目录
一. dockerfile概念
二. Docker镜像创建
1. 基于现有镜像创建
2. 基于本地模板创建
3. 基于dockerfile创建
3.1 dockerfile结构
3.2 构建镜像命令
三. dockerfile操作指令
1. ENTRYPOINT指令
2. CMD与entrypoint
3. 示例
4. 使用exec模式是无法输出环境变量
5. shell模式（需要加解释器）
6. 区别shell 模式和exec 模式
7. ADD和copy区别
四. 镜像分层原理
1. docker镜像分层（基于AUFS构建）
2. 涉及技术
2.1 bootfs (boot file system) 内核空间
2.2 rootfs (root file system) 内核空间
2.3 为什么docker的centos镜像只有200M多一点
2.4 AUFS 与 overlay/overlay2
2.5 LXC和容器是什么关系？
2.6 dockerfile镜像分层的原理
2.7 容器之间相互通信的方式
2.8 联合文件系统(UnionFS)
2.9 镜像加载原理
五. 构建tomcat镜像
dockerfile的原理就是镜像分层。
docker images
docker create -it centos:7 bash
docker ps -a
将修改后的容器提交为新的镜像，需要使用该容器的 ID 号创建新镜像
docker commit -m "new" -a "liy" 7b43fc5a31cc centos:7
#commit 常用选项：
-m：说明信息
-a：作者信息
-p：生成过程中停止容器的运行
docker images
通过导入操作系统模板文件可以生成镜像，模板可以从OPENVZ开源项目下载，下载地址为:
https://wiki.openvz.org/Download/template/precrated
#下载debian压缩包
wget http://download.openvz.org/template/precreated/debian-7.0-x86-minimal.tar.gz
#生成镜像
docker import debian-7.0-x86-minimal.tar.gz -- debian:v1
#或
cat debian-7.0-x86-minimal.tar.gz | docker import - debian:v1
#查看镜像
docker images
#启动容器
docker run -itd debian:v1 bash
在编写Dockerfile时，有严格的格式需要遵循：
1. 第一行必须使用FROM指令指明所基于的镜像名称
2. 之后使用MAINTAINER指令说明维护该镜像的用户信息
3. 然后是镜像操作相关指令，如RUN指令。每运行一条指令，都会给基础镜像添加新的一 层
4. 最后使用CMD指令指定启动容器时要运行的命令操作
示例：
docker build -t nginx:test .
#基于dockerfile文件构建镜像命令
完整的写法： docker build -f dockerfile -t nginx:new .
docker build : 基于dockerfile 构建镜像
-f ：指定dockerfile 文件（默认不写的话指的是当前目录）
-t ：(tag) 打标签 ——》nginx:new
. ：专业说法：指的是构建镜像时的上下文环境，简单理解：指的当前目录环境中的文件
| 指令 | 含义 |
|---|---|
| FROM [镜像] | 指定新镜像所基于的镜像，第一条指令必须为FROM指令，每创建一个镜像就需要一条FROM指令，例如centos:7 from有两层含义：①开启一个新的镜像 ②必须写的一行指令 |
| MAINTAINER [名字] | 说明新镜像的维护人信息（可写可不写） |
| RUN命令 | 每一条RUN后面跟一条命令，在所基于的镜像上执行命令，并提交到新的镜像中，RUN必须大写 |
| CMD [“要运行的程序”，“参数1”、“参数2”] | 指定启动容器时需要运行的命令或者脚本，Dockerfile只能有一条CMD命令，如果指定多条则只能执行最后一条，“bin/bash”也是一条CMD,并且会覆盖image镜像里面的cmd |
| EXPOSE [端口号] | 指定新镜像加载到Docker时要开启的端口暴露端口，就是这个容器暴露出去的端口号 |
| ENV [环境变量] [变量值] | 设置一个环境变量的值，会被后面的RUN使用。容器可以根据自己的需求创建时传入环境变量，镜像不可以 |
| ADD [源文件/目录] [目标文件/目录] | ①将源文件复制到目标文件，源文件要与Dockerfile位于相同目录中， ②或者是一个URL ③若源文件是压缩包则会将其解压缩 |
| COPY [源文件/目录] [目标文件/目录] | 将本地主机上的文件/目录复制到目标地点，源文件/目录要与Dockerfile在相同的目录中，copy只能用于复制，add复制的同时，如果复制的对象是压缩包，ADD还可以解压，copy比add节省资源 |
| VOLUME [“目录”] | 在容器中创建一个挂载点，简单来说就是-v，指定镜像的目录挂载到宿主机上 |
