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[root@yangzi ~]# docker images
REPOSITORY    TAG       IMAGE ID       CREATED         SIZE
tomcat        latest    fb5657adc892   7 months ago    680MB
  1. 创建容器，使用docker run命令启动tomcat，并将本机的8080端口映射到容器里面的8080端口
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# 从Docker Hub 下载tomcat镜像到本地并运行 -it 交互终端 -p 端口映射 
docker run -it -p 8080:8080 tomcat

#运行结果（看到如下信息说明Tomcat启动成功）
13-Aug-2022 09:30:24.586 INFO [main] org.apache.catalina.startup.Catalina.load Server initialization in [1519] milliseconds
13-Aug-2022 09:30:24.728 INFO [main] org.apache.catalina.core.StandardService.startInternal Starting service [Catalina]
13-Aug-2022 09:30:24.728 INFO [main] org.apache.catalina.core.StandardEngine.startInternal Starting Servlet engine: [Apache Tomcat/10.0.14]
13-Aug-2022 09:30:24.752 INFO [main] org.apache.coyote.AbstractProtocol.start Starting ProtocolHandler ["http-nio-8080"]
13-Aug-2022 09:30:24.780 INFO [main] org.apache.catalina.startup.Catalina.start Server startup in [193] milliseconds
  1. 现在我们用浏览器访问一下，并没有出现熟悉的tomcat欢迎页面，而是报了404，说明直接运行官方提供的tomcat镜像生成的容器存在问题
  1. 用ctrl c终端命令行，加上-d参数，重新以后台方式运行tomcat容器，这样我们就能进入到容器，对容器进行修改
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# 后台方式启动tomcat容器
docker run -d -p 8080:8080 --name tomcat01 tomcat

# 进入tomcat容器
docker exec -it tomcat01 /bin/bash
  1. 经过排查是发现webpapps目录为空，但webapps.dist里有对应文件，处理方式是拷贝webapps.dist里对应文件到webpapps目录即可
  1. 在tomcat根目录执行拷贝命令cp -r webapps.dist/* webapps
  1. 在浏览器再次输入ip和8080端口访问，发现tomcat欢迎页面有了
  1. 最后使用docker commit命令生成新的镜像
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docker commit -a="yangzi" -m="new tomcat" d6cd9ac49dc2 tomcat02:1.1
 
#参数含义
-a : 提交的镜像作者 
-m : 提交时的说明文字
d6cd9ac49dc2 ：容器id，可以使用docker ps命令获取 
tomcat02:1.1 ：镜像名以及版本tag
  1. 使用docker images查看镜像列表，可以看到名字叫tomcat02即为我们新创建的镜像
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[root@yangzi ~]# docker commit -a="yangzi" -m="new tomcat" d6cd9ac49dc2 tomcat02:1.1
sha256:147e2244bc3912d60b33cc16c07b81eead8099bdfd35365b8b1ef37846896a94
[root@yangzi ~]# docker images
REPOSITORY    TAG       IMAGE ID       CREATED          SIZE
tomcat02      1.1       147e2244bc39   31 seconds ago   684MB
tomcat        latest    fb5657adc892   7 months ago     680MB
hello-world   latest    feb5d9fea6a5   10 months ago    13.3kB
centos        latest    5d0da3dc9764   11 months ago    231MB
  1. 验证效果，将之前运行的tomcat容器停止（不然会占用8080端口），停止容器使用命令docker stop 容器id ，容器id 用docker ps命令查看

然后运行新创建tomcat02镜像所生成的容器，注意一点就是docker run命令tomcat02名字后面得带上版本Tag 1.1（因为我们在docker commit的时候设置了版本tag为1.1），不然默认拉取的是名为tomcat02镜像的latest版本会提示无法找到该镜像

代码语言：javascript复制
docker run -it -p 8080:8080 tomcat02:1.1

这一次无需做任何修改，在浏览器访问，就能看到Tomcat的欢迎页面

这就是使用docker commit命令修改镜像的方法，不过使用该命令还是有些繁琐和局限性，因为docker commit命令的前提是必须有运行当中的容器，而使用Dockerfile文件就不需要正在运行的容器，也能自定义创建镜像，在企业实际工作当中，我们也一般使用Dockerfile来构建镜像

