为了实现CI/CD，先来定制一个Docker镜像【实战精华篇】

背景

计划把手头的项目逐步改造为基于Docker容器的方式发布，同时，项目中已经采用了云厂商提供的CI/CD自动化发布流水线。因此，为配合CI/CD操作，需要先针对项目构建一些发布的脚本，通过脚本来自动化操作Docker镜像定制、Docker的启动和停止。

在阅读和实践本篇文章之前，如果你还未搭建Docker的环境，可参考上篇文章《Linux安装Docker完整教程》，先把整个环境搭建起来，同时熟悉一下Docker的基本操作命令。

这篇文章就配合具体的实践案例来为大家讲讲如何定制一个Docker镜像，并通过脚本来执行镜像的构建、项目的发布、容器的启动与停止等。

什么是Dockerfile？

Dockerfile是一个用来构建镜像的文本文件，文本内容包含了一条条构建镜像所需的指令和说明。常见的指令比如有：FROM、RUN、ADD、COPY、CMD、ENV等。

在镜像构建时，需要注意的一点是：镜像的构建是一层层构建的，前一层是后一层的基础。每一层构建完就不会再发生改变，后一层上的任何改变只发生在自己这一层。

像上面提到的指令，每一次操作都会构建一层。比如删除前一层的文件，在最终容器运行时，虽然看不到这个文件，但是实际上该文件会一直跟随镜像。因此，在构建镜像时，需要额外小心，每一层尽量只包含该层需要添加的东西，任何额外的东西应该在该层构建结束前清理掉。

另外，为了减少构建层的数量，在编写Dockerfile文件时尽量将多层的指令合并成一层执行，比如两个RUN命令可以通过&&将其合并成一条。

不建议的镜像制作方式

制作Docker镜像通常有两种方式：基于docker commit和基于Dockerfile的形式。

Docker提供了一个 docker commit 命令，可以将容器的存储层保存下来成为镜像。换句话说，就是在原有镜像的基础上，再叠加上容器的存储层，并构成新的镜像。后续运行这个新镜像时，就会拥有原有容器最后的文件变化。

docker commit的方式除了学习之外，还可以用于一些特殊的场景，比如被入侵后保存现场等。但是不要使用 docker commit 定制镜像，定制镜像应该使用 Dockerfile 来完成。

这是因为在使用docker commit制作镜像时，除了我们想要修改的内容（文件）之外，该命令还会修改一些其他的文件，而且所有对镜像的操作都是黑箱操作，生成的镜像也被称为黑箱镜像。

除了制作镜像的人知道执行过什么命令、怎么生成的镜像，别人根本无从得知。即使制作镜像的人，一段时间后可能也无法记清具体的操作。这种黑箱镜像的维护工作是非常痛苦的。

另外，如果使用 docker commit 制作镜像，以及后期修改的话，每一次修改都会让镜像更加臃肿一次，所删除的上一层的东西并不会丢失，会一直如影随形的跟着这个镜像，即使根本无法访问到。这会让镜像更加臃肿。

因此，这里我们不采用 docker commit 的方式制作镜像，如果大家感兴趣的话，可以在网络上查询一下该方式的制作流程。本文重点介绍基于 Dockerfile 的方式来制作镜像，下面就以实例展示一下如何构建一个Docker镜像。

Dockerfile指令编写

在/opt目录下创建一个业务目录/opt/channel/docker（这里部署的项目为渠道项目，取名channel），在该目录下存放Dockerfile、待发布的jar包等资源文件。

$ cd /opt/channel/docker
$ touch Dockerfile

上述指令先进入/opt/channel/docker目录、创建了一个空的Dockerfile（文本）文件。

编辑Dockerfile内容如下：

FROM java:8
COPY ./hqy-service-channel.jar ./app.jar
ENV spring.profiles.active prod
EXPOSE 8190
ENTRYPOINT ["java", "-jar","-Duser.timezone=GMT+08", "./app.jar"]

Dockerfile中涉及到FROM、COPY、ENV、EXPOSE、ENTRYPOINT五个指令，下面逐一讲解。

FROM指令

所谓制作镜像，就是在已经存在的镜像的基础上进行定制。基础镜像是必须指定的，而 FROM 就是指定基础镜像，因此一个 Dockerfile 中 FROM 是必备的指令，并且必须是第一条指令。

这里的FROM java:8，也就是采用openjdk在Docker镜像源中的镜像，版本为8。可以通过search命令查看一下这个镜像：

[docker]# docker search java
NAME                                 DESCRIPTION                                     STARS     OFFICIAL   AUTOMATED
node                                 Node.js is a JavaScript-based platform for s…   11734     [OK]
tomcat                               Apache Tomcat is an open source implementati…   3368      [OK]
openjdk                              "Vanilla" builds of OpenJDK (an open-source …   3362      [OK]
java                                 DEPRECATED; use "openjdk" (or other JDK impl…   1976      [OK]

第4个name为java的便是，为了方便后面操作，这里直接将镜像pull到本地。

docker pull java:8

查看本地pull之后，本地的镜像列表：

[root@iZ2zehx0enix3i0aiea7p0Z docker]# docker images
REPOSITORY   TAG       IMAGE ID       CREATED         SIZE
java         8         d23bdf5b1b1b   5 years ago     643MB

后续执行镜像制作时便以该镜像为基础进行构建。

COPY指令

COPY，复制指令，从上下文目录中复制文件或者目录到容器里指定路径。

COPY ./hqy-service-channel.jar ./app.jar

其中第一个参数为源文件路径，第二个参数为容器内目标文件路径。这里是将当前目录下的Spring Boot项目jar包hqy-service-channel.jar，复制到容器内并命名为app.jar。在执行创建镜像命令之前，需要把项目jar包放到Dockerfile同级目录下。

ENV指令

ENV指令，用于设置环境变量，定义了环境变量，那么在后续的指令中，就可以使用这个环境变量。

基本格式为：

ENV <key> <value>
ENV <key1>=<value1> <key2>=<value2>...

