Learning Objectives
- 規劃建立映像檔的流程：先在互動式容器裡手動做一次，記下每個步驟
- 用 FROM 指定基底映像檔，用 LABEL 記錄維護者等資訊（取代已淘汰的 MAINTAINER）
- 用 RUN 安裝軟體，知道每個 RUN 會產生一層，並把相關指令合併成一行
- 用 COPY 把專案目錄裡的檔案放進映像檔，用 CMD 設定容器預設執行的程式
- 說明 EXPOSE 只是文件，真正對應埠號要在執行容器時用 -p
把環境寫成一份文字檔
到目前為止，我們都是拿別人做好的映像檔來用。如果想要一個「裝好 nginx、放好自己網頁」的映像檔，可以怎麼做？
答案是寫一份 Dockerfile：一個純文字檔，一行一個指令，描述「從哪個映像檔開始、裝什麼、複製什麼、啟動時執行什麼」。 有了它，任何人在任何裝了 Docker 的電腦上都能用同一份文字檔建出一模一樣的環境，而且可以放進 Git 管理版本。
這一課的目標是做出投影片的 static_web 映像檔：一個用 nginx 提供靜態網頁的網站。
先手動做一次：規劃建立流程
寫 Dockerfile 之前，先決定三件事：
| 要決定的事 | 選項 |
|---|---|
| 作業環境 | Debian／Ubuntu（用 apt-get 安裝套件）、Fedora（用 dnf）等 |
| 網頁伺服器軟體 | Nginx、Apache httpd |
| 基底映像檔 | 作業系統映像檔（例如 ubuntu:24.04，自己裝伺服器），或直接用伺服器的官方映像檔（例如 nginx） |
接著開一個互動式容器，手動做一次並把成功的指令記下來，這份紀錄就是 Dockerfile 的草稿：
docker container run -it --name nginx_test ubuntu:24.04 /bin/bash
在容器裡：
apt-get update
apt-get -y install nginx
dpkg -l nginx # 確認套件裝好了
ls -l /var/www/html # nginx 預設的網頁目錄
echo 'Hi, I am in your container' > /var/www/html/index.html
nginx -g "daemon off;" # 在前景啟動網頁伺服器
最後一行的 daemon off; 很重要：nginx 平常會轉到背景執行，但容器的主程式一結束，容器就停止，
所以在容器裡要讓 nginx 留在前景。測試時可以另外開一個容器連過去看看（投影片用 alpine 容器執行 wget -qO - http://172.17.0.2），
看到自己寫的那行字，就表示流程可行。按 Ctrl+C 結束 nginx、exit 離開。
記下來的三個關鍵步驟：apt-get update、apt-get -y install nginx、nginx -g "daemon off;"，再加上「把網頁放到 /var/www/html/」。
第一份 Dockerfile
建立專案目錄，裡面放兩個檔案：Dockerfile（沒有副檔名，D 大寫）與網頁 index.html。
static_web/
├── Dockerfile
└── index.html
# Version: 0.0.1
FROM ubuntu:24.04
LABEL maintainer="[email protected]"
RUN apt-get update && apt-get install -y nginx
COPY index.html /var/www/html/
EXPOSE 80
CMD ["nginx", "-g", "daemon off;"]
| 指令 | 作用 |
|---|---|
FROM |
指定基底映像檔；必須是第一個指令（註解除外） |
LABEL |
在映像檔加上資訊（metadata），例如維護者、版本 |
RUN |
建置時執行指令，例如安裝套件；結果存成新的一層 |
COPY |
把專案目錄裡的檔案複製進映像檔 |
EXPOSE |
說明這個映像檔預期使用的埠號（只是文件） |
CMD |
容器啟動時預設執行的程式 |
以 # 開頭的行是註解。下面逐一說明。
FROM 與 LABEL
FROM：新的映像檔要從哪個映像檔開始。
# 沒寫標籤就是 ubuntu:latest
FROM ubuntu
