Shell格式和Exec格式

在Dockerfile中，RUN、CMD和ENTRYPOINT指令都可以使用两种格式：Shell格式和Exec格式。

• exec 格式：INSTRUCTION ["executable","param1","param2"]
• shell 格式： INSTRUCTION command param1 param2

exec格式使得避免使用shell字符串处理成为可能，并且可以使用特定的命令shell或任何其他可执行文件来调用命令。它使用JSON数组语法，数组中的每个元素都是一个命令、标志或参数。

shell格式更加灵活，强调易用性、灵活性和可读性。

在使用shell格式时系统会自动选择一个命令shell来执行指令，而在使用exec格式时，需要明确指定使用哪个命令shell或其他可执行文件来执行命令。换句话说，shell格式会自动选择执行环境，而exec格式需要手动指定执行环境。

Exec 格式

Exec格式被解析为一个JSON数组，这意味着你必须使用双引号（"）而不是单引号（'）来包围单词。

ENTRYPOINT ["/bin/bash", "-c", "echo hello"]

Exec格式最适合用于指定ENTRYPOINT指令，并结合CMD来设置可以在运行时覆盖的默认参数。

变量替换

使用Exec格式不会自动调用命令shell。这意味着不会发生常规的shell处理，例如变量替换。例如，RUN [ "echo", "$HOME" ]不会处理$HOME的变量替换。

如果你想进行shell处理，可以使用Shell格式，或者直接在Exec格式中执行shell，例如：RUN [ "sh", "-c", "echo $HOME" ]。当使用Exec格式并直接执行shell时，就像Shell格式一样，是由shell进行环境变量替换，而不是构建器。

反斜杠

在Exec格式中，你必须对反斜杠进行转义。这在Windows上特别重要，因为在Windows中反斜杠是路径分隔符。以下行将因未被视为有效的JSON而被视为Shell格式，并以意外的方式失败：

RUN ["c:\windows\system32\tasklist.exe"]

正确的语法示例是：

RUN ["c:\\windows\\system32\\tasklist.exe"]

Shell 格式

与Exec格式不同，使用Shell格式的指令总是使用命令shell。Shell格式不使用JSON数组格式，而是一个常规的字符串。Shell格式字符串允许你使用转义字符（默认是反斜杠）来换行，将单个指令延续到下一行。这使得它更容易用于更长的命令，因为它允许你将它们分割成多行。例如，考虑以下两行：

RUN source $HOME/.bashrc && \
echo $HOME

它们等同于以下单行：

RUN source $HOME/.bashrc && echo $HOME

你可以使用heredocs与Shell格式来拆分命令：

RUN <<EOF
source $HOME/.bashrc && \
echo $HOME
EOF

使用不同的shell

你可以使用SHELL命令更改默认shell。例如：

SHELL ["/bin/bash", "-c"]
RUN echo hello

CMD

CMD指令设置了在从镜像运行容器时要执行的命令。

你可以使用shell格式或exec格式来指定CMD指令：

• CMD ["executable","param1","param2"]（exec格式）
• CMD ["param1","param2"]（exec格式，作为ENTRYPOINT的默认参数）
• CMD command param1 param2（shell格式）
  Dockerfile中只能有一个CMD指令。如果列出多个CMD，只有最后一个会生效。

CMD的目的是为正在执行的容器提供默认值。这些默认值可以包括一个可执行文件，也可以省略可执行文件，此时你必须同时指定ENTRYPOINT指令。

如果你希望容器每次运行时都执行相同的可执行文件，那么你应该考虑结合使用ENTRYPOINT和CMD。如果用户在docker run中指定了参数，它们将覆盖在CMD中指定的默认值，但仍会使用默认的ENTRYPOINT。

如果CMD用于为ENTRYPOINT指令提供默认参数，则应该以exec格式指定CMD和ENTRYPOINT指令。

注意 不要将RUN与CMD混淆。RUN实际上运行一个命令并提交结果；CMD不会在构建时执行任何操作，而是为镜像指定预期的命令。

ENTRYPOINT

ENTRYPOINT 允许您配置一个将作为可执行文件运行的容器。

ENTRYPOINT 有两种可能的格式：

• 首选的 exec 格式：

ENTRYPOINT ["executable", "param1", "param2"]

• shell 格式：

ENTRYPOINT command param1 param2

以下命令从带有默认内容、监听端口 80 的 nginx 启动容器：

docker run -i -t --rm -p 80:80 nginx

对于 docker run <image> 的命令行参数将附加在 exec 格式的 ENTRYPOINT 中的所有元素之后，并将覆盖使用 CMD 指定的所有元素。这允许将参数传递给入口点，即 docker run <image> -d 将向入口点传递 -d 参数。您可以使用 docker run --entrypoint 标志覆盖 ENTRYPOINT 指令。