| USER [用户名/UID] | 指定运行容器时的用户 |
| WORKDIR [路径] | 为后续的RUN、CMD、ENTRYPOINT指定工作目录，相当于是一个临时的"CD"，否则需要使用绝对路径，例如workdir /opt。移动到opt目录，并在这下面的指令都是在opt下执行 |
| ONBUILD [命令] | 指定所生成的镜像作为一个基础镜像时所要运行的命令*（是一种优化）** |
| HEALTHCHECK | 健康检查 |
ENTRYPOINT [“要运行的程序”，“参数1”，“参数2”]
设定容器启动时第一个运行的命令及其参数 可以通过使用命令docker run --entrypoint 来覆盖镜像中的ENTRYPOINT指令的内容。
两种格式：
1. exec格式（数值格式）：ENTRYPOINT [“命令”，“选项”，“参数”]
2. shell格式：ENTRYPOINT 命令 选项 参数
都是容器启动时要加载的命令
exec 模式 与shell模式
自检完成后，加载第一个pid = 1 进程
shell 翻译官/解释器，解析
echo $PATH
# mkdir test
# ls
# cd test/
# vim Dockerfile
FROM centos:7
CMD ["top"]
# docker build -t centos:7 .
# docker run -it --name test centos:7
# docker logs test
# docker ps -a
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
442009acd202 centos:7 "top" 2 minutes ago Exited (0) About a minute ago test
4b025fad91dd debian:v1 "bash" 20 hours ago Exited (255) 7 hours ago musing_blackwell
7b43fc5a31cc eeb6ee3f44bd "bash" 25 hours ago Exited (255) 7 hours ago musing_stonebraker
# docker start 442009acd202
442009acd202
# docker exec test ps aux
USER PID %CPU %MEM VSZ RSS TTY STAT START TIME COMMAND
root 1 0.5 0.0 56156 1956 pts/0 Ss+ 07:13 0:00 top
root 8 0.0 0.0 51732 1704 ? Rs 07:13 0:00 ps aux
# docker ps -a
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
442009acd202 centos:7 "top" 10 minutes ago Up 8 minutes test
4b025fad91dd debian:v1 "bash" 20 hours ago Exited (255) 7 hours ago musing_blackwell
7b43fc5a31cc eeb6ee3f44bd "bash" 25 hours ago Exited (255) 7 hours ago musing_stonebraker
# docker run -itd --name test1 centos:7 /bin/bash
546d1329aa3af4dc3984fadef0163734688a5311bffc2ee0c0180f0b5c4d1bf5
# docker ps -a
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
546d1329aa3a centos:7 "/bin/bash" 6 seconds ago Up 5 seconds test1
442009acd202 centos:7 "top" 11 minutes ago Up 8 minutes test
4b025fad91dd debian:v1 "bash" 20 hours ago Exited (255) 7 hours ago musing_blackwell
7b43fc5a31cc eeb6ee3f44bd "bash" 25 hours ago Exited (255) 7 hours ago musing_stonebraker
# docker exec test1 ps aux
USER PID %CPU %MEM VSZ RSS TTY STAT START TIME COMMAND
root 1 0.1 0.0 11828 1652 pts/0 Ss+ 07:22 0:00 /bin/bash
root 15 0.0 0.0 51732 1704 ? Rs 07:22 0:00 ps aux
示例:exec 模式 （命令加选项+参数）
# vim Dockerfile
# ls
Dockerfile
# cat Dockerfile
FROM centos:7
CMD ["echo","$HOME"]
