编写最佳的Dockerfile的方法
Dockerfile的语法非常简单，然而如何加快镜像构建速度，如何减少Docker镜像的大小却不是那么直观，需要积累实践经验。这篇博客可以帮助你快速掌握编写Dockerfile的技巧。
为了保证可读性，本文采用意译而非直译。另外，本文版权归原作者所有，翻译仅用于学习。
我已经使用Docker有一段时间了，其中编写Dockerfile是非常重要的一部分工作。在这篇博客中，我打算分享一些建议，帮助大家编写更好的Dockerfile。
目标:
- 更快的构建速度
- 更小的Docker镜像大小
- 更少的Docker镜像层
- 充分利用镜像缓存
- 增加Dockerfile可读性
- 让Docker容器使用起来更简单
总结
- 编写.dockerignore文件
- 容器只运行单个应用
- 将多个RUN指令合并为一个
- 基础镜像的标签不要用latest
- 每个RUN指令后删除多余文件
- 选择合适的基础镜像(alpine版本最好)
- 设置WORKDIR和CMD
- 使用ENTRYPOINT(可选)
- 在entrypoint脚本中使用exec
- COPY与ADD优先使用前者
- 合理调整COPY与RUN的顺序
- 设置默认的环境变量，映射端口和数据卷
- 使用LABEL设置镜像元数据
- 添加HEALTHCHECK
示例
示例Dockerfile犯了几乎所有的错(当然我是故意的)。接下来，我会一步步优化它。假设我们需要使用Docker运行一个Node.js应用，下面就是它的Dockerfile(CMD指令太复杂了，所以我简化了，它是错误的，仅供参考)。
FROMubuntu ADD./app RUNapt-getupdate RUNapt-getupgrade-y RUNapt-getinstall-ynodejssshmysql RUNcd/app&&npminstall #thisshouldstartthreeprocesses,mysqlandssh #inthebackgroundandnodeappinforeground #isn'titbeautifullyterrible?<3 CMDmysql&sshd&npmstart
构建镜像:
dockerbuild-twtf.
1.编写.dockerignore文件
构建镜像时，Docker需要先准备context，将所有需要的文件收集到进程中。默认的context包含Dockerfile目录中的所有文件，但是实际上，我们并不需要.git目录，node_modules目录等内容。.dockerignore的作用和语法类似于.gitignore，可以忽略一些不需要的文件，这样可以有效加快镜像构建时间，同时减少Docker镜像的大小。示例如下:
.git/ node_modules/
2.容器只运行单个应用
从技术角度讲，你可以在Docker容器中运行多个进程。你可以将数据库，前端，后端，ssh，supervisor都运行在同一个Docker容器中。但是，这会让你非常痛苦:
非常长的构建时间(修改前端之后，整个后端也需要重新构建)
非常大的镜像大小
多个应用的日志难以处理(不能直接使用stdout，否则多个应用的日志会混合到一起)
横向扩展时非常浪费资源(不同的应用需要运行的容器数并不相同)
僵尸进程问题-你需要选择合适的init进程
因此，我建议大家为每个应用构建单独的Docker镜像，然后使用DockerCompose运行多个Docker容器。
现在，我从Dockerfile中删除一些不需要的安装包，另外，SSH可以用dockerexec替代。示例如下：
FROMubuntu ADD./app RUNapt-getupdate RUNapt-getupgrade-y #weshouldremovesshandmysql,anduse #separatecontainerfordatabase RUNapt-getinstall-ynodejs#sshmysql RUNcd/app&&npminstall CMDnpmstart
3.将多个RUN指令合并为一个
Docker镜像是分层的，下面这些知识点非常重要:
Dockerfile中的每个指令都会创建一个新的镜像层。
镜像层将被缓存和复用
当Dockerfile的指令修改了，复制的文件变化了，或者构建镜像时指定的变量不同了，对应的镜像层缓存就会失效
某一层的镜像缓存失效之后，它之后的镜像层缓存都会失效
镜像层是不可变的，如果我们再某一层中添加一个文件，然后在下一层中删除它，则镜像中依然会包含该文件(只是这个文件在Docker容器中不可见了)。
Docker镜像类似于洋葱。它们都有很多层。为了修改内层，则需要将外面的层都删掉。记住这一点的话，其他内容就很好理解了。
