从基础到多阶段构建

简介

Docker 彻底改变了我们开发、交付和运行应用程序的方式。Docker 功能的核心在于能够创建满足我们特定需求的自定义镜像。在这个挑战中，你将探索 docker build 命令的强大功能和灵活性，学习如何为各种场景创建 Docker 镜像。

从简单的应用程序到涉及依赖项和环境变量的更复杂设置，你将通过实践掌握 Docker 镜像创建的基本概念。完成这个挑战后，你将具备构建高效且有效的 Docker 镜像的坚实基础，这是现代软件开发和部署工作流程中的一项关键技能。

让我们开始进入 Docker 镜像构建的世界吧！

Skills Graph

基础 Docker 构建

我们将从基础开始。在这一步中，你将创建一个简单的 Docker 镜像，输出一条 "Hello, World!" 消息。这将帮助你熟悉 Dockerfile 的基本结构和 docker build 命令。

任务

1. 导航到 /home/labex/project 目录下的 hello-world 目录。
2. 打开该目录中的 Dockerfile 并添加必要的指令。
3. 使用 docker build 命令构建一个名为 hello-world 的 Docker 镜像。

要求

• 所有操作都在 /home/labex/project/hello-world 目录下进行。
• 在 Dockerfile 中使用 Alpine Linux 基础镜像。
• 运行 Docker 镜像时应输出 "Hello, World!"。

示例

完成此步骤后，你应该能够运行以下命令并看到输出：

$ docker run hello-world
Hello, World!

恭喜你成功创建了第一个 Docker 镜像！这个简单的示例展示了 Docker 镜像创建的基本原理。在下一步中，我们将基于这些知识创建一个更复杂的包含依赖项的镜像。

构建包含依赖项的 Docker 镜像

现在你已经熟悉了基础知识，让我们来应对一个更实际的场景。在这一步中，你将为一个使用 Flask Web 框架的 Python 应用程序创建一个 Docker 镜像。这将向你介绍如何在 Docker 镜像中管理依赖项。

任务

1. 导航到 /home/labex/project 目录下的 flask-app 目录。
2. 打开该目录中的 Dockerfile 并添加必要的指令以安装依赖项。
3. 检查 requirements.txt 文件以了解依赖项。
4. 使用 docker build 命令构建一个名为 flask-app 的 Docker 镜像。

要求

• 所有操作都在 /home/labex/project/flask-app 目录下进行。
• 在 Dockerfile 中使用 python:3.7-alpine 基础镜像。
• 确保镜像中安装了 requirements.txt 中列出的依赖项。
• Dockerfile 应复制 requirements.txt 文件并安装依赖项。

示例

完成此步骤后，你应该能够在列出 Docker 镜像时看到 flask-app 镜像：

$ docker images
REPOSITORY   TAG       IMAGE ID       CREATED         SIZE
flask-app    latest    abcdef123456   2 minutes ago   55.8MB

干得漂亮！你现在已经创建了一个包含外部依赖项的 Docker 镜像。这是实际应用中的常见场景。在下一步中，我们将探索如何在 Docker 镜像中使用环境变量，使其更加灵活和可配置。

构建使用环境变量的 Docker 镜像

配置管理是容器化应用程序的关键部分。在这一步中，你将创建一个使用环境变量来设置 Flask 应用程序端口号的 Docker 镜像。这将展示如何使你的 Docker 镜像更具动态性，并适应不同的环境。

任务

1. 导航到 /home/labex/project 目录下的 flask-app-env 目录。
2. 打开该目录中的 Dockerfile 并添加设置环境变量的指令。
3. 修改 app.py 文件以使用环境变量设置端口号。
4. 使用 docker build 命令构建一个名为 flask-app-env 的 Docker 镜像。

要求

• 所有操作都在 /home/labex/project/flask-app-env 目录下进行。
• 在 Dockerfile 中使用 python:3.7-alpine 基础镜像。
• 在 Dockerfile 中设置一个名为 PORT 的环境变量，默认值为 5000。
• 修改 Flask 应用程序以使用 PORT 环境变量来设置监听端口。
• 确保安装 requirements.txt 中列出的所有必要 Python 包。

示例

完成此步骤并运行容器后，你应该能够访问应用程序：

$ docker run -d -p 5000:5000 flask-app-env
$ curl http://127.0.0.1:5000
Hello, World!

干得漂亮！你现在已经创建了一个更灵活的 Docker 镜像，它可以通过环境变量适应不同的环境。这是创建可重用和可配置容器镜像的强大技术。在最后一步中，我们将探索 Docker 的高级功能：多阶段构建。

构建多阶段 Docker 镜像

在我们的最终挑战中，我们将深入探讨多阶段构建。这种高级技术允许你在构建过程中使用多个阶段来创建更高效的 Docker 镜像。你将为一个 Go 应用程序创建一个 Docker 镜像，使用一个阶段来编译代码，另一个阶段来创建一个精简的生产就绪镜像。

任务

1. 导航到 /home/labex/project 目录下的 go-app 目录。
2. 打开该目录中的 Dockerfile 并添加多阶段构建的指令。
3. 检查 main.go 文件以了解这个简单的 Go 应用程序。
4. 使用 docker build 命令构建一个名为 go-app 的 Docker 镜像。

要求

• 所有操作都在 /home/labex/project/go-app 目录下进行。
• 使用 golang:1.14-alpine 作为构建阶段的基础镜像，使用 alpine 作为最终阶段的基础镜像。
• 运行 Go 应用程序时应输出 "Hello, World!"。
• Go 应用程序应使用 go build 命令进行编译。
• 最终的 Docker 镜像应仅包含编译后的二进制文件，而不包含 Go 开发环境。

示例

完成此步骤后，你应该能够运行以下命令并看到输出：

$ docker run go-app
Hello, World!

总结

恭喜你完成了这个全面的 Docker 镜像构建挑战！你从创建一个基础的 Docker 镜像开始，逐步掌握了多阶段构建等高级技术。在这个过程中，你学会了如何：

1. 使用基本的 Dockerfile 创建一个简单的 Docker 镜像
2. 在 Docker 镜像中管理依赖项
3. 使用环境变量使镜像更具灵活性
4. 实现多阶段构建以创建高效的生产就绪镜像

这些技能构成了有效使用 Docker 的基础，并将在各种场景中为你提供帮助，从开发和测试到生产部署。你通过实践掌握了 Docker CLI 和 Dockerfile 语法，这对于任何从事容器化应用程序工作的人来说都是非常宝贵的。

在你继续探索 Docker 的过程中，请记住这些基本操作是更复杂 Docker 工作流的基石。定期练习这些技能，你会发现自己在容器镜像创建和管理方面变得更加熟练，最终实现更高效和简化的开发和部署流程。

继续探索 Docker 的功能，并大胆尝试不同的基础镜像、构建策略和优化技术。容器化的世界广阔而充满可能性，你现在已经具备了自信地驾驭它的能力！