使用Dockerfile

如果说容器是现成的商品房，镜像就是样板房，那么Dockerfile文件就是构建房子的设计图纸，它来规定如何建造地基、铺设水电、开窗搭门等动作

比起容器、镜像来说，Dockerfile 非常普通，它就是一个纯文本，里面记录了一系列的构建指令，比如选择基础镜像、拷贝文件、运行脚本等等，而 Docker 顺序执行这个文件里的所有步骤，最后就会创建出一个新的镜像出来

写Dockerfile文件就像是我们操作Linux系统来部署服务一样，Dockerfile的每个命令基本都有类似功能的Shell命令，大家可以把写Dockerfile当做是手动构建环境和部署应用，把我们在Linux上需要做的事情使用Dockerfile的语法翻译一遍，Dockerfile就基本完成了，这样就很容易理解Dockerfile真正要做的是什么事情了

我们来看一个简单的 Dockerfile 实例：

代码语言：javascript复制
# 文件名为 Dockerfile

# 选择基础镜像
FROM centos
# 启动容器时默认运行的命令                  
CMD echo "hello world"

写好Dockerfile文件后，使用 docker build 命令来创建出镜像

代码语言：javascript复制
docker build -f Dockerfile -t "yangzi_centos" .
# 参数含义
-t 镜像名:tag
.  表示当前路径的Dockerfile文件

看到Successfully built信息就说明构建镜像成功了

代码语言：javascript复制
[root@yangzi work]# docker build -f Dockerfile -t "yangzi_centos" .
Sending build context to Docker daemon  2.048kB
Step 1/2 : FROM centos
 ---> 5d0da3dc9764
Step 2/2 : CMD echo "hello world"
 ---> Using cache
 ---> 5a9ec5ee43d3
Successfully built 5a9ec5ee43d3
Successfully tagged yangzi_centos:latest

使用 docker images 可以查看到刚刚使用Dockerfile构建的镜像

代码语言：javascript复制
[root@yangzi work]# docker images
REPOSITORY      TAG       IMAGE ID       CREATED         SIZE
yangzi_centos   latest    5a9ec5ee43d3   6 minutes ago   231MB

运行一下这个镜像生成的容器，CMD命令的参数是指定容器启动时要执行的命令，所以这里打印了Hello World

注意在Dockerfile里面允许有多个CMD命令，但只有最后一个会执行（比如有两个CMD命令，只会执行最后一个），另外CMD里命令可以被 docker run 之后的参数替换，如下面在docker run命令追加了ls命令，就只会执行ls命令，不再执行CMD里的echo命令

代码语言：javascript复制
[root@yangzi work]# docker run -it 5a9ec5ee43d3
hello world

[root@yangzi work]# docker run -it 5a9ec5ee43d3 ls
bin  etc   lib	  lost found  mnt  proc  run   srv  tmp  var
dev  home  lib64  media       opt  root  sbin  sys  usr

避免这种情况可以在Dockerfile里面使用ENTRYPOINT命令，它就不会像CMD里面的命令一样被覆盖，而是可以docker run时追加命令，具体用法可以百度，这里不再展开

Dockerfile命令总结

在Dockerfile当中，除非上述例子里提到的FROM、CMD、ENTRYPOINT命令，还包含了许多其他命令，下面是一些常用命令总结

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FROM：
#指定基础镜像，所有构建的镜像都必须有一个基础镜像，且 FROM 命令必须是 Dockerfile 的第一个命令
FROM <image> [AS <name>] 指定从一个镜像构建起一个新的镜像名字
FROM <image>[:<tag>] [AS <name>] 指定镜像的版本 Tag
示例：FROM mysql:5.0 AS database

