上一篇文章Docker(一)：Docker入門教程介紹了 Docker 基本概念，其中映象、容器和 Dockerfile 。我們使用 Dockerfile 定義映象，依賴映象來執行容器，因此 Dockerfile 是映象和容器的關鍵，Dockerfile 可以非常容易的定義映象內容，同時在我們後期的微服務實踐中，Dockerfile 也是重點關注的內容，今天我們就來一起學習它。
首先通過一張圖來了解 Docker 映象、容器和 Dockerfile 三者之間的關係。
通過上圖可以看出使用 Dockerfile 定義映象，執行映象啟動容器。
Dockerfile 概念
Docker 映象是一個特殊的檔案系統，除了提供容器執行時所需的程式、庫、資源、配置等檔案外，還包含了一些為執行時準備的一些配置引數（如匿名卷、環境變數、使用者等）。映象不包含任何動態資料，其內容在構建之後也不會被改變。
映象的定製實際上就是定製每一層所新增的配置、檔案。如果我們可以把每一層修改、安裝、構建、操作的命令都寫入一個指令碼，用這個指令碼來構建、定製映象，那麼之前提及的無法重複的問題、映象構建透明性的問題、體積的問題就都會解決。這個指令碼就是 Dockerfile。
Dockerfile 是一個文字檔案，其內包含了一條條的指令(Instruction)，每一條指令構建一層，因此每一條指令的內容，就是描述該層應當如何構建。有了 Dockerfile，當我們需要定製自己額外的需求時，只需在 Dockerfile 上新增或者修改指令，重新生成 image 即可，省去了敲命令的麻煩。
Dockerfile 檔案格式
Dockerfile檔案格式如下：
## Dockerfile檔案格式
# This dockerfile uses the ubuntu image
# VERSION 2 - EDITION 1
# Author: docker_user
# Command format: Instruction [arguments / command] ..
# 1、第一行必須指定 基礎映象資訊
FROM ubuntu
# 2、維護者資訊
MAINTAINER docker_user docker_user@email.com
# 3、映象操作指令
RUN echo "deb http://archive.ubuntu.com/ubuntu/ raring main universe" >> /etc/apt/sources.list
RUN apt-get update && apt-get install -y nginx
RUN echo "\ndaemon off;" >> /etc/nginx/nginx.conf
# 4、容器啟動執行指令
CMD /usr/sbin/nginxDockerfile 分為四部分：基礎映象資訊、維護者資訊、映象操作指令、容器啟動執行指令。一開始必須要指明所基於的映象名稱，接下來一般會說明維護者資訊；後面則是映象操作指令，例如 RUN 指令。每執行一條RUN 指令，映象新增新的一層，並提交；最後是 CMD 指令，來指明執行容器時的操作命令。
構建映象
docker build 命令會根據 Dockerfile 檔案及上下文構建新 Docker 映象。構建上下文是指 Dockerfile 所在的本地路徑或一個URL（Git倉庫地址）。構建上下文環境會被遞迴處理，所以構建所指定的路徑還包括了子目錄，而URL還包括了其中指定的子模組。
將當前目錄做為構建上下文時，可以像下面這樣使用docker build命令構建映象：
docker build .
Sending build context to Docker daemon 6.51 MB
...說明：構建會在 Docker 後臺守護程式（daemon）中執行，而不是CLI中。構建前，構建程式會將全部內容（遞迴）傳送到守護程式。大多情況下，應該將一個空目錄作為構建上下文環境，並將 Dockerfile 檔案放在該目錄下。
在構建上下文中使用的 Dockerfile 檔案，是一個構建指令檔案。為了提高構建效能，可以通過.dockerignore檔案排除上下文目錄下不需要的檔案和目錄。
在 Docker 構建映象的第一步，docker CLI 會先在上下文目錄中尋找.dockerignore檔案，根據.dockerignore 檔案排除上下文目錄中的部分檔案和目錄，然後把剩下的檔案和目錄傳遞給 Docker 服務。
Dockerfile 一般位於構建上下文的根目錄下，也可以通過-f指定該檔案的位置：
docker build -f /path/to/a/Dockerfile .構建時，還可以通過-t引數指定構建成映象的倉庫、標籤。
映象標籤
docker build -t nginx/v3 .如果存在多個倉庫下，或使用多個映象標籤，就可以使用多個-t引數：
docker build -t nginx/v3:1.0.2 -t nginx/v3:latest .在 Docker 守護程式執行 Dockerfile 中的指令前，首先會對 Dockerfile 進行語法檢查，有語法錯誤時會返回：
docker build -t nginx/v3 .
Sending build context to Docker daemon 2.048 kB
Error response from daemon: Unknown instruction: RUNCMD快取
Docker 守護程式會一條一條的執行 Dockerfile 中的指令，而且會在每一步提交併生成一個新映象，最後會輸出最終映象的ID。生成完成後，Docker 守護程式會自動清理你傳送的上下文。
Dockerfile檔案中的每條指令會被獨立執行，並會建立一個新映象，RUN cd /tmp等命令不會對下條指令產生影響。
Docker 會重用已生成的中間映象，以加速docker build的構建速度。以下是一個使用了快取映象的執行過程：
$ docker build -t svendowideit/ambassador .
