Dockerfile Tutorial（附錄版）
簡略地介紹一下 Dockerfile
本文為《Docker 實戰 6 堂課：56 個實驗動手做，掌握 Linux 容器核心技術》的附錄 C-Dockerfile-tutorial.md，原文刊登在 GitHub repo/docker-ironman-2022 中，因此可能需要搭配書籍閱讀。
透過參加鐵人賽與完成這本書，自己也學到了很多關於 Linux 的知識，設計了很多實驗去驗證自己的理解與觀察，或是從這些實驗的結果去找尋答案。
當初想要寫這樣的內容，是因為自己對 Docker 很有興趣，但市面上已經有很多很棒的 Docker 教學與實戰分享了，我問我自己，我還想讀些什麼呢？我的答案是，我會想要知道更底層的東西，想要知道這些好用的功能背後是怎麼做到的，我也想要更知道 Linux 一些，於是就給自己出了一個這樣的題目，過程中差點後悔，真的是有超過自己原本的能力，但還好沒有放棄。
所以，這的確不是一本初階的書籍，是我嘗試要讓自己更進階一點點的努力，想要跟大家一起變得再厲害一點點的心意，再請大家多多指教了。
Dockerfile 是一個文字檔，Docker 提供了一系列的指令，讓我們可以在 Dockerfile 中編寫這些指令，好用來建立專屬於我們自己的 Docker image。
這裡我會用之前在 Web Conf 2023 分享時的範例來講解，原始的 Dockerfile 與相關程式碼請參考 web-application，這是一個 NodeJS 的 Express 專案，檔案夾中也提供了一個 Dockerfile，可以用來將這個專案做成 Docker image。
FROM node:18-slim
# 建立工作目錄
WORKDIR /app
# 把 package.json 跟 package-lock.json 複製到 image 中
COPY package*.json ./
# 安裝相依套件
RUN npm ci && npm cache clean --force
# 把所有檔案複製到 image 中
COPY . .
# 用來指明這個 container 有監聽哪些 port number
EXPOSE 3000
# 指定在 container 中要執行哪個指令
CMD ["npm", "start"]其實上面的註解應該還算清楚，事實上，我自己在開發 Dockerfile 的時候，除非是很簡單或很熟悉，不然我都會從手動建立一個 container 開始，然後把我在這個 container 中的操作記錄起來，最後就會成為這個 Dockerfile 中的指令。
我們來對照看看。
FROM node:18-slim
FROM 這個指令的意思是是說我們從 node:18-slim 這個 image 開始，你可以想成是在你的電腦中安裝了 NodeJS 18 這個環境，或更接近的是：你執行了建立 container 的指令，以 node:18-slim 這個 image 建立了一個 container。
docker container run -it --rm node:18-slim bash可以注意到我們這邊有加上 --rm 參數，也就是這個 container 關閉後，就會被移除。
WORKDIR /app
建立工作目錄，就是在 FROM 這一步建立的 container 中，建立一個叫做 app 的檔案夾，並且切換進這個檔案夾，換成手動執行的指令就是：
mkdir -p /app
cd /app所以在經過這一步驟後，你會身處在 /app 這個檔案夾中。
COPY package*.json ./
這行指令翻譯起來就是：從我們當前的目錄（Host） 中複製檔案到 container 的目錄中。
「當前目錄」這是指哪裡呢？當我們開發完 Dockerfile，要用這個 Dockerfile 去 build 成 Docker image 的指令是：
docker image build -t test -f Dockerfile .在書中有特別提到，這個指令最後有一個 . ，這是不能拿掉的，它是用來指定一個路徑，是 Docker 在建立 image 的過程中，會用來搜尋和處理檔案的根目錄。
當我們在 Dockerfile 中用到 COPY 這個指令時，就會從 docker image build 指定的這個路徑去找要複製的檔案，也就是這個路徑就是前文提到的「當前目錄」。
再來是，複製到哪個目錄呢？那就看你現在在 container 裡的哪裡，由於我們有 WORKDIR /app 這一步，所以我們現在應該是在 /app 這個檔案夾中。
RUN npm ci && npm cache clean --force
RUN 後面接的指令其實就只是你在 container 中會做的事而已，以這個範例而言，當有了 package.json 檔案後，要做的事情就是用 npm 這個指令去按照 package.json 安裝需要的套件。
如果你的專案不是 nodejs，那也無妨，總之就是你手動會執行什麼指令，你就在 RUN 這邊寫什麼。
EXPOSE 3000
這是用來指明這個 container 有監聽哪些 port number。有的人會發現不寫好像也沒關係，大家可以實驗看看，在 Dockerfile 中將這一行註解掉，build 出來的 image 執行時，如果有設定好參數 -p {host port}:{container port}，也一樣是可以運作的。
那還需要寫嗎？這個就看大家的用途了，實際上，除了 -p 之外，還有一個參數是 -P，大寫的 P，這個是「Publish all exposed ports to random ports」，也就是把所有要露出的 port number 都對應到 Host 上隨機的 port number，那 Docker 是怎麼知道我們的 container 有哪些 port 要露出呢？靠著就是這個 EXPOSE 指令，所以建議，還是把 EXPOSE 寫好。
另外一方面，Dockerfile 作為一個「文件」的角色，也可以告訴合作的夥伴（包括未來的自己），這個 container 會監聽哪些 port number。
CMD ["npm", "start"]
最後就是這個 CMD 指令，這是用來指定這個 image 要啟動成 container 時，要執行的指令是哪一個，以這個 Dockerfile 為例，就是要去執行 npm start 這個指令。
這裡除了中括號這種模式（exec mode）外，還有另外一種格式是 shell mode：
#... 略
CMD npm start這兩種模式是有一些差別的，歡迎參考《Docker 實戰 6 堂課：56 個實驗動手做，掌握 Linux 容器核心技術》的第五章，書裡會帶著大家動手做一些實驗去研究兩者之間的差別。
結語
以上用一個範例很快地介紹什麼是 Dockerfile，還有很多漏網之魚沒有講到，而 Dockerfile 的開發也會影響到建立出來的 Docker image 的品質，特別是 image 的大小，這部分我們之後再另外找時間討論嚕。
