# Создание и сборка Docker-контейнеров

## Введение

* **Цель:** Научиться создавать собственные Docker-образы, которые затем используются для запуска Docker-контейнеров.
* **Основной инструмент:** Dockerfile - файл с инструкциями для сборки образа.

## Этапы создания Docker-контейнера (через образ)

1.  **Написание Dockerfile:** Определение базового образа, копирование файлов, установка зависимостей, настройка окружения, определение команды запуска.
2.  **Сборка Docker-образа (`docker build`):** Выполнение инструкций из Dockerfile для создания слоеного образа.
3.  **Запуск Docker-контейнера (`docker run`):** Создание и запуск экземпляра образа.

## Dockerfile: Подробное рассмотрение инструкций

* **Структура Dockerfile:** Последовательность инструкций, выполняемых Docker Daemon. Обычно одна инструкция - один слой в образе.
* **Основные инструкции (повторение и углубление):**
    * **`FROM <image>[:<tag>] [AS <name>]`:**
        * **Обязательная инструкция:** Определяет базовый образ, на основе которого будет строиться новый образ.
        * `<image>`: Имя образа (например, `ubuntu`, `python`, `node`).
        * `<tag>`: Конкретная версия образа (например, `18.04`, `3.9-slim`, `latest`). Если не указан, используется `latest`.
        * `AS <name>`: Присваивает псевдоним базовому образу для использования в многоэтапных сборках (multi-stage builds).
    * **`RUN <command>` (shell form) или `RUN ["executable", "param1", "param2"]` (exec form):**
        * **Выполняет команды внутри образа.** Используется для установки программного обеспечения, настройки системы и выполнения других действий.
        * **Shell form:** Команда выполняется в оболочке (`/bin/sh -c` на Linux).
        * **Exec form:** Команда выполняется напрямую без оболочки. Рекомендуется для большей предсказуемости.
        * **Примеры:**
            ```dockerfile
            RUN apt-get update && apt-get install -y --no-install-recommends python3 python3-pip
            RUN ["pip3", "install", "-r", "requirements.txt"]
            ```
    * **`COPY <src>... <dest>` или `COPY --from=<name> <src>... <dest>`:**
        * **Копирует файлы и директории с хостовой машины в образ.**
        * `<src>`: Путь к файлу или директории на хосте. Может быть несколько источников.
        * `<dest>`: Абсолютный путь внутри образа, куда будут скопированы файлы.
        * `--from=<name>`: Используется в многоэтапных сборках для копирования артефактов из предыдущего этапа сборки.
        * **Пример:**
            ```dockerfile
            COPY ./app /app
            ```
    * **`ADD <src>... <dest>` или `ADD --from=<name> <src>... <dest>`:**
        * **Аналогична `COPY`, но имеет дополнительные возможности:**
            * Может распаковывать локальные tar-архивы.
            * Может загружать файлы по URL.
        * **Рекомендуется использовать `COPY` для простых операций копирования.**
        * **Пример:**
            ```dockerfile
            ADD [https://example.com/app.tar.gz](https://example.com/app.tar.gz) /app/
            ```
    * **`WORKDIR <path>`:**
        * **Устанавливает рабочую директорию для последующих инструкций `RUN`, `CMD`, `ENTRYPOINT`, `COPY`, `ADD`.**
        * Если директория не существует, она будет создана.
        * **Пример:**
            ```dockerfile
            WORKDIR /app
            ```
    * **`ENV <key>=<value> ...`:**
        * **Устанавливает переменные окружения внутри образа.**
        * Могут использоваться в последующих инструкциях и доступны в запущенном контейнере.
        * **Пример:**
            ```dockerfile
            ENV PYTHON_VERSION 3.9
            RUN apt-get update && apt-get install -y python${PYTHON_VERSION}
            ```
    * **`EXPOSE <port> [<port>/<protocol>...]`:**
        * **Объявляет порты, которые приложение внутри контейнера прослушивает.**
        * **Не публикует порт автоматически на хостовой машине.** Это делается при запуске контейнера с флагом `-p`.