# echo $HOME
/root
# docker build -t "centos:zb" .
Sending build context to Docker daemon 2.048kB
Step 1/2 : FROM centos:7
---> b7e2177b2b77
Step 2/2 : CMD ["echo","$HOME"]
---> Running in 3a8dbd513d04
Removing intermediate container 3a8dbd513d04
---> bc1d61e1a113
Successfully built bc1d61e1a113
Successfully tagged centos:zb
# docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
centos zb bc1d61e1a113 5 minutes ago 204MB
centos 7 b7e2177b2b77 21 hours ago 204MB
debian v1 93f7f2aa5889 21 hours ago 215MB
centos v2 1814d261a4a9 2 days ago 204MB
centos v1 28e05131ae85 2 days ago 204MB
nginx latest 605c77e624dd 6 months ago 141MB
centos <none> eeb6ee3f44bd 10 months ago 204MB
# docker run -itd --name zb centos:zb
20c36308a5d02fd93857afcb9577e6084e5c3c0f3f833de26187332e2ed817f2
# docker ps -a
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
20c36308a5d0 centos:zb "echo $HOME" 5 seconds ago Exited (0) 4 seconds ago zb
546d1329aa3a centos:7 "/bin/bash" 53 minutes ago Up 53 minutes test1
442009acd202 centos:7 "top" About an hour ago Up About an hour test
4b025fad91dd debian:v1 "bash" 21 hours ago Exited (255) 8 hours ago musing_blackwell
7b43fc5a31cc eeb6ee3f44bd "bash" 26 hours ago Exited (255) 8 hours ago musing_stonebraker
# docker logs zb
$HOME
[root@zhang test]# vim Dockerfile
[root@zhang test]# ls
Dockerfile
[root@zhang test]# cat Dockerfile
FROM centos:7
CMD ["sh","-c","echo $HOME"]
[root@zhang test]# docker build -t "centos:zb3" .
Sending build context to Docker daemon 2.048kB
Step 1/2 : FROM centos:7
---> da54b77394f6
Step 2/2 : CMD ["sh","-c","echo $HOME"]
---> Running in 8a0aacccf084
Removing intermediate container 8a0aacccf084
---> e88fdc7e0741
Successfully built e88fdc7e0741
Successfully tagged centos:zb3
[root@zhang test]# docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
centos zb3 e88fdc7e0741 2 minutes ago 204MB
centos zb 602aec7f19e8 20 minutes ago 204MB
centos 7 da54b77394f6 About an hour ago 204MB
debian v1 8f6602e3f724 2 hours ago 215MB
centos v2 492366083627 3 days ago 204MB
centos v1 d3b1e6c884df 3 days ago 204MB
nginx latest 605c77e624dd 6 months ago 141MB
nginx web 605c77e624dd 6 months ago 141MB
skymarch/nginx ly 605c77e624dd 6 months ago 141MB
centos <none> eeb6ee3f44bd 10 months ago 204MB
[root@zhang test]# docker run -itd --name zb5 centos:zb3
6ddfe7b96a6ec8b43e3dbfba1821d67d63ba129381742209665a286998105b61
[root@zhang test]# docker ps -a
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
6ddfe7b96a6e centos:zb3 "sh -c 'echo $HOME'" 15 seconds ago Exited (0) 14 seconds ago zb5
6720e21c8bdc centos:zb "echo $HOME" 19 minutes ago Exited (0) 19 minutes ago zb
9557fbf5b65a centos:7 "/bin/bash" 45 minutes ago Up 45 minutes test01
8745c753e7e0 centos:7 "top" About an hour ago Up About an hour test