现在，我们将所有的RUN指令合并为一个。同时把apt-getupgrade删除，因为它会使得镜像构建非常不确定(我们只需要依赖基础镜像的更新就好了)
FROMubuntu ADD./app RUNapt-getupdate\ &&apt-getinstall-ynodejs\ &&cd/app\ &&npminstall CMDnpmstart
记住一点，我们只能将变化频率一样的指令合并在一起。将node.js安装与npm模块安装放在一起的话，则每次修改源代码，都需要重新安装node.js，这显然不合适。因此，正确的写法是这样的:
FROMubuntu RUNapt-getupdate&&apt-getinstall-ynodejs ADD./app RUNcd/app&&npminstall CMDnpmstart
4.基础镜像的标签不要用latest
当镜像没有指定标签时，将默认使用latest标签。因此，FROMubuntu指令等同于FROMubuntu:latest。当时，当镜像更新时，latest标签会指向不同的镜像，这时构建镜像有可能失败。如果你的确需要使用最新版的基础镜像，可以使用latest标签，否则的话，最好指定确定的镜像标签。
示例Dockerfile应该使用16.04作为标签。
FROMubuntu:16.04#it'sthateasy! RUNapt-getupdate&&apt-getinstall-ynodejs ADD./app RUNcd/app&&npminstall CMDnpmstart
5.每个RUN指令后删除多余文件
假设我们更新了apt-get源，下载，解压并安装了一些软件包，它们都保存在/var/lib/apt/lists/目录中。但是，运行应用时Docker镜像中并不需要这些文件。我们最好将它们删除，因为它会使Docker镜像变大。
示例Dockerfile中，我们可以删除/var/lib/apt/lists/目录中的文件(它们是由apt-getupdate生成的)。
FROMubuntu:16.04 RUNapt-getupdate\ &&apt-getinstall-ynodejs\ #addedlines &&rm-rf/var/lib/apt/lists/* ADD./app RUNcd/app&&npminstall CMDnpmstart
6.选择合适的基础镜像(alpine版本最好)
在示例中，我们选择了ubuntu作为基础镜像。但是我们只需要运行node程序，有必要使用一个通用的基础镜像吗？node镜像应该是更好的选择。
FROMnode ADD./app #wedon'tneedtoinstallnode #anymoreanduseapt-get RUNcd/app&&npminstall CMDnpmstart
更好的选择是alpine版本的node镜像。alpine是一个极小化的Linux发行版，只有4MB，这让它非常适合作为基础镜像。
FROMnode:7-alpine ADD./app RUNcd/app&&npminstall CMDnpmstart
apk是Alpine的包管理工具。它与apt-get有些不同，但是非常容易上手。另外，它还有一些非常有用的特性，比如no-cache和--virtual选项，它们都可以帮助我们减少镜像的大小。
7.设置WORKDIR和CMD
WORKDIR指令可以设置默认目录，也就是运行RUN/CMD/ENTRYPOINT指令的地方。
CMD指令可以设置容器创建是执行的默认命令。另外，你应该讲命令写在一个数组中，数组中每个元素为命令的每个单词(参考官方文档)。
FROMnode:7-alpine WORKDIR/app ADD./app RUNnpminstall CMD["npm","start"]
8.使用ENTRYPOINT(可选)
ENTRYPOINT指令并不是必须的，因为它会增加复杂度。ENTRYPOINT是一个脚本，它会默认执行，并且将指定的命令错误其参数。它通常用于构建可执行的Docker镜像。entrypoint.sh如下:
#!/usr/bin/envsh
#$0isascriptname,
#$1,$2,$3etcarepassedarguments
#$1isourcommand
CMD=$1
case"$CMD"in
"dev")
npminstall
exportNODE_ENV=development
execnpmrundev
;;
"start")
#wecanmodifyfileshere,usingENVvariablespassedin
#"dockercreate"command.Itcan'tbedoneduringbuildprocess.