MAINTAINER：
#镜像维护人的信息
MAINTAINER <name>
示例：MAINTAINER Yangzi Yangzi@qq.com

RUN：
#构建镜像时要执行的命令，RUN 通常会是 Dockerfile 里最复杂的指令，会包含很多的 Shell 命令，但 Dockerfile 里一条指令只能是一行，所以有的 RUN 指令会在每行的末尾使用续行符 ，命令之间也会用 && 来连接
RUN <command>
示例：RUN [executable, param1, param2]

RUN例子
RUN apt-get update 
    && apt-get install -y 
        build-essential 
        curl 
        make 
        unzip 
    && cd /tmp 
    && curl -fSL xxx.tar.gz -o xxx.tar.gz 
    && tar xzf xxx.tar.gz 
    && cd xxx 
    && ./config 
    && make 
    && make clean

=
ADD：
#将本地服务器的文件添加复制到容器中去，压缩包会解压，可以访问网络上的文件，会自动下载
ADD <src> <dest>
示例：ADD *.js /app 添加 js 文件到容器中的 app 目录下

COPY：
#功能和 ADD 一样（类似linux当中的cp命令），只是复制，不会解压或者下载文件

CMD：
#启动容器后执行的命令，和 RUN 不一样，RUN 是在构建镜像是要运行的命令
当使用 docker run 运行容器的时候，这个可以在命令行被覆盖
示例：CMD [executable, param1, param2]

ENTRYPOINT：
#也是执行命令，和 CMD 一样，只是这个命令不会被命令行覆盖
ENTRYPOINT [executable, param1, param2]
示例：ENTRYPOINT [donnet, myapp.dll]

LABEL：
#为镜像添加元数据，key-value 形式
LABEL <key>=<value> <key>=<value> ...
示例：LABEL version=1.0 description=这是一个web应用

EXPOSE：
#暴露对外的端口（容器内部程序的端口，虽然会和宿主机的一样，但是其实是两个端口）
EXPOSE <port>
示例：EXPOSE 80
容器运行时，需要用 -p 映射外部端口才能访问到容器内的端口

VOLUME：
#指定数据持久化的目录，官方语言叫做挂载
VOLUME /var/log 
#指定容器中需要被挂载的目录，会把这个目录映射到宿主机的一个随机目录上，实现数据的持久化和同步
VOLUME [/var/log,/var/test.....] 
#指定容器中多个需要被挂载的目录，会把这些目录映射到宿主机的多个随机目录上，实现数据的持久化和同步

VOLUME /var/data var/log 
#指定容器中的 var/log 目录挂载到宿主机上的 /var/data 目录，这种形式可以手动指定宿主机上的目录

WORKDIR：
#设置工作目录，设置之后 ，RUN、CMD、COPY、ADD 的工作目录都会同步变更
WORKDIR <path>
示例：WORKDIR /app/test

USER：
#指定运行命令时所使用的用户，为了安全和权限起见，根据要执行的命令选择不同用户
USER <user>:[<group>]
示例：USER test

ENV：
#设置环境变量，有些容器运行时会需要某些环境变量
ENV <key> <value> 一次设置一个环境变量
ENV <key>=<value> <key>=<value> <key>=<value> 设置多个环境变量
示例：ENV JAVA_HOME /usr/java1.8/

ARG：
#设置构建镜像是要传递的参数，ARG指令定义的参数，在docker build命令中以--build-arg a_name=a_value形式赋值
ARG <name>[=<value>]
ARG a_name=sss

ENV与ARG的区别：
ARG 创建的变量只在镜像构建过程中可见，容器运行时不可见，而 ENV 创建的变量不仅能够在构建镜像的过程中使用，在容器运行时也能够以环境变量的形式被应用程序使用

Dockerfile官方文档参考 https://docs.docker.com/engine/reference/builder/

Dockerfile 综合案例

再来看一个Dockerfile文件的综合性例子，用来自定义镜像tomcat，步骤如下

  1. linux终端下新建目录 mkdir -p yangzi/build/tomcat
  2. 在上述目录下新建文件 touch read.txt(此步骤仅仅为了测试Dockerfile 里的COPY命令)
  3. 将 JDK 和 tomcat 安装的压缩包拷贝进上一步目录（ JDK可从官网下载 https://www.oracle.com/java/technologies/javase-downloads.html，选择Linux x64 Compressed Archive版本）

