使用Docker封装BWA

在本教程中，我们将演示如何使用Docker来封装一个常用的生物信息学软件BWA (Burrows-Wheeler Aligner)，并尽可能控制生成的Docker镜像的大小。

Docker简介

Docker是一种开源的容器化技术，可以将软件及其所有依赖项打包在一起，从而保证软件在任何环境中的一致性运行。

创建Dockerfile

Dockerfile是一个文本文件，它包含了一组命令，用于告诉Docker如何构建一个镜像。这个镜像可以被用来创建一个或多个运行你的应用的容器。

以下是一个示例的Dockerfile，用于封装BWA：

1. # 使用一个基础镜像，这里我们使用ubuntu:18.04
   
2. FROM ubuntu:18.04
   
3. ​
   
4. # 设置维护者信息
   
5. LABEL maintainer="your_email@example.com"
   
6. ​
   
7. # 安装必要的依赖
   
8. RUN apt-get update && apt-get install -y \
   
9.     wget \
   
10.     unzip \
    
11.     gcc \
    
12.     zlib1g-dev \
    
13.     make \
    
14.     && rm -rf /var/lib/apt/lists/*
    
15. ​
    
16. # 设置工作目录
    
17. WORKDIR /opt
    
18. ​
    
19. # 下载和编译BWA
    
20. RUN wget https://jaist.dl.sourceforge.net/project/bio-bwa/bwa-0.7.17.tar.bz2 \
    
21.     && tar -xjvf bwa-0.7.17.tar.bz2 \
    
22.     && cd bwa-0.7.17 \
    
23.     && make \
    
24.     && cd .. \
    
25.     && rm bwa-0.7.17.tar.bz2
    
26. ​
    
27. # 将BWA添加到PATH中，使其可在任何目录下使用
    
28. ENV PATH="/opt/bwa-0.7.17:${PATH}"

复制代码

这个Dockerfile做了以下几件事：

• 从Ubuntu 18.04的基础镜像开始。
• 安装BWA编译运行需要的依赖：wget, unzip, gcc, zlib1g-dev和make。
• 下载BWA源码，解压，并编译生成可执行文件。
• 将BWA的路径添加到PATH中，这样你可以在任何地方运行它。
  
  

构建和运行Docker镜像

保存上面的Dockerfile，并在Dockerfile所在的目录运行以下命令来构建Docker镜像：

docker build -t bwa:0.7.17 .

然后，你就可以运行一个包含BWA的Docker容器了：

docker run -v /path/to/data:/data bwa:0.7.17 bwa mem /data/reference.fasta /data/sample.fastq控制Docker镜像的大小

以下是一些控制Docker镜像大小的策略：

• 选择适合的基础镜像：例如，如果你只需要运行一个基于C的应用，那么可能只需要一个带有GCC编译器的基础镜像，而不是一个完整的Ubuntu镜像。
• 清理不必要的文件：例如，可以在安装依赖后删除apt的列表文件，或者在编译完软件后删除原始的源码文件。
  1. RUN apt-get update && apt-get install -y \
     
  2.     wget \
     
  3.     unzip \
     
  4.     gcc \
     
  5.     zlib1g-dev \
     
  6.     make \
     
  7.     && rm -rf /var/lib/apt/lists/*  # 清理apt的列表文件
     
  8. ​
     
  9. WORKDIR /opt
     
  10. ​
      
  11. RUN wget https://jaist.dl.sourceforge.net/project/bio-bwa/bwa-0.7.17.tar.bz2 \
      
  12.     && tar -xjvf bwa-0.7.17.tar.bz2 \
      
  13.     && cd bwa-0.7.17 \
      
  14.     && make \
      
  15.     && cd .. \
      
  16.     && rm bwa-0.7.17.tar.bz2  # 删除原始的源码文件

  复制代码
  
  
• 在一个RUN命令中做尽可能多的事情：Docker会为Dockerfile中的每一个指令创建一个新的层。每个层都会增加最终镜像的大小。因此，通过将多个命令合并到一个RUN指令中，可以减少创建的层数，从而减小镜像大小。
  1. # 不推荐
     
  2. RUN apt-get update
     
  3. RUN apt-get install -y wget
     
  4. RUN apt-get install -y unzip
     
  5. RUN apt-get install -y gcc
     
  6. RUN apt-get install -y zlib1g-dev
     
  7. RUN apt-get install -y make
     
  8. ​
     
  9. # 推荐
     
  10. RUN apt-get update && apt-get install -y \
      
  11.     wget \
      
  12.     unzip \
      
  13.     gcc \
      
  14.     zlib1g-dev \
      
  15.     make

  复制代码
  
  
• 尽量避免在容器中安装不必要的软件：只安装你的应用真正需要的软件，避免安装不必要的软件可以有效的减小镜像大小。
  
  

通过以上这些方法，你应该可以有效的控制Docker镜像的大小，使其尽可能小，从而提高镜像的可移植性和效率。

总结

本教程向你展示了如何使用Docker封装BWA，并尽可能控制生成的Docker镜像的大小，当然还有其他多阶段构建等高级用法，等未来有空再分享其他教程。

希望这个教程对你有所帮助，让你更好地理解和使用Docker。