ENTRYPOINT 的 shell 格式阻止使用任何 CMD 命令行参数。它还将您的 ENTRYPOINT 作为 /bin/sh -c 的子命令启动，不会传递信号。这意味着可执行文件不会成为容器的 PID 1，并且不会接收 Unix 信号。在这种情况下，您的可执行文件不会从 docker stop <container> 接收 SIGTERM 信号。

Dockerfile 中的最后一个 ENTRYPOINT 指令将生效。

Exec 格式的 ENTRYPOINT 示例

您可以使用 exec 格式的 ENTRYPOINT 来设置相对稳定的默认命令和参数，然后使用 CMD 的任一格式来设置更有可能被更改的其他默认值。

FROM ubuntu
ENTRYPOINT ["top", "-b"]
CMD ["-c"]

当您运行容器时，您可以看到top是唯一的进程:

docker run -it --rm --name test  top -H

top - 08:25:00 up  7:27,  0 users,  load average: 0.00, 0.01, 0.05
Threads:   1 total,   1 running,   0 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
%Cpu(s):  0.1 us,  0.1 sy,  0.0 ni, 99.7 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
KiB Mem:   2056668 total,  1616832 used,   439836 free,    99352 buffers
KiB Swap:  1441840 total,        0 used,  1441840 free.  1324440 cached Mem

  PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S %CPU %MEM     TIME+ COMMAND
    1 root      20   0   19744   2336   2080 R  0.0  0.1   0:00.04 top

要进一步检查结果，您可以使用docker exec：

docker exec -it test ps aux

USER       PID %CPU %MEM    VSZ   RSS TTY      STAT START   TIME COMMAND
root         1  2.6  0.1  19752  2352 ?        Ss+  08:24   0:00 top -b -H
root         7  0.0  0.1  15572  2164 ?        R+   08:25   0:00 ps aux

您可以使用docker stop test优雅地请求top关闭。

以下Dockerfile显示使用ENTRYPOINT在前台运行Apache（即作为PID 1）：

FROM debian:stable
RUN apt-get update && apt-get install -y --force-yes apache2
EXPOSE 80 443
VOLUME ["/var/www", "/var/log/apache2", "/etc/apache2"]
ENTRYPOINT ["/usr/sbin/apache2ctl", "-D", "FOREGROUND"]

如果您需要为单个可执行文件编写启动脚本，您可以使用exec和gosu命令确保最终可执行文件接收Unix信号：

#!/usr/bin/env bash
set -e

if [ "$1" = 'postgres' ]; then
    chown -R postgres "$PGDATA"

    if [ -z "$(ls -A "$PGDATA")" ]; then
        gosu postgres initdb
    fi

    exec gosu postgres "$@"
fi

exec "$@"

最后，如果您需要在关闭时进行一些额外的清理（或与其他容器通信），或者协调多个可执行文件，您可能需要确保ENTRYPOINT脚本接收Unix信号，传递它们，然后执行更多工作：

#!/bin/sh
# Note: I've written this using sh so it works in the busybox container too

# USE the trap if you need to also do manual cleanup after the service is stopped,
#     or need to start multiple services in the one container
trap "echo TRAPed signal" HUP INT QUIT TERM

# start service in background here
/usr/sbin/apachectl start

echo "[hit enter key to exit] or run 'docker stop <container>'"
read

# stop service and clean up here
echo "stopping apache"
/usr/sbin/apachectl stop

echo "exited $0"

如果您使用docker run -it --rm -p 80:80 --name test apache运行此映像，则可以使用docker exec或docker top检查容器的进程，然后要求脚本停止Apache：

docker exec -it test ps aux

USER       PID %CPU %MEM    VSZ   RSS TTY      STAT START   TIME COMMAND
root         1  0.1  0.0   4448   692 ?        Ss+  00:42   0:00 /bin/sh /run.sh 123 cmd cmd2
root        19  0.0  0.2  71304  4440 ?        Ss   00:42   0:00 /usr/sbin/apache2 -k start
www-data    20  0.2  0.2 360468  6004 ?        Sl   00:42   0:00 /usr/sbin/apache2 -k start
www-data    21  0.2  0.2 360468  6000 ?        Sl   00:42   0:00 /usr/sbin/apache2 -k start
root        81  0.0  0.1  15572  2140 ?        R+   00:44   0:00 ps aux

docker top test

PID                 USER                COMMAND
10035               root                {run.sh} /bin/sh /run.sh 123 cmd cmd2
10054               root                /usr/sbin/apache2 -k start
10055               33                  /usr/sbin/apache2 -k start
10056               33                  /usr/sbin/apache2 -k start

