Docker-制作镜像

提示：文章写完后，目录可以自动生成，如何生成可参考右边的帮助文档

前言

提示：这里可以添加本文要记录的大概内容：

在使用 docker 制作镜像之前，我们需要学会docker 安装、基本概念，以及 docker 基础命令的使用，然后再开始制作自己的镜像文件。学习制作镜像，还要从基本概念出发，直到镜像制作成功为止。

提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

一、操作系统的组成

进程子系统
进程通信子系统
内存管理系统
设备管理系统
文件管理系统
网络通信子系统
作业控制子系统

Liunx操作系统由 bootfs 和 rootfs 两部分组成

在实际的 Linux 系统中：

bootfs 通常是一个单独的分区（例如 /dev/sda1），挂载点为 /boot。这个分区专门存放启动所需的文件。

rootfs 是主文件系统，通常挂载在根目录 / 下。它包含了系统的所有文件和目录。

（一）bootfs

bootfs（Boot Filesystem 启动文件系统）
定义: bootfs 是系统用来存放引导相关文件的文件系统。这些文件通常包括内核映像、引导加载程序（如 GRUB）、初始 RAM 磁盘（initrd/initramfs）等。
功能: 这个文件系统的作用是在系统启动过程中，提供启动加载器和必要的内核文件。它确保在计算机启动时可以正确地加载和执行操作系统的内核。

（二）rootfs

rootfs（Root Filesystem 根文件系统）
定义: rootfs 是系统的根文件系统，挂载在系统的根目录 / 上。它包含了操作系统所需的所有文件和目录，包括用户文件、系统库、配置文件等。
功能: 在启动过程完成后，rootfs 成为系统的主文件系统，支持操作系统的正常运行。它存储了系统的主要内容，如 /bin、/etc、/usr 等目录。

（三）Liunx操作系统的启动过程

（1）引导阶段:

当计算机启动时，BIOS 或 UEFI 固件会加载引导加载程序（bootloader），这个引导加载程序通常位于 bootfs 中。
引导加载程序读取内核映像和初始 RAM 磁盘，这些文件也在 bootfs 中。

（2）根文件系统挂载:

内核开始启动操作系统时，它会加载 rootfs，并将其挂载为系统的根文件系统（/）。
一旦 rootfs 被挂载，系统就进入正常的运行状态，所有的用户操作和应用程序都在 rootfs 上进行

（四）Liunx发行版的区别

Liunx的发行版有很多，比如：Ubuntu、RedHat、CentOS、Debian、Fedora、SuSE、OpenSUSE、Arch Linux、SolusOS 等
不同Liunx的发行版，bootfs基本一样的，而不同的发行版区别在于rootfs不同

二、Docker镜像原理

Docker镜像是由特殊的文件系统叠加而成，最底端是 bootfs，并使用宿主机的bootfs，第二层是 root文件系统rootfs,称为base image ，然后再往上可以叠加其他的镜像文件。

使用统一文件系统（Union File System）技术能够将不同的层整合成一个文件系统，为这些层提供了一个统一的视角，这样就隐藏了多层的存在，在用户的角度看来，只存在一个文件系统。

一个镜像可以放在另一个镜像的上面。位于下面的镜像称为父镜像，最底部的镜像成为基础镜像

当从一个镜像被创建成容器并启动时，Docker会在最顶层加载一个读写文件系统作为容器， docker的本质就是一个分层文件系统 。

下面我们在虚拟机上查看Liunx操作系统 和 docker 容器关系

（一）Liunx系统与Docker容器比较

（1）系统文件结构比较

a. 在Liunx操作系统中，进入 /root 目录 ，查看系统文件目录

cd /
ll

b.进入 mysql容器内部

docker exec -it mysql /bin/bash
ls -l

c.进入 nacos 容器内部

docker exec -it nacos /bin/bash
ls -l

从 a（CentOS系统），b（MySQL容器）到 c（nacos容器）我们可以看到文件结构都是如此相似，说明 dokcer 启动的容器就是，在我们系统内部又创建了一个Liunx系统，这个Liunx系统呢，他并非是跟我们使用CentOS系统一样完整，因为有的容器内部文件很多（mysql），有的很少（nacos）,这下我们可以清楚地理解容器了，docker 容器 其实就是在我们系统内部创建了一台微小虚拟机，例如：MySQL容器就是为我们创建一个虚拟机，并且安装上了mysql，安装mysql时是需要额外自定义配置一些参数的，所以docker创建容器时为我们提供 -e 来设置参数，这就是为什么 docker 拉取mysql镜像时，为什么启动mysql 容器的指令这么长。

当然除了看文件，使用ls -l 指令就判断 docker 容器就是个微小的Liunx系统是否过于草率？还有一个方法，就是进入docker 容器内部，使用Liunx中查看系统版本的指令

（2）系统版本信息比较

cat /etc/os-release

这是我们CentOS系统

mysql 容器内部系统版本号

三、DockerFile

（一）DockerFile 概念

Dockerfile 是一个文本文件，其中包含了构建 Docker 镜像所需的所有指令和配置。通过 Dockerfile，你可以定义基础镜像、安装软件包、复制文件、设置环境变量以及配置容器运行时的其他设置。Dockerfile 用于自动化创建 Docker 镜像的过程，使得部署和分发应用程序变得更加高效和一致。