# 指定版本，建議這樣寫，日後重建結果才一致
FROM ubuntu:24.04
# 也可以用別人做好的映像檔
FROM mysql/mysql-server
LABEL：用「鍵＝值」為映像檔加上資訊。值裡有空格時要用雙引號包起來：
LABEL maintainer="[email protected]"
LABEL version="1.0" description="A static web site served by nginx"
建好之後可以用 docker image inspect 在 Labels 欄位看到這些資訊。
舊寫法：投影片與舊教材常見
MAINTAINER Docker Education Team <[email protected]>。這個指令已被官方淘汰，改用LABEL maintainer="…"。
ENV 也是常用的設定指令，用來設定環境變數，之後的指令與容器執行時都讀得到：
ENV APP_ENV=production
RUN：安裝軟體，每個 RUN 一層
RUN 在建置映像檔時執行指令，把檔案系統的變化存成新的一層，交給下一個指令繼續使用。
兩種寫法：
| 寫法 | 範例 | 說明 |
|---|---|---|
| shell 形式 | RUN apt-get update |
用 /bin/sh -c 執行，可以用 &&、管線、$變數 等殼層語法 |
| exec 形式 | RUN ["apt-get", "update"] |
不經過殼層，JSON 陣列，一定要用雙引號 |
幾個重點：
- RUN 不能和你互動。安裝時會問「是否繼續？[Y/n]」的指令，一定要加
-y，否則建置會卡住或失敗。 - 把
apt-get update與apt-get install寫在同一個 RUN，用&&連起來。分成兩個 RUN 時，update 那一層可能被快取住，日後只改 install 那行時，會拿舊的套件清單去安裝（第 08 課會看到快取怎麼運作）。 - 每個 RUN 都會多一層。相關的步驟合併成一個 RUN，層數少、映像檔也比較好管理。
- 只裝需要的東西。資料庫映像檔不需要文字編輯器，一般應用程式不需要網路除錯工具；裝得越多，映像檔越大、建置越久，要更新的套件也越多。
- RUN 不會幫你啟動服務。它只記錄檔案的變化，不記錄執行中的程序；容器啟動時要執行的程式交給
CMD或ENTRYPOINT。
COPY：路徑相對於建置目錄
COPY index.html /var/www/html/
# 投影片的寫法：把整個 html 目錄的內容複製過去
COPY html/ /var/www/html/
# 路徑有空白時用 JSON 陣列寫法
COPY ["my file.txt", "/data/"]
| 規則 | 說明 |
|---|---|
| 來源路徑 | 相對於建置目錄（通常就是 Dockerfile 所在的專案目錄），不是主機的根目錄；COPY /src/webapp/ /opt/webapp/ 的 /src/webapp/ 也是指專案目錄裡的 src/webapp/ |
| 不能往外拿 | 建置目錄以外的檔案（例如 ../secret.txt）複製不到 |
| 萬用字元 | COPY hom* /mydir/（hom 開頭的檔案）、COPY hom?.txt /mydir/（? 代表任一字元） |
目的地以 / 結尾 |
視為目錄，檔案放進該目錄 |
| 相對的目的地 | 相對於 WORKDIR 設定的工作目錄，例如 COPY test relativeDir/ |
--chown=使用者:群組 |
指定複製後檔案的擁有者（只適用於 Linux 容器） |
所以投影片才會建議：先建立專案目錄、切換進去、在裡面寫 Dockerfile，最後也在這個目錄執行建置指令。
放到哪個路徑，要看基底映像檔：
| 基底映像檔 | nginx 從哪裡讀網頁 |
|---|---|
ubuntu:24.04 ＋ apt-get install nginx |
/var/www/html/ |
官方的 nginx 映像檔 |
/usr/share/nginx/html/ |
路徑放錯不會出現錯誤訊息，網站照樣起得來，只是你看到的是 nginx 的預設歡迎頁。
CMD 與 EXPOSE
CMD 設定容器啟動時預設執行的程式，有三種格式：
| 格式 | 範例 | 說明 |
|---|---|---|
