Docker镜像的缓存特性和Dockerfile

一、Docker镜像的缓存特性

1、构建镜像

Docker 会缓存已有镜像的镜像层，构建新镜像时，如果某镜像层已经存在，就直接使用，无需重新创建。

例如：

在前面的 Dockerfile 中添加一点新内容，往镜像中复制一个文件imageFuGai：

vi Dockerfile

# This my first CentOS Dockerfile

# Version 1.0

# Base images

FROM centos

 

#MAINTAINER

MAINTAINER zola

 

#ENV

#ADD

 

#RUN

RUN yum install -y wget

 

COPY  imageFuGai

 

#WORKDIR

#EXPOSE

#CMD

 

[[email protected] ~]# pwd

/root

[[email protected] ~]# ll

total 8

-rw-------. 1 root root 1616 Apr 29 17:42 anaconda-ks.cfg

-rw-r--r--. 1 root root  189 May 10 20:09 Dockerfile

-rw-r--r--. 1 root root    0 May 10 20:02 imageFuGai

[[email protected] ~]# docker build -t centos-with-wget-02  .

Sending build context to Docker daemon  17.41kB

Step 1/4 : FROM centos

 ---> 470671670cac

Step 2/4 : MAINTAINER zola

 ---> Using cache

 ---> fe6ec852b0c9

Step 3/4 : RUN yum install -y wget

 ---> Using cache

 ---> 1cca79f8389d

Step 4/4 : COPY  imageFuGai  /

 ---> e0ebf5dc3b3c

Successfully built e0ebf5dc3b3c

Successfully tagged centos-with-wget-02:latest

[[email protected] ~]#

解释：

Step 2和Step 3：之前已经运行过相同的 RUN 指令，这次直接使用缓存中的镜像层 fe6ec852b0c9和1cca79f8389d。

Step 4：执行 COPY 指令。

其过程是启动临时容器，复制 imageFuGai，提交新的镜像层 e0ebf5dc3b3c，删除临时容器。

在构建镜像时不使用缓存，可以在 docker build 命令中加上 --no-cache 参数

docker build -t --no-cache  centos-with-wget-02  .

Dockerfile 中每一个指令都会创建一个镜像层，上层是依赖于下层的。无论什么时候，只要某一层发生变化，其上面所有层的缓存都会失效。

若改变 Dockerfile 指令的执行顺序，或者修改或添加指令，都会使缓存失效。

2、下载镜像

Docker 在下载镜像时也会使用缓存。例如我们下载 httpd 镜像

docker  history  debian

 

二、调试 Dockerfile

1、通过 Dockerfile 构建镜像的过程

从 base 镜像运行一个容器

执行一条指令，对容器做修改

执行类似 docker commit 的操作，生成一个新的镜像层

Docker 再基于刚刚提交的镜像运行一个新容器

重复 2-4 步，直到 Dockerfile 中的所有指令执行完毕

2、Dockerfile 由于某种原因执行到某个指令失败了，我们也将能够得到前一个指令成功执行构建出的镜像，这对调试 Dockerfile 非常有帮助

如果Dockerfile 在执行第三步 RUN 指令1时失败。我们可以利用第二步创建的镜像 111133223 进行调试，方式是通过 docker run -it 启动镜像的一个容器

docker run -it   111133223

手工执行 RUN 指令1很容易定位失败的原因

三、Dockerfile 常用指令

参考链接：

https://www.runoob.com/docker/docker-dockerfile.html

FROM

指定 base 镜像。

MAINTAINER

设置镜像的作者，可以是任意字符串。

 

COPY

将文件从 build context 复制到镜像。

COPY 支持两种形式：

COPY src dest

COPY ["src", "dest"]

注意：src 只能指定 build context 中的文件或目录。

 

ADD

与 COPY 类似，从 build context 复制文件到镜像。不同的是，如果 src 是归档文件（tar, zip, tgz, xz 等），文件会被自动解压到 dest。

 

ENV

设置环境变量，环境变量可被后面的指令使用。例如：

...

ENV MY_VERSION 1.3

RUN yum -y install -y mypackage=$MY_VERSION

...

 

EXPOSE

指定容器中的进程会监听某个端口，Docker 可以将该端口暴露出来。我们会在容器网络部分详细讨论。

 

VOLUME

将文件或目录声明为 volume。我们会在容器存储部分详细讨论。

 

WORKDIR

为后面的 RUN, CMD, ENTRYPOINT, ADD 或 COPY 指令设置镜像中的当前工作目录。

 

RUN

在容器中运行指定的命令。

 

CMD

容器启动时运行指定的命令。

Dockerfile 中可以有多个 CMD 指令，但只有最后一个生效。CMD 可以被 docker run 之后的参数替换。

 

ENTRYPOINT

设置容器启动时运行的命令。

Dockerfile 中可以有多个 ENTRYPOINT 指令，但只有最后一个生效。CMD 或 docker run 之后的参数会被当做参数传递给 ENTRYPOINT。

注：Dockerfile 支持以“#”开头的注释

注意：Dockerfile 的指令每执行一次都会在 docker 上新建一层。所以过多无意义的层，会造成镜像膨胀过大。例如：

 

FROM centos

RUN yum install wget

RUN wget -O redis.tar.gz "http://download.redis.io/releases/redis-5.0.3.tar.gz"

RUN tar -xvf redis.tar.gz

以上执行会创建 3 层镜像。可简化为以下格式：

FROM centos

RUN yum install wget \

    && wget -O redis.tar.gz "http://download.redis.io/releases/redis-5.0.3.tar.gz" \

    && tar -xvf redis.tar.gz

以 && 符号连接命令，这样执行后，只会创建 1 层镜像

RUN、CMD、ENTRYPOINT 很重要且容易混淆

四、RUN、CMD 和 ENTRYPOINT

RUN 执行命令并创建新的镜像层，RUN 经常用于安装软件包

CMD 设置容器启动后默认执行的命令及其参数，但 CMD 能够被 docker run 后面跟的命令行参数替换

ENTRYPOINT 配置容器启动时运行的命令

1、Shell 和 Exec 格式

两种方式指定 RUN、CMD 和 ENTRYPOINT 要运行的命令：Shell 格式和 Exec 格式，二者在使用上有细微的区别。

Shell 格式

<instruction> <command>

Exec 格式

<instruction> ["executable", "param1", "param2", ...]

CMD 和 ENTRYPOINT 推荐使用 Exec 格式，因为指令可读性更强，更容易理解。RUN 两种格式shell格式和Exec格式都可以

2、RUN 有两种格式

Shell 格式：RUN

Exec 格式：RUN ["executable", "param1", "param2"]

使用 RUN 安装多个包：

RUN apt-get update && apt-get install -y \  

 bzr \

 cvs \

 git \

 mercurial \

 subversion

注意：apt-get update 和 apt-get install 被放在一个 RUN 指令中执行，这样能够保证每次安装的是最新的包。如果 apt-get install 在单独的 RUN 中执行，则会使用 apt-get update 创建的镜像层，而这一层可能是很久以前缓存的。

3、最佳实践

使用 RUN 指令安装应用和软件包，构建镜像。

如果 Docker 镜像的用途是运行应用程序或服务，比如运行一个 MySQL，应该优先使用 Exec 格式的 ENTRYPOINT 指令。CMD 可为 ENTRYPOINT 提供额外的默认参数，同时可利用 docker run 命令行替换默认参数。

如果想为容器设置默认的启动命令，可使用 CMD 指令。用户可在 docker run 命令行中替换此默认命令。

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