Apache官网下载Tomcat路径：https://tomcat.apache.org

下载到本地计算机后，使用FileZilla或者Linux rz命令上传到远程服务器上

  1. 在 /yangzi/build/tomcat 目录下新建一个Dockerfile文件，Dockerfile文件内容如下:
代码语言：javascript复制
# 需要打上镜像tag,拉取centos 7的镜像
FROM centos:7   
MAINTAINER yangzi<12345678@qq.com> #把宿主机当前上下文的read.txt拷贝到容器/usr/local/路径下
COPY read.txt /usr/local/cincontainer.txt
#把java与tomcat添加到容器中
ADD jdk-18_linux-x64_bin.tar.gz /usr/local/
ADD apache-tomcat-10.0.23.tar.gz /usr/local/
#安装vim编辑器
RUN yum -y install vim
#设置工作访问时候的WORKDIR路径，登录落脚点
ENV MYPATH /usr/local
WORKDIR $MYPATH
#配置java与tomcat环境变量
ENV JAVA_HOME /usr/local/jdk-18.0.2.1
ENV CLASSPATH $JAVA_HOME/lib/dt.jar:$JAVA_HOME/lib/tools.jar
ENV CATALINA_HOME /usr/local/apache-tomcat-10.0.23
ENV CATALINA_BASE /usr/local/apache-tomcat-10.0.23
ENV PATH $PATH:$JAVA_HOME/bin:$CATALINA_HOME/lib:$CATALINA_HOME/bin #容器运行时监听的端口
EXPOSE 8080
#启动时运行tomcat，以下3种启动方式任意选择一种，startup.sh底层也是调用了catalina.sh
# ENTRYPOINT ["/usr/local/apache-tomcat-10.0.23/bin/startup.sh" ]
# CMD ["/usr/local/apache-tomcat-10.0.23/bin/catalina.sh","run"]
CMD /usr/local/apache-tomcat-10.0.23/bin/startup.sh && tail -F /usr/local/apache-tomcat-10.0.23/logs/catalina.out

踩坑问题汇总：

（1）在Dockerfile当中，不要直接使用FROM centos命令，会拉取到centos 8镜像，但镜像列表当中会找不到appstream，会报以下错误，所以需要打上tag，使用FROM centos:7命令，拉取 centos7镜像

代码语言：javascript复制
Step 6/15 : RUN yum -y install vim
 ---> Running in ea1aca98f262
CentOS Linux 8 - AppStream                       62  B/s |  38  B     00:00
Error: Failed to download metadata for repo 'appstream': Cannot prepare internal mirrorlist: No URLs in mirrorlist

（2）有可能大家下载的tomcat和jdk版本跟我在Dockerfile里面写的不一样，在Dockerfile当中，涉及tomcat和jdk版本，均需要进行替换，如对应的压缩包名称，以及环境变量路径

  1. 编译Dockerfile文件，在本目录执行可以不写Dockerfile文件名称，以下命令执行后，会生成一个名为diytomcat的镜像，可以使用docker images查看
代码语言：javascript复制
docker build -t diytomcat .

看到下面的信息，说明镜像已经构建成功

代码语言：javascript复制
[root@yangzi tomcat]# docker build -t diytomcat .
Sending build context to Docker daemon  193.1MB
Step 1/15 : FROM centos:7
7: Pulling from library/centos
2d473b07cdd5: Pull complete
Digest: sha256:9d4bcbbb213dfd745b58be38b13b996ebb5ac315fe75711bd618426a630e0987
Status: Downloaded newer image for centos:7
 ---> eeb6ee3f44bd
Step 2/15 : MAINTAINER yangzi<12345678@qq.com> #把宿主机当前上下文的read.txt拷贝到容器/usr/local/路径下
 ---> Running in dedcf313686f
Removing intermediate container dedcf313686f
 ---> 15188be5ddaa

...