| exec 形式（建議） | CMD ["nginx", "-g", "daemon off;"] |
JSON 陣列、雙引號；直接執行程式，不經過殼層 |
| shell 形式 | CMD nginx -g "daemon off;" |
用 /bin/sh -c 執行 |
| 當作 ENTRYPOINT 的預設參數 | CMD ["-g", "daemon off;"] |
搭配 ENTRYPOINT 使用（第 09 課） |
- 一份 Dockerfile 只有最後一個 CMD 有效。
- 有了 CMD，執行時只要
docker container run ncuedu/static_web，不必每次打nginx -g "daemon off;"。 - 執行時在映像檔名稱後面加上指令，會取代 CMD：
docker container run -it ncuedu/static_web /bin/bash跑的是 bash，不是 nginx。 - exec 形式不經過殼層，所以
CMD ["echo", "$HOME"]會印出字面上的$HOME，不會換成變數的值。
EXPOSE 說明這個映像檔預期使用哪些埠號：
# 預設是 TCP
EXPOSE 80
EXPOSE 80/udp
EXPOSE 不會真的開放埠號，它是寫給使用映像檔的人看的文件。容器的埠號預設都不對外公開，
真正的對應發生在執行容器時：-p 7777:80 指定主機的 7777 對到容器的 80；-P 則把 EXPOSE 列出的埠號都對應到主機上隨機的埠號（第 09 課）。
另一種寫法：從 nginx 映像檔開始
剛才的兩條路寫成 Dockerfile 是這樣：
# 寫法 A：從作業系統開始，自己安裝
FROM ubuntu:24.04
LABEL maintainer="[email protected]"
RUN apt-get update && apt-get install -y nginx
COPY index.html /var/www/html/
EXPOSE 80
CMD ["nginx", "-g", "daemon off;"]
# 寫法 B：從 nginx 官方映像檔開始
FROM nginx:latest
LABEL maintainer="[email protected]"
COPY index.html /usr/share/nginx/html/
寫法 B 短很多，因為官方映像檔已經裝好 nginx，也寫好了 EXPOSE 80 與 CMD，你的 Dockerfile 會繼承這些設定。
寫法 A 能完全掌握安裝了什麼，適合學習每個步驟在做什麼，或需要另外安裝其他套件的時候。實務上常從官方映像檔開始，把心力放在自己的程式上。
想一想：Dockerfile 的指令
Dockerfile 的第一個指令（註解除外）必須是哪一個？
下面哪一種寫法比較好？
COPY html/ /var/www/html/ 裡的 html/ 是指哪裡？
想一想：CMD 與 EXPOSE
Dockerfile 裡寫了 EXPOSE 80，用 docker container run -d ncuedu/static_web（沒有 -p）啟動，從主機的瀏覽器連得到嗎？
Dockerfile 裡依序寫了 CMD ["echo", "one"] 與 CMD ["echo", "two"]，用 docker container run 啟動（不加其他參數）會印出什麼？
重點精華回顧
- 先在互動式容器裡手動做一次、記下成功的指令，再把它寫成 Dockerfile。
FROM必須是第一個指令，建議指定標籤（例如ubuntu:24.04）；LABEL maintainer="…"取代已淘汰的MAINTAINER。RUN在建置時執行指令、每個 RUN 產生一層；apt-get update && apt-get install -y …寫在同一行，只裝需要的套件。COPY的來源相對於建置目錄；網頁要放到 nginx 會讀的路徑（Ubuntu 安裝的是/var/www/html/，nginx 映像檔是/usr/share/nginx/html/）。CMD建議用 exec 形式["程式", "參數"]，只有最後一個有效，執行時加上指令會取代它；容器的主程式要留在前景，例如nginx -g "daemon off;"。EXPOSE只是文件，真正對應埠號要在docker container run時用-p或-P。