        * **Используется для документирования и взаимодействия между связанными контейнерами.**
        * **Пример:**
            ```dockerfile
            EXPOSE 80/tcp 443/tcp
            ```
    * **`CMD ["executable", "param1", "param2"]` (exec form, рекомендуется) или `CMD command param1 param2` (shell form) или `CMD ["param1", "param2"]` (как аргументы для `ENTRYPOINT`):**
        * **Указывает команду, которая будет выполнена при запуске контейнера из образа.**
        * **Может быть переопределена** при запуске контейнера с помощью `docker run <image> <command> [arguments]`.
        * **В Dockerfile может быть только одна инструкция `CMD`.**
        * **Пример:**
            ```dockerfile
            CMD ["python", "app.py"]
            ```
    * **`ENTRYPOINT ["executable", "param1", "param2"]` (exec form, рекомендуется) или `ENTRYPOINT command param1 param2` (shell form):**
        * **Указывает исполняемый файл, который будет запущен при старте контейнера.**
        * **Аргументы, переданные в `docker run <image> [arguments]`, будут добавлены к команде `ENTRYPOINT`.**
        * **Часто используется для создания исполняемых образов.**
        * **Может быть переопределен** при запуске контейнера с флагом `--entrypoint`.
        * **В Dockerfile может быть только одна инструкция `ENTRYPOINT`.**
        * **Пример:**
            ```dockerfile
            ENTRYPOINT ["/bin/my-app"]
            ```
    * **`USER <uid>[:<gid>]` или `USER <username>[:<groupname>]`:**
        * **Устанавливает пользователя (и опционально группу), под которым будут выполняться последующие инструкции `RUN`, `CMD` и `ENTRYPOINT`.**
        * Рекомендуется запускать процессы внутри контейнера от непривилегированного пользователя для безопасности.
        * **Пример:**
            ```dockerfile
            USER nobody
            ```
    * **`VOLUME ["/data"]`:**
        * **Объявляет именованную или анонимную точку монтирования тома.**
        * Позволяет сохранять данные, созданные внутри контейнера, вне его файловой системы.
        * **Пример:**
            ```dockerfile
            VOLUME ["/var/lib/mysql"]
            ```
    * **`ARG <variable>[=<value>]`:**
        * **Определяет переменные, которые могут быть переданы во время сборки образа с помощью флага `--build-arg`.**
        * Могут иметь значения по умолчанию.
        * **Пример:**
            ```dockerfile
            ARG NODE_VERSION=16
            FROM node:${NODE_VERSION}-slim
            ```
    * **`ONBUILD <instruction>`:**
        * **Выполняет указанную инструкцию в дочернем образе, созданном на основе текущего.**
        * Полезно для создания базовых образов, которые ожидают определенной настройки в производных образах.
        * **Пример:**
            ```dockerfile
            ONBUILD COPY . /app
            ONBUILD WORKDIR /app
            ```
    * **`STOPSIGNAL <signal>`:**
        * **Устанавливает системный сигнал, который будет отправлен контейнеру для его корректного завершения.** По умолчанию `SIGTERM`.
        * **Пример:**
            ```dockerfile
            STOPSIGNAL SIGINT
            ```
    * **`HEALTHCHECK [--interval=<duration> --timeout=<duration> --start-period=<duration> --retries=<number>] CMD <command>`:**
        * **Определяет команду для проверки работоспособности контейнера.**
        * Docker Daemon периодически выполняет эту команду и определяет статус контейнера (`starting`, `healthy`, `unhealthy`).
        * **Пример:**
            ```dockerfile
            HEALTHCHECK --interval=5m --timeout=3s CMD curl -f http://localhost:8080/health || exit 1
            ```
    * **`SHELL ["executable", "parameters"]`:**
        * **Изменяет стандартную оболочку, используемую для инструкции `RUN` (shell form).** По умолчанию `["/bin/sh", "-c"]` на Linux.
        * **Пример:**
            ```dockerfile
            SHELL ["powershell", "-Command"]
            RUN Get-ChildItem C:\
            ```