8b9df79ab011 debian:v1 "bash" 2 hours ago Up 2 hours hardcore_tu
b3663b88c16d eeb6ee3f44bd "bash" 5 hours ago Up 4 hours sweet_swanson
[root@zhang test]# docker logs zb5
/root
/bin/sh -c nginx #shell 模式
nginx #exec模式exec 和shell 之间的区别
exec 不可用输出环境变量
shell 模式可以输出环境变量cmd 是容器环境启动时默认加载的命令
entrypoint 是容器环境启动时第一个加载的命令程序/脚本程序 init
如果 ENTRYPOINT 使用了 shell 模式，CMD 指令会被忽略
如果 ENTRYPOINT 使用了 exec 模式，CMD 指定的内容被追加为 ENTRYPOINT 指定命令的参数
如果 ENTRYPOINT 使用了 exec 模式，CMD 也应该使用 exec 模式
Dockerfile中的COPY指令和ADD指令都可以将主机上的资源复制或加入到容器镜像中，都是在构建镜像的过程中完成的
满足同等功能的情况下，推荐使用COPY指令。ADD指令更擅长读取本地tar文件并解压缩
LXC是一种内核中的容器技术，早期docker在没有将资源容器化的功能时，就是靠内核中LXC来完成容器虚拟化的。现在docker 拥有了自己的docker libcontainer库文件,这种库文件可以做到将资源容器化的操作，所以对LXC的依赖性大大降低。
主要包含bootloader和kernel
bootloader主要是引导加载kernel, Linux刚启动时会加载bootfs文件系统，在Docker镜像的最底层是bootfs
这一层与我们典型的Linux/Unix系统是一样的，包含boot加载器和内核。当boot加载完成之后整个内核就都在内存中了，此时内存的使用权已由bootfs转交给内核，此时系统也会卸载bootfs
在linux操作系统中（不同版本的linux发行版本），linux加载bootfs时会将rootfs设置为read-only，系统自检后会将只读改为读写，让我们可以在操作系统中进行操作
AUFS是一种联合文件系统。它使用同一个Linux host上的多个目录，逐个堆叠起来，对外呈现出一个统一的文件系统。AUFS使用该特性，实现了Docker镜像的分层
而docker 使用了overlay/overlay2存储驱动来支持分层结构
OverlayFS将单个Linux主机上的两个目录合并成一个目录。这些目录被称为层，统一过程被称为联合挂载
overlay 结构
overlayfs在linux主机上只有两层，一个目录在下层，用来保存镜像(docker)，另外一个目录在上层，用来存储容器信息
1. rootfs 基础镜像
2. lower 下层信息 （为镜像层，容器）
3. upper 上层目录 （容器信息，可写）
4. worker 运行的工作目录（copy-on-write写时复制 -》准备容器环境）
5. mergod “视图层”（容器视图）
docker 镜像层次结构小结
① base image ：基础镜像
② image：固化了一个标准运行环境，镜像本身的功能-封装一组功能性的文件，通过统一的方式，文件格式提供出来
（只读）
③ container：容器层（读写）
④ docker-server 端
⑤ 呈现给docker-client （视图）
LXC是内核中容器技术/驱动，功能是将资源容器化。完成资源容器虚拟化的过程。是早期docker的依赖组件目前docker 拥有自己的libcontianer库。可以实现容器虚拟化的功能，对LXC依赖性大大降低。
用overlay2存储引擎的方式叠加上去，最上面是容器层是可读可写的，其他镜像是可读的，
他们是共用的内核资源，共用的是操作系统里所必须的引导程序，挂载，系统之间的文件，
这些文件他和内核之间共享，所以他比实际的centos要小。
docker 0 、 数据卷容器 、 --link 隧道 、 container 模式（直连接口，同一个network namespaces里，通过同一个网卡的方式，在同一个名称空间里 共有一个IP，通过localhost交互/自己的ip或端口交互）
UnionFS(联合文件系统)：Union文件系统(UnionFS)是一种分层、轻量级并且高性能的文件系统，它支持对文件系统的修改作为一次提交来一层层的叠加，同时可以将不同目录挂载到同一个虚拟文件系统下。AUFS、OberlayFS及Devicemapper都是一种UnionFS。
Union文件系统是Docker镜像的基础。镜像可以通过分层来进行继承，基于基础镜像(没有父镜像)，可以制作各种具体的应用镜像。
特性：
一次同时加载多个文件系统，但从外面看起来，只能看到一个文件系统，联合加载会把各层文件系统叠加起来，这样最终的文件系统会包含所有底层的文件和目录。
**注：**我们下载的时候看到的一层层的就是联合文件系统
cd /opt
mkdir tomcat
cd tomcat
===上传apache-tomcat-9.0.16.tar.gz、jdk-8u91-linux-x64.tar安装包===
cd /opt/tomcat
vim Dockerfile
FROM centos:7
MAINTAINER [lcdb]
ADD jdk-8u91-linux-x64.tar.gz /usr/local
ADD apache-tomcat-9.0.16.tar.gz /usr/local
WORKDIR /usr/local
RUN mv apache-tomcat-9.0.16 tomcat
RUN mv jdk1.8.0_91 java
ENV JAVA_HOME /usr/local/java
ENV CLASS_PATH $JAVA_HOME/lib/tools.jar:$JAVA_HOME/lib/dt.jar
ENV PATH $JAVA_HOME/bin:$PATH
EXPOSE 8080
CMD ["/usr/local/tomcat/bin/catalina.sh","run"]
docker build -t tomcat:new .