（二）DockerFile 指令

（1）FROM指令

指定基础镜像。所有的 Dockerfile 都以 FROM 指令开始。

FROM ubuntu:20.04

（2）LABEL指令

添加元数据到镜像，例如维护者信息、版本号等

LABEL maintainer="123@example.com"
LABEL version="1.0"

（3）RUN指令

在镜像内执行命令，通常用于安装软件包或进行配置

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

（4）CMD 指令

指定容器启动时执行的默认命令。可以被 docker run 命令行中的命令覆盖

CMD ["nginx", "-g", "daemon off;"]

（5）ENTRYPOINT指令

指定容器启动时执行的命令，并且不能被 docker run 命令行中的命令覆盖。通常用于指定容器的主进程。

ENTRYPOINT ["nginx"]
CMD ["-g", "daemon off;"]

（6）COPY指令

将文件或目录从构建上下文复制到镜像中的指定路径。

COPY ./localfile.txt /containerfile.txt

（7）ADD指令

与 COPY 类似，但功能更强大。可以解压 tar 文件或从 URL 下载文件。

ADD https://example.com/file.tar.gz /app/
ADD localfile.tar.gz /app/

（8）WORKDIR指令

设置工作目录。后续的 RUN、CMD、ENTRYPOINT、COPY 和 ADD 指令都会在这个目录下执行

WORKDIR /app

（9）VOLUME指令

创建一个挂载点，并在容器和主机之间共享数据。

VOLUME ["/data"]

（10）EXPOSE指令

声明容器在运行时将监听的端口。注意，这个指令不会自动开放端口，只是为了文档目的。

EXPOSE 80

（11）ENV指令

设置环境变量。可以用于配置软件和容器的运行环境。

ENV APP_ENV=production

（12）ARG指令

定义构建时的变量。这些变量可以在 RUN 指令中使用，并且在构建时通过 --build-arg 传递。

ARG VERSION=1.0
RUN echo "Version is $VERSION"

（13）USER指令

指定运行容器时的用户。

USER www-data

（14）ONBUILD指令

指定当当前镜像作为另一个镜像的基础镜像时执行的命令。

ONBUILD RUN echo "This will run on build of the child image"

（15）STOPSIGNAL指令

设置容器停止时发送的信号，默认为 SIGTERM。

STOPSIGNAL SIGINT

（16）HEALTHCHECK指令

为容器设置健康检查，以确保容器的运行状态良好。

HEALTHCHECK CMD curl --fail http://localhost/ || exit 1

（17）SHELL指令

更改默认的 shell（默认是 /bin/sh -c）。如果需要使用其他 shell，可以使用这个指令。

SHELL ["/bin/bash", "-c"]

四、DockerFile 制作镜像

本次我们制作镜像的项目黑马程序员课程中的一个商城项目-hm，在作者专栏中有个Jenkins专栏，里面有篇博客是讲解Jenkins是如何从Gitee上拉取代码到服务器上的。
本次DockerFile 制作镜像：就是以 hm 的项目来制作镜像，部署我们开发的微服务项目。

（一）编写DockerFile文件

在每个服务下添加 dockerfile 文件

# 基础镜像
FROM openjdk:17-jdk
# 设定时区
ENV TZ=Asia/Shanghai
RUN ln -snf /usr/share/zoneinfo/$TZ /etc/localtime && echo $TZ > /etc/timezone
# 暴露端口
# 监听 8080 端口
# 拷贝jar包
COPY ./target/hm-service.jar /app.jar
# 入口
ENTRYPOINT ["java", "-jar", "/app.jar"]

（二）Jenkisn拉取拉取

进入Jenkisn工作空间，随便找个微服务项目（hm是微服务项目）

cd /var/lib/jenkins/workspace/hmall/hm-service

其它微服务也确保拉取到了dockerfile文件

其它的就不一一展示了

（三）制作服务镜像

（1）进入到 hm-service 这个服务目录下

cd /var/lib/jenkins/workspace/hmall/hm-service

docker iamges

（2）制作镜像

docker build -t hm-service .   #注意后面有个 . 
docker build -t cart-service .
docker build -t item-service .
docker build -t user-service .

doucker build 构建镜像
-t 构建的镜像名称
. 表示当前目录是 Dockerfile 的位置。如果 Dockerfile 不在当前目录中，你需要提供相应的路径

（3）启动容器

1、hm-service容器

docker run -d \
> --name hm-service \
> -p 8080:8080 \
> hm-service:latest

2、item-service容器

docker run -d --name item-service -p 8081:8081 item-service:latest

3、cart-service容器

docker run -d \
> --name cart-service \
> -p 8082:8082 \
> cart-service:latest

这里的命令就不做解释了，可以看docker-命令篇

（4）浏览器访问

总结

以上就是我们讲解怎么将微服务制作成镜像，并使用docker部署我们服务。当我们知道如何使用docker制作镜像后，后续我们需要将docker与Jenkins结合起来使用，最终想要实现的效果是，当我们提交代码后，Jenkins会为我们自动拉取代码，打包，调用docker制作镜像，并且将最新的镜像文件做成容器部署在服务器上。