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为了实现CI/CD,先来定制一个Docker镜像【实战精华篇】

程序新视界 | 64 2022-07-31 17:15 0 0 0
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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 DockerfileFROM 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。

小结

本文带大家以具体的实例演示了如何制作Docker镜像,在制作Docker镜像过程中需要注意的事项,以及制作之后用于CI/CD的脚本编写。大家可参考以上实例,根据自己的业务场景所需进行对应的改造。


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