## Сборка Docker-образа (`docker build`)

* **Команда:** `docker build [OPTIONS] PATH | URL | -`
* **Основные опции:**
    * `-t` или `--tag <repository>[:<tag>]`: Присваивает имя и опциональный тег образу. Рекомендуется указывать имя пользователя/организации перед именем образа (например, `myuser/my-app:latest`).
    * `-f` или `--file <path/to/Dockerfile>`: Указывает путь к Dockerfile (по умолчанию ищется файл с именем `Dockerfile` в контексте сборки).
    * `--build-arg <var>=<value>`: Передает аргументы сборки, определенные в Dockerfile с помощью `ARG`.
    * `--no-cache`: Отключает использование кеша при сборке. Полезно для отладки или принудительной перестройки слоев.
    * `--platform <os/arch>`: Указывает целевую платформу для сборки (полезно для создания мультиархитектурных образов).
    * `--target <stage>`: Используется в многоэтапных сборках для сборки только определенного этапа.
* **Контекст сборки (Build Context):** Набор файлов и директорий, доступных Docker Daemon во время сборки. Обычно это текущая директория (`.`), если не указан другой `PATH`.
* **Примеры:**
    ```bash
    docker build -t myuser/my-web-app:v1 .
    docker build -f ./dockerfiles/api.Dockerfile -t myorg/my-api-service:latest ./api
    docker build --build-arg API_KEY=mysecretkey -t myuser/secure-app .
    ```

## Многоэтапные сборки (Multi-Stage Builds)

* **Идея:** Использование нескольких инструкций `FROM` в одном Dockerfile для создания промежуточных "строительных" образов, из которых копируются только необходимые артефакты в финальный, более легкий образ.
* **Преимущества:**
    * **Уменьшение размера финального образа:** Исключение ненужных инструментов разработки, библиотек и промежуточных файлов.
    * **Улучшение безопасности:** Меньше установленных пакетов означает меньшую поверхность атаки.
    * **Ускорение сборки:** Кеширование промежуточных этапов.
* **Пример:** Сборка Go-приложения
    ```dockerfile
    # Этап сборки
    FROM golang:1.17 AS builder
    WORKDIR /app
    COPY go.mod go.sum ./
    RUN go mod download -x
    COPY . .
    RUN go build -o my-app

    # Финальный образ
    FROM alpine:latest
    WORKDIR /app
    COPY --from=builder /app/my-app .
    EXPOSE 8080
    CMD ["./my-app"]
    ```

## Запуск Docker-контейнера (`docker run`)

* **Команда:** `docker run [OPTIONS] IMAGE [COMMAND] [ARG...]`
* **Основные опции (связанные со сборкой):**
    * `-d` или `--detach`: Запускает контейнер в фоновом режиме.
    * `-p` или `--publish [hostPort:]containerPort[/tcp|udp|sctp]`: Публикует порт контейнера на хостовой машине.
    * `--name <container_name>`: Присваивает имя контейнеру.
    * `-v` или `--volume [host_path:]container_path[:ro|rw]`: Монтирует тома (bind mounts или named volumes).
    * `-e` или `--env <KEY=VALUE>`: Устанавливает переменные окружения для контейнера.
    * `--rm`: Автоматически удаляет контейнер после его остановки.
    * `--entrypoint <executable>`: Переопределяет `ENTRYPOINT`, определенный в Dockerfile.
    * `--cmd <command> [args...]`: Переопределяет `CMD`, определенный в Dockerfile.
* **Примеры:**
    ```bash
    docker run -d -p 8080:80 myuser/my-web-app:v1
    docker run --name my-running-app --rm myorg/my-api-service
    docker run -v my-data:/data my-database-image
    docker run -e API_URL=[http://api.example.com](http://api.example.com) my-app
    ```

## Лучшие практики при создании Dockerfile

* **Используйте специфичные базовые образы:** Выбирайте минимально необходимые образы.
* **Минимизируйте количество слоев:** Объединяйте несколько команд `RUN` в одну с помощью `&&`.
* **Используйте кеш эффективно:** Располагайте инструкции, которые редко меняются, в начале Dockerfile.
* **Не храните секреты в Dockerfile:** Используйте `--build-arg` или переменные окружения во время запуска.
* **Создавайте непривилегированных пользователей:** Используйте инструкцию `USER`.
* **Определяйте `HEALTHCHECK`:** Для мониторинга работоспособности контейнера.
* **Используйте многоэтапные сборки:** Для уменьшения размера финального образа.
* **Следуйте рекомендациям по безопасности Dockerfile:** Проверяйте базовые образы, обновляйте пакеты.
* **Документируйте Dockerfile:** Комментируйте важные шаги.

## Заключение

* Создание Docker-контейнеров начинается с написания Dockerfile.
* Dockerfile содержит инструкции для сборки Docker-образа.
* Команда `docker build` используется для создания образа из Dockerfile.
* Команда `docker run` используется для запуска контейнеров из созданных образов.
* Следование лучшим практикам позволяет создавать эффективные, безопасные и легко поддерживаемые Docker-образы.