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Docker

2021年12月11日 创建     2022年8月28日 编辑

0. Docker 简介​

容器化技术是近几年热门的话题，所以本篇手记的主角就是大名鼎鼎的 Docker 了。一个伟大项目的诞生必定是为了解决问题，那 Docker 解决了什么问题呢？

首先，Docker 解决了 “软件跨环境迁移” 的问题，例如把本地项目部署到服务器，可能就会出现因为服务器运行环境本地环境不一致导致的某些问题。

然后，我认为 Docker 使项目部署和管理这件事儿变得更简单。

例如，我想要在本地机器或者服务器上搭建 Mysql、Redis、Nacos ... 这些软件，我只需要在机器上安装一个 Docker ，再使用两个命令 (docker pull xxx, docker run xxx) 就可以很轻松地把这些软件跑起来。并且还有容器编排技术 (docker compose)，写一个配置文件，一个命令就可以运行多个容器，这也是我一个初级开发者爱上 Docker 的主要原因。

今日的学习目标：
1. 学会 Docker 的基本使用；
2. 学会镜像制作以及项目部署；
3. docker-compose 编写。

下面就开始今天的主题。


1. Docker 安装​

Docker 的安装我之前单独写过一篇手记，介绍在 CentOS 中安装 Docker 的方式，这里就不多赘述了。

Docker 安装手记

Windows 或者 MacOS 可以在官网下载和安装桌面软件。

官方下载页面


2. Docker 基本架构​

下面这幅图是 Docker 基本的一个架构图，图中包含三部分：

  • 客户端 (Client)
  • 主机 (Host)
  • 仓库 (Repository)

我们在机器上安装的 Docker 包含了前两部分，分别是 客户端 和 服务端 （主机）。Docker 在机器上启动起来后会有一个守护进程 (daemon) 用来处理 Docker 的各种任务，例如客户端发来的各种命令。客户端指的是用来给 Docker 服务端发送命令的工具。仓库是用来存放各种 Docker 镜像的。

学习 Docker 需要知道三个基本概念：

  • 镜像 (Image)
  • 容器 (Container)
  • 仓库 (Repository)

镜像，其实是一个软件包的集合，它里面包含了软件运行的环境以及软件本身，例如把一个 SpringBoot 项目打包成 Docker 镜像，这个镜像里面起码包含了 Jre 以及编译后的项目本身，有了这两样项目才能跑起来。再举一个例子，一台电脑或者虚拟机想要启动起来，起码要有一个操作系统镜像，安装操作系统后电脑才能运行。

容器，顾名思义，镜像本身只是一个软件包，而我们需要的是让项目跑起来，所以容器就是运行镜像的一个场所，通过镜像来运行容器。并且容器的沙河机制，容器与容器之间是相互隔离的。可以把一个容器理解成一个虚拟机，但是容器要比虚拟机更轻。

仓库，仓库是用来存放镜像的，我们可以在仓库中拉取 (pull) 镜像，并运行容器。仓库分为官方镜像仓库和私有仓库两种，像阿里云等云服务商提供了私有 docker 镜像仓库，也可以自己搭建私有仓库。

以上这三个概念一定要清楚，Docker 的所有操作都是围绕着这三个概念，尤其是镜像和容器。


3. Docker 常用命令​

3.1 服务相关​

启动 Docker（CentOS）：

systemctl start docker

查看服务状态：

systemctl status docker

关闭 Docker：

systemctl stop docker

重启 Docker：

systemctl restart docker

开启启动 Docker：

systemctl enable docker

3.2 镜像相关​

查看本地镜像：

docker images [OPTIONS] [REPOSITORY[:TAG]]

OPTIONS（列举常用可选参数）：

  • --all/-a 展示所有镜像
  • --quiet/-q 仅展示所有镜像的ID

通过镜像名称查找镜像（tag是版本号，不指定版本将下载最新版）：

docker search image-name:tag
提示

查找镜像可以到官方镜像仓库。


拉取镜像：

docker pull image-name:tag

删除镜像：

docker rmi image-name:tag

或者通过 Image ID 删除：

docker rmi image-id
提示

正在被容器使用的镜像无法删除。


删除全部镜像：

docker rmi `docker images -q`

3.3 容器相关​

创建容器：

docker run [OPTIONS] IMAGE [COMMAND] [ARG...]