Sending build context to Docker daemon 15.36 kB
Step 1/4 : FROM alpine:3.2
---> 31f630c65071
Step 2/4 : MAINTAINER SvenDowideit@home.org.au
---> Using cache
---> 2a1c91448f5f
Step 3/4 : RUN apk update && apk add socat && rm -r /var/cache/
---> Using cache
---> 21ed6e7fbb73
Step 4/4 : CMD env | grep _TCP= | (sed 's/.*_PORT_\([0-9]*\)_TCP=tcp:\/\/\(.*\):\(.*\)/socat -t 100000000 TCP4-LISTEN:\1,fork,reuseaddr TCP4:\2:\3 \&/' && echo wait) | sh
---> Using cache
---> 7ea8aef582cc
Successfully built 7ea8aef582cc構建快取僅會使用本地父生成鏈上的映象，如果不想使用本地快取的映象，也可以通過--cache-from指定快取。指定後將不再使用本地生成的映象鏈，而是從映象倉庫中下載。
尋找快取的邏輯
Docker 尋找快取的邏輯其實就是樹型結構根據 Dockerfile 指令遍歷子節點的過程。下圖可以說明這個邏輯。
FROM base_image:version Dockerfile:
+----------+ FROM base_image:version
|base image| RUN cmd1 --> use cache because we found base image
+-----X----+ RUN cmd11 --> use cache because we found cmd1
/ \
/ \
RUN cmd1 RUN cmd2 Dockerfile:
+------+ +------+ FROM base_image:version
|image1| |image2| RUN cmd2 --> use cache because we found base image
+---X--+ +------+ RUN cmd21 --> not use cache because there's no child node
/ \ running cmd21, so we build a new image here
/ \
RUN cmd11 RUN cmd12
+-------+ +-------+
|image11| |image12|
+-------+ +-------+大部分指令可以根據上述邏輯去尋找快取，除了 ADD 和 COPY 。這兩個指令會複製檔案內容到映象內，除了指令相同以外，Docker 還會檢查每個檔案內容校驗(不包括最後修改時間和最後訪問時間)，如果校驗不一致，則不會使用快取。
除了這兩個命令，Docker 並不會去檢查容器內的檔案內容，比如 RUN apt-get -y update，每次執行時檔案可能都不一樣，但是 Docker 認為命令一致，會繼續使用快取。這樣一來，以後構建時都不會再重新執行apt-get -y update。
如果 Docker 沒有找到當前指令的快取，則會構建一個新的映象，並且之後的所有指令都不會再去尋找快取。
簡單示例
接下來用一個簡單的示例來感受一下 Dockerfile 是如何用來構建映象啟動容器。我們以定製 nginx 映象為例，在一個空白目錄中，建立一個文字檔案，並命名為 Dockerfile：
mkdir mynginx
cd mynginx
vi Dockerfile構建一個 Dockerfile 檔案內容為：
FROM nginx
RUN echo '<h1>Hello, Docker!</h1>' > /usr/share/nginx/html/index.html
vi Dockerfile這個 Dockerfile 很簡單，一共就兩行涉及到了兩條指令：FROM 和 RUN，FROM 表示獲取指定基礎映象，RUN 執行命令，在執行的過程中重寫了 nginx 的預設頁面資訊，將資訊替換為：Hello, Docker!。
在 Dockerfile 檔案所在目錄執行：
docker build -t nginx:v1 .命令最後有一個. 表示當前目錄
構建完成之後，使用 docker images 命令檢視所有映象，如果存在 REPOSITORY 為 nginx 和 TAG 是 v1 的資訊，就表示構建成功。
docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
nginx v1 8c92471de2cc 6 minutes ago 108.6 MB接下來使用 docker run 命令來啟動容器
docker run --name docker_nginx_v1 -d -p 80:80 nginx:v1這條命令會用 nginx 映象啟動一個容器，命名為docker_nginx_v1，並且對映了 80 埠，這樣我們可以用瀏覽器去訪問這個 nginx 伺服器：http://192.168.0.54/，頁面返回資訊：
這樣一個簡單使用 Dockerfile 構建映象，執行容器的示例就完成了！
修改容器內容
容器啟動後，需要對容器內的檔案進行進一步的完善，可以使用docker exec -it xx bash命令再次進行修改，以上面的示例為基礎，修改 nginx 啟動頁面內容：
docker exec -it docker_nginx_v1 bash
root@3729b97e8226:/# echo '<h1>Hello, Docker neo!</h1>' > /usr/share/nginx/html/index.html
root@3729b97e8226:/# exit
exit以互動式終端方式進入 docker_nginx_v1 容器，並執行了 bash 命令，也就是獲得一個可操作的 Shell。然後，我們用<h1>Hello, Docker neo!</h1>覆蓋了 /usr/share/nginx/html/index.html 的內容。
再次重新整理瀏覽器，會發現內容被改變。
修改了容器的檔案，也就是改動了容器的儲存層，可以通過 docker diff 命令看到具體的改動。
docker diff docker_nginx_v1
... 這樣 Dockerfile 使用方式就為大家介紹完了，下期為大家介紹 Dockerfile 命令的詳細使用。
參考
Dockerfile reference
使用Dockerfile構建Docker映象
Docker映象構建檔案Dockerfile及相關命令介紹
深入Dockerfile（一）: 語法指南
Docker — 從入門到實踐