Step 14/15 : EXPOSE 8080
 ---> Running in ec11bd1062bf
Removing intermediate container ec11bd1062bf
 ---> 5629d69f3d78
Step 15/15 : CMD /usr/local/apache-tomcat-10.0.23/bin/startup.sh && tail -F /usr/local/apache-tomcat-10.0.23/bin/logs/catalina.out
 ---> Running in 5e71fd77264f
Removing intermediate container 5e71fd77264f
 ---> cdbc8478b7b6
Successfully built cdbc8478b7b6
Successfully tagged diytomcat:latest
  1. docker run命令运行容器
代码语言：javascript复制
docker run -d -p 9090:8080 --name mydiytomcat -v /root/yangzi/build/tomcat/test:/usr/local/apache-tomcat-10.0.23/webapps/test -v /root/yangzi/build/tomcat/tomcat9logs/:/usr/local/apache-tomcat-10.0.23/logs --privileged=true diytomcat
  • --name 表示容器名
  • -d参数表示后台运行
  • -v 参数后面跟表示本地持久化保存容器数据的挂载目录，挂载目录共有两个，一个是webapps目录下的test服务，另一个是存放log文件，容器里产生的数据会自动同步到本地的指定目录下，即使容器被删除，本地目录还是可以找到相应的数据，防止数据丢失
  • 命令最后的diytomcat表示为镜像名
  • 注意Docker挂载主机目录Docker访问出现cannot open directory .: Permission denied的解决办法:在挂载目录后多加一个--privileged=true参数即可（上面的命令已添加）
  1. 在linux服务器上测试访问 curl localhost:9090，看到正常返回tomcat的HTML网页即可
  • 若无法正常返回，可以查看日志目录下文件catalina.out排查问题，路径为/root/yangzi/build/tomcat/tomcat9logs/catalina.out
  • 我自己遇到过下载JDK版本错误（误下载为Arm 64版本，需要下载x64版本），导致无法执行二进制文件/usr/local/apache-tomcat-10.0.23/bin/catalina.sh: line 491: /usr/local/jdk-18.0.2.1/bin/java: cannot execute binary file
  1. 最后可以进行Web服务test的发布，创建WEB-INF目录填写web.xml，添加相应的jsp文件
代码语言：javascript复制
[root@yangzi test]# pwd
/root/yangzi/build/tomcat/test
[root@yangzi test]# mkdir WEB-INF
[root@yangzi test]# cd WEB-INF
[root@yangzi WEB-INF]# vim web.xml
[root@yangzi WEB-INF]# cd ..
[root@yangzi test]# vim a.jsp

web.xml的内容如下

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<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/javaee" xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/javaee
http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_2_5.xsd" id="WebApp_ID" version="2.5">
<display-name>test</display-name> 

</web-app>

a.jsp的内容如下

代码语言：javascript复制
<%@ page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8" pageEncoding="UTF-8"%>
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/loose.dtd">
<html>
  <head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8">
<title>hello，yangzi</title> </head>
<body>
-----------welcome------------
<%=" my docker tomcat，yangzi "%>
<br>
<br>
<% System.out.println("-------my docker tomcat-------");%>
  </body>
</html>
  1. 在服务器上测试验证test服务curl localhost:9090/test/a.jsp，正常返回jsp当中的内容即可，也可进入本地挂载日志目录/root/yangzi/build/tomcat/tomcat9logs/下，查看tomcat访问日志cat catalina.out

结束语

本文介绍了使用DockerFile自定义Docker镜像方法，但它始终操作的是单个镜像，并生成单个容器，在实际工作当中，我们需要使用到多个容器（如Mysql容器，Nginx容器等），去部署完整的Web服务，这时候需要用到Docker-Compose容器编排工具，下期继续为大家介绍

学习到这里Docker里面的大部分命令大家都基本使用过了，下篇文章也是Docker系列的最后一篇，会完整的给大家总结Docker命令

容器镜像服务 tomcat 容器 命令行工具

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