echo"db:$DATABASE_ADDRESS">>/app/config.yml
exportNODE_ENV=production
execnpmstart
;;
*)
#Runcustomcommand.Thankstothislinewecanstilluse
#"dockerrunour_image/bin/bash"anditwillwork
exec$CMD${@:2}
;;
esac
示例Dockerfile:
FROMnode:7-alpine WORKDIR/app ADD./app RUNnpminstall ENTRYPOINT["./entrypoint.sh"] CMD["start"]
可以使用如下命令运行该镜像:
#运行开发版本 dockerrunour-appdev #运行生产版本 dockerrunour-appstart #运行bash dockerrun-itour-app/bin/bash
9.在entrypoint脚本中使用exec
在前文的entrypoint脚本中，我使用了exec命令运行node应用。不使用exec的话，我们则不能顺利地关闭容器，因为SIGTERM信号会被bash脚本进程吞没。exec命令启动的进程可以取代脚本进程，因此所有的信号都会正常工作。
10.COPY与ADD优先使用前者
COPY指令非常简单，仅用于将文件拷贝到镜像中。ADD相对来讲复杂一些，可以用于下载远程文件以及解压压缩包(参考官方文档)。
FROMnode:7-alpine WORKDIR/app COPY./app RUNnpminstall ENTRYPOINT["./entrypoint.sh"] CMD["start"]
11.合理调整COPY与RUN的顺序
我们应该把变化最少的部分放在Dockerfile的前面，这样可以充分利用镜像缓存。
示例中，源代码会经常变化，则每次构建镜像时都需要重新安装NPM模块，这显然不是我们希望看到的。因此我们可以先拷贝package.json，然后安装NPM模块，最后才拷贝其余的源代码。这样的话，即使源代码变化，也不需要重新安装NPM模块。
FROMnode:7-alpine WORKDIR/app COPYpackage.json/app RUNnpminstall COPY./app ENTRYPOINT["./entrypoint.sh"] CMD["start"]
12.设置默认的环境变量，映射端口和数据卷
运行Docker容器时很可能需要一些环境变量。在Dockerfile设置默认的环境变量是一种很好的方式。另外，我们应该在Dockerfile中设置映射端口和数据卷。示例如下:
FROMnode:7-alpine ENVPROJECT_DIR=/app WORKDIR$PROJECT_DIR COPYpackage.json$PROJECT_DIR RUNnpminstall COPY.$PROJECT_DIR ENVMEDIA_DIR=/media\ NODE_ENV=production\ APP_PORT=3000 VOLUME$MEDIA_DIR EXPOSE$APP_PORT ENTRYPOINT["./entrypoint.sh"] CMD["start"]
ENV指令指定的环境变量在容器中可以使用。如果你只是需要指定构建镜像时的变量，你可以使用ARG指令。
13.使用LABEL设置镜像元数据
使用LABEL指令，可以为镜像设置元数据，例如镜像创建者或者镜像说明。旧版的Dockerfile语法使用MAINTAINER指令指定镜像创建者，但是它已经被弃用了。有时，一些外部程序需要用到镜像的元数据，例如nvidia-docker需要用到com.nvidia.volumes.needed。示例如下:
FROMnode:7-alpine LABELmaintainer"jakub.skalecki@example.com" ...
14.添加HEALTHCHECK
运行容器时，可以指定--restartalways选项。这样的话，容器崩溃时，Docker守护进程(dockerdaemon)会重启容器。对于需要长时间运行的容器，这个选项非常有用。但是，如果容器的确在运行，但是不可(陷入死循环，配置错误)用怎么办？使用HEALTHCHECK指令可以让Docker周期性的检查容器的健康状况。我们只需要指定一个命令，如果一切正常的话返回0，否则返回1。对HEALTHCHECK感兴趣的话，可以参考这篇博客。示例如下:
FROMnode:7-alpine LABELmaintainer"jakub.skalecki@example.com" ENVPROJECT_DIR=/app WORKDIR$PROJECT_DIR COPYpackage.json$PROJECT_DIR RUNnpminstall COPY.$PROJECT_DIR ENVMEDIA_DIR=/media\ NODE_ENV=production\ APP_PORT=3000 VOLUME$MEDIA_DIR EXPOSE$APP_PORT HEALTHCHECKCMDcurl--failhttp://localhost:$APP_PORT||exit1 ENTRYPOINT["./entrypoint.sh"] CMD["start"]
当请求失败时，curl--fail命令返回非0状态。
原文:HowtowriteexcellentDockerfiles
译者:Fundebug