OPTIONS（列举常用可选参数）：

  • --env/-e 设置环境变量
  • --env-file 从文件中读取环境变量
  • --name 设置容器名称
  • --volume/-v 挂载一个数据卷
  • --detach/-d 在后台运行容器并打印容器ID
  • --interactive/-i 以交互模式运行容器，通常与 -t 一起使用
  • --tty/-t 为容器分配一个伪输入终端，通常与 -i 一起使用
  • --publish/-p 设置宿主机与容器的端口映射 -p 8080:8080
  • --restart 重启 Docker 服务后自动启动容器

查看容器：

如果没有指定可选参数，docker ps 仅查看正在运行的容器。

docker ps [OPTIONS]

OPTIONS（列举常用可选参数）：

  • --all/-a 查看全部容器
  • --quiet/-q 仅展示所有容器的ID
  • --last/-n 展示 n 个最后创建的容器（创建时间倒序），包含所有状态。docker ps -n 3
  • --lastest/-l 展示最后一个创建的容器（包含所有状态）

查看容器的基础信息：

[OPTIONS] NAME|ID [NAME|ID...]

删除容器：

docker rm [OPTIONS] CONTAINER [CONTAINER...]

OPTIONS：

  • --force/-f 强制移除一个正在运行的容器
  • --link/-l 移除指定的链接
  • --volumes/-v 移除与容器关联的匿名数据卷

4. 数据卷 (Volume)​

数据卷的作用是使容器内的数据持久化，使数据不随着容器的结束而结束。那什么是数据卷呢？如何使用数据卷呢？

数据卷实际就是在宿主机中创建的一个目录，再将这个目录挂载到容器中需要持久化的目录上，这就让这两个目录形成了一个映射，容器内的数据会同步到宿主机数据卷中，在数据卷中添加数据，也会被同步到容器内。

在创建容器时，如果没有显式地为容器指定数据卷，容器会在宿主机中创建一个匿名数据卷，一般存放在 /var/lib/docker/volumes 目录下，里面包含了很多匿名卷（目录名是很长一串字母数字）；

更加常用的方式是在创建容器时，显式地挂载数据卷：

docker run -v 宿主机目录:容器内目录 -v 宿主机目录：容器内目录

容器可以挂载多个数据卷，挂载的数据卷就与容器内的目录做了映射，在容器内的目录创建一个文件，宿主机数据卷中也会同步该文件，反之也是如此。

并且，宿主机中的一个数据卷可以同时被多个容器挂载，这也是使容器间接数据通信的一种方式。


还有一种更简单的容器间数据通信的方式，可以创建一个数据卷容器，让其挂载宿主机中的数据卷，然后让其它容器从该容器挂载数据卷。

docker run --volumes-from 数据卷容器

5. Dockerfile​

5.1 镜像 (Image)​

Docker 中的镜像是一种分层结构的镜像，最底层是一个基础镜像，然后根据需要一层一层叠加，分层结构的好处是提高复用。下面介绍下如何创建镜像。

5.2 通过容器构建镜像​

容器转镜像：

docker commit 容器Id 镜像名称:版本号
提示

注意：通过容器生成的镜像，容器中的数据卷 (Volume) 在新的镜像中不生效。也就是说，通过该镜像创建的容器是不包含原有容器挂载的数据卷的。如果需要挂载数据卷，可以在创建容器时指定要挂载的数据卷。