docker images #查看镜像的镜像
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
tomcat new 8c285e2b491d 38 seconds ago 964MB #未优化
#运行容器，并指定端口映射
[root@zhang tomcat]# docker run -itd -p 9999:8080 tomcat:new
4146dcf57dec9bdabfd86bbfb6463c9f80454694d7cfd346f5e3ec7893461ace
[root@zhang tomcat]# docker ps -a
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
4146dcf57dec tomcat:new "/usr/local/tomcat/b…" 15 seconds ago Up 14 seconds 0.0.0.0:9999->8080/tcp, :::9999->8080/tcp compassionate_jones
==真机访问==
http://宿主机ip:9999
# mkdir /nginx
# vim Dockerfile
FROM centos:7
RUN yum install -y gcc pcre pcre-devel devel zlib-devel make
ADD nginx-1.12.2.tar.gz /mnt
WORKDIR /mnt/nginx-1.12.2
#关闭debug日志
RUN sed -i 's/CFLAGS="$CFLAGS -g"/#CFLAGS="$CFLAGS -g"/g' auto/cc/gcc
RUN ./configure --prefix=/usr/local/nginx
RUN make
RUN make install
EXPOSE 80
VOLUME ["/usr/local/nginx/html"]
CMD ["/usr/local/nginx/sbin/nginx","-g","daemon off;"]不需要输出的指令丢入/dev/null
FROM centos:7
RUN yum install -y gcc pcre pcre-devel devel zlib-devel make &> /dev/null && yum clean all
ADD nginx-1.20.2.tar.gz /opt/nginx
WORKDIR /opt/nginx/nginx-1.20.2
RUN sed -i 's/CFLAGS="$CFLAGS -g"/#CFLAGS="$CFLAGS -g"/g' auto/cc/gcc
RUN ./configure --prefix=/usr/local/nginx &> /dev/null
RUN make &> /dev/null
RUN make install &> /dev/null
RUN rm -rf /opt/nginx/nginx-1.20.2
EXPOSE 80
VOLUME ["/usr/local/nginx/html"]
CMD ["/usr/local/nginx/sbin/nginx""-g","daemon off;"]减少RUN构建
FROM centos:7
ADD nginx-1.20.2.tar.gz /opt/nginx
WORKDIR /opt/nginx/nginx-1.20.2
RUN yum install -y gcc pcre pcre-devel devel zlib-devel make &> /dev/null && \
yum clean all && \
sed -i 's/CFLAGS="$CFLAGS -g"/#CFLAGS="$CFLAGS -g"/g' auto/cc/gcc && \
./configure --prefix=/usr/local/nginx &> /dev/null && \
make &> /dev/null && make install &> /dev/null &&\
rm -rf /opt/nginx/nginx-1.20.2
EXPOSE 80
VOLUME ["/usr/local/nginx/html"]
CMD ["/usr/local/nginx/sbin/nginx","-g","daemon off;"]多阶段构建
FROM centos:7 as build
ADD nginx-1.20.2.tar.gz /opt/nginx
WORKDIR /opt/nginx/nginx-1.20.2
RUN yum install -y gcc pcre pcre-devel devel zlib-devel make &> /dev/null && \
yum clean all &&\
sed -i 's/CFLAGS="$CFLAGS -g"/#CFLAGS="$CFLAGS -g"/g' auto/cc/gcc && \
./configure --prefix=/usr/local/nginx &> /dev/null && \
make &>/dev/null && \
make install &>/dev/null && \
rm -rf /opt/nginx/nginx-1.20.2
FROM centos:7
EXPOSE 80
VOLUME ["/usr/local/nginx/html"]
COPY --from=build /usr/local/nginx /usr/local/nginx
CMD ["/usr/local/nginx/sbin/nginx","-g","daemon off;"]使用更为轻量级的linux发行版本
#下载debian压缩包
wget http://download.openvz.org/template/precreated/debian-7.0-x86-minimal.tar.gz
docker import debian-7.0-x86-minimal.tar.gz -- debian:v1