第一个参数为变量key，第二个参数为变量值，这里用于设置SpringBoot项目的配置文件的profile为prod（生产配置文件）。

EXPOSE指令

EXPOSE指令，仅仅只是声明端口。作用是帮助镜像使用者理解这个镜像服务的守护端口，以方便配置映射。另外，在运行时使用随机端口映射时，也就是 docker run -P 时，会自动随机映射 EXPOSE 的端口。

基本格式：

EXPOSE <端口1> [<端口2>...]

这里采用了8190端口。

ENTRYPOINT指令

ENTRYPOINT指令，类似于CMD指令，但其不会被docker run的命令行参数指定的指令所覆盖，而且这些命令行参数会被当作参数送给 ENTRYPOINT指令指定的程序。在执行docker run时可以指定ENTRYPOINT运行所需的参数。

ENTRYPOINT ["<executeable>","<param1>","<param2>",...]

这里使用ENTRYPOINT指令来执行jar -jar启动SpringBoot项目。

RUN指令

RUN指令虽然在实例中没用到，但也是非常常见的一个指令，于执行后面跟着的命令行命令，有以下两种格式。

shell 格式：

RUN <命令行命令>
# <命令行命令> 等同于，在终端操作的 shell 命令。

exec格式：

RUN ["可执行文件", "参数1", "参数2"]
# 例如：
# RUN ["./test.php", "dev", "offline"] 等价于 RUN ./test.php dev offline

经过上述一系列的操作，Dockerfile文件编写完毕。在构建命令时值得注意的是：按照Docker最佳实践的要求，容器不应该向其存储层内写入任何数据，容器存储层要保持无状态化。所有的文件写入操作，都应该使用数据卷（Volume）、或者绑定宿主目录，在这些位置的读写会跳过容器存储层，直接对宿主（或网络存储）发生读写，其性能和稳定性更高。

构建镜像

上面准备好了Dockerfile文件，再把对应的jar包放在指定的位置，可在Dockerfile文件的目录执行构建命令，比如：

docker build -t channel .

其中-t channel指定了构建镜像的名称，当然也可以同时指定版本编号-t channel:v1。后面的“.”指的是当前目录。

执行效果如下：

[docker]# docker build -t channel .
Sending build context to Docker daemon  82.31MB
Step 1/5 : FROM java:8
 ---> d23bdf5b1b1b
Step 2/5 : COPY ./hqy-service-channel.jar ./app.jar
 ---> 10cb376c7572
Step 3/5 : ENV spring.profiles.active test
 ---> Running in ca70651b21b6
Removing intermediate container ca70651b21b6
 ---> ec420f94df51
Step 4/5 : EXPOSE 8190
 ---> Running in 318e718d552a
Removing intermediate container 318e718d552a
 ---> 6746bad4a990
Step 5/5 : ENTRYPOINT ["java", "-jar","-Duser.timezone=GMT+08", "./app.jar"]
 ---> Running in 135de4d42ec8
Removing intermediate container 135de4d42ec8
 ---> 1720afb4fec7
Successfully built 1720afb4fec7
Successfully tagged channel:latest

执行docker images可查看到镜像构建完毕：

[docker]# docker images
REPOSITORY   TAG       IMAGE ID       CREATED          SIZE
channel      latest    1720afb4fec7   51 seconds ago   725MB
java         8         d23bdf5b1b1b   5 years ago      643MB

后续便可以通过docker run命令来启动容器了。

这里为了方便CI/CD操作，我们可以通过脚本来完成整个容器停止、容器移除、镜像的移除、镜像的重新制作以及容器的重新启动，这样CI/CD的系统只用调用对应的脚本即可。

示例脚本start.sh如下：

#!/bin/bash
# 停止容器
docker stop channel
echo "停止容器success!"
# 移除容器
docker rm channel
echo "移除容器success!"
# 移除镜像
docker rmi channel
echo "移除镜像success!"
# 制作镜像
docker build -t channel /opt/channel/docker/
echo "制作镜像success!"
# 启动容器
docker run -d --name channel -p 8190:8190 -v /opt/channel/logs/:/opt/channel/logs/ channel channel:latest
echo "启动success!"

执行上述脚本之后，查看容器执行结果：

[bin]# docker ps
CONTAINER ID   IMAGE     COMMAND                  CREATED          STATUS          PORTS                    NAMES
e9eff75cdb6f   channel   "java -jar -Duser.ti…"   30 seconds ago   Up 28 seconds   0.0.0.0:8190->8190/tcp   channel

可以看到容器已经成功启动。当重新构建新的jar包时，只需对目录中的jar包进行替换，然后再执行一遍start.sh命令即可。