镜像转压缩文件：

docker save -o 压缩文件名称 镜像名称:版本号

压缩文件还原回镜像：

docker load -i 压缩文件名称

5.3 通过 Dockerfile 构建镜像​

Dockerfile 是一个文本文件，里面包含了一条条指令，每一条指令构建一层，基于基础镜像，最终构建出一个新的镜像。

下面是 Dockerfile 中的指令：

关键字作用备注
FROM指定父镜像指定基础镜像，基于哪个镜像构建
MAINTAINER作者信息用来标明镜像作者信息
LABEL标签用来标明镜像的元数据信息，也可以使用 LABEL 代替 MAINTAINER，这些信息最终都在 docker image 基本信息中心可以查看
RUN执行命令执行一段命令，默认是 /bin/sh 格式：RUN command 或者 RUN ["command", "param1", "param2", ...]
CMD用于运行程序为启动的容器指定默认要运行的程序，在 docker run 时执行该命令和 ENTRYPOINT 配合使用。格式：CMD ["<可执行文件或命令>","<param1>","<param2>",...] 或者 CMD ["<param1>","<param2>",...]
ENTRYPOINT入口类似于 CMD 指令，但其不会被 docker run 的命令行参数指定的指令所覆盖，而且这些命令行参数会被当作参数送给 ENTRYPOINT 指令指定的程序。但是, 如果运行 docker run 时使用了 --entrypoint 选项，将覆盖 CMD 指令指定的程序。如果 Dockerfile 存在多条 ENTRYPOINT，仅最后一条生效
COPY复制命令从上下文目录中复制文件或目录到容器的指定路径，格式：COPY 源路径 目标路径
ADD添加命令和 COPY 类型，当源文件为压缩文件时，会自动解压到目标路径
ENV环境变量指定 build 时的环境变量，可以在创建容器的时候，通过 -e 覆盖或者设置环境变量
ARG构建参数构建参数，与 ENV 作用一致。不过作用域不一样。ARG 设置的环境变量仅对 Dockerfile 内有效，也就是说只有 docker build 的过程中有效，构建好的镜像内不存在此环境变量。
VOLUME定义匿名数据卷在启动容器时忘记挂载数据卷，会自动挂载到匿名卷。可以在创建容器时使用 -v 挂载数据卷
EXPOSE暴露端口定义容器运行时监听的端口号，启动容器时可以使用 -p 指定暴露的端口
WORKDIR指定工作目录用 WORKDIR 指定的工作目录，会在构建镜像的每一层中都存在。（WORKDIR 指定的工作目录，必须是提前创建好的）。docker build 构建镜像过程中的，每一个 RUN 命令都是新建的一层。只有通过 WORKDIR 创建的目录才会一直存在。可以指定绝对路径工作目录，/开头；如果不指定 / 开头，那么是相对上一条 WORKDIR 的相对路径
USER指定执行用户指定 build 或者启动的时候，用户在 RUN、CMD、ENTRYPOINT 执行时候的用户
HEALTHCHECK健康检查用于指定某个程序或者指令来监控 docker 容器服务的运行状态，不常用
ONBUILD触发器当存在该关键字的镜像作为基础镜像的时候，当执行 FROM 完成后，会执行 ONBUILD 的命令，但是不影响当前镜像，不常用
STOPSIGNAL发送信号量到宿主机该指令设置将发送到容器的系统调用信号以退出
SHELL指定执行脚本的 shell指定 RUN、CMD、ENTRYPOINT 执行命令时，使用的 shell

例如将 SpringBoot 项目的可执行 jar 包制作成 Docker 镜像：

FROM java:8
MAINTAINER liyan <xxx@xxx.com>
ADD target/demo-0.0.1-SNAPSHOT.jar app.jar
CMD java -jar app.jar

从 Dockerfile 构建镜像的命令：

docker build -f Dockerfile -t image-name:tag .
  • -f Dockerfile 的文件路径
  • -t 文件名:版本
  • . Dockerfile 上下文路径

这里可以直接写成：(不指定 -f ，会默认从当前目录下读取名为 Dockerfile 文件)

docker build -t image-name:tag .

还可以从网络位置上的 Dockerfile 构建镜像：

docker build github.com/creack/docker-firefox
提示

Dockerfile 菜鸟教程


6. 容器编排 (docker compose)​

Docker compose 是一个容器编排技术，可以通过 yaml 文件定义和运行多个容器。

6.1 compose 安装​

Mac 和 Windows 安装 Docker 桌面程序无需额外安装 compose，下面介绍 Linux 安装：

  1. 下载当前稳定版本的Docker Compose：

    sudo curl -L "https://github.com/docker/compose/releases/download/1.29.2/docker-compose-$(uname -s)-$(uname -m)" -o /usr/local/bin/docker-compose

  2. 修改文件权限：

    sudo chmod +x /usr/local/bin/docker-compos

  3. 测试安装

    docker-compose --version
提示

参考： 官方文档


6.2 docker-compose 编写​

创建名为 docker-compose.yaml 的文件， docker-compose.yaml 中可以定义多个容器，并通过 docker-compose up -d 命令启动 docker-compose ，启动其中定义的多个容器。

具体写法不多做介绍了，可以参考菜鸟教程或者官方文档。

我这里贴出几个我写的 docker-compose 文件，仓库地址。

记住两个命令：

通过当前目录下的 docker-compose.yaml 启动：( -d 表示后台运行)

docker-compose up -d

停止 Compose：

docker-compose down

7. 参考​