/usr/bin/time docker stop test

test
real	0m 0.27s
user	0m 0.03s
sys	0m 0.03s

Shell 格式 ENTRYPOINT 示例

您可以为ENTRYPOINT指定一个纯字符串，它将在 /bin/sh-c中执行。此表单将使用shell处理来替换shell环境变量，并将忽略任何CMD或docker run命令行参数。为了确保docker stop将正确地发出任何长时间运行的ENTRYPOINT可执行文件的信号，您需要记住以exec开头：

FROM ubuntu
ENTRYPOINT exec top -b

当您运行此映像时，您将看到单个PID 1进程：

docker run -it --rm --name test top

Mem: 1704520K used, 352148K free, 0K shrd, 0K buff, 140368121167873K cached
CPU:   5% usr   0% sys   0% nic  94% idle   0% io   0% irq   0% sirq
Load average: 0.08 0.03 0.05 2/98 6
  PID  PPID USER     STAT   VSZ %VSZ %CPU COMMAND
    1     0 root     R     3164   0%   0% top -b

在docker stop上干净地退出：

/usr/bin/time docker stop test

test
real	0m 0.20s
user	0m 0.02s
sys	0m 0.04s

如果您忘记将exec添加到ENTRYPOINT的开头：

FROM ubuntu
ENTRYPOINT top -b
CMD -- --ignored-param1

然后，您可以运行它（为下一步命名）：

docker run -it --name test top --ignored-param2

top - 13:58:24 up 17 min,  0 users,  load average: 0.00, 0.00, 0.00
Tasks:   2 total,   1 running,   1 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
%Cpu(s): 16.7 us, 33.3 sy,  0.0 ni, 50.0 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
MiB Mem :   1990.8 total,   1354.6 free,    231.4 used,    404.7 buff/cache
MiB Swap:   1024.0 total,   1024.0 free,      0.0 used.   1639.8 avail Mem

  PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S  %CPU  %MEM     TIME+ COMMAND
    1 root      20   0    2612    604    536 S   0.0   0.0   0:00.02 sh
    6 root      20   0    5956   3188   2768 R   0.0   0.2   0:00.00 top

您可以从top的输出中看到指定的ENTRYPOINT不是PID 1。

如果您随后运行docker stop test，容器将不会干净地退出-stop命令将在超时后强制发送SIGKILL：

docker exec -it test ps waux

USER       PID %CPU %MEM    VSZ   RSS TTY      STAT START   TIME COMMAND
root         1  0.4  0.0   2612   604 pts/0    Ss+  13:58   0:00 /bin/sh -c top -b --ignored-param2
root         6  0.0  0.1   5956  3188 pts/0    S+   13:58   0:00 top -b
root         7  0.0  0.1   5884  2816 pts/1    Rs+  13:58   0:00 ps waux

/usr/bin/time docker stop test

test
real	0m 10.19s
user	0m 0.04s
sys	0m 0.03s

了解CMD和ENTRYPOINT如何交互

CMD和ENTRYPOINT指令都定义了在运行容器时执行的命令。描述它们合作的规则很少。

1. Dockerfile应至少指定一个CMD或ENTRYPOINT命令。
2. 将容器用作可执行文件时应定义ENTRYPOINT。
3. CMD应该用作定义ENTRYPOINT命令或在容器中执行 ad-hoc 命令的默认参数的一种方式。
4. 使用替代参数运行容器时，CMD将被覆盖。

下表显示了对不同的ENTRYPOINT/CMD组合执行的命令：

	No ENTRYPOINT	ENTRYPOINT exec_entry p1_entry	ENTRYPOINT [“exec_entry”, “p1_entry”]
No CMD	error, not allowed	/bin/sh -c exec_entry p1_entry	exec_entry p1_entry
CMD [“exec_cmd”, “p1_cmd”]	exec_cmd p1_cmd	/bin/sh -c exec_entry p1_entry	exec_entry p1_entry exec_cmd p1_cmd
CMD exec_cmd p1_cmd	/bin/sh -c exec_cmd p1_cmd	/bin/sh -c exec_entry p1_entry	exec_entry p1_entry /bin/sh -c exec_cmd p1_cmd

Note: 如果从基本图像定义了CMD，则设置ENTRYPOINT会将CMD重置为空值。在这种情况下，必须在当前图像中定义CMD才能具有值。