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Docker基础与实战，看这一篇就够了

互联网全栈架构

共 7342字，需浏览 15分钟

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2020-08-15 02:07

docker 基础

什么是Docker

Docker 使用 Google 公司推出的 Go 语言 进行开发实现，基于 Linux 内核的 cgroup，namespace，以及 AUFS 类的 Union FS 等技术，对进程进行封装隔离，属于 操作系统层面的虚拟化技术。由于隔离的进程独立于宿主和其它的隔离的进程，因此也称其为容器。

Docker 在容器的基础上，进行了进一步的封装，从文件系统、网络互联到进程隔离等等，极大的简化了容器的创建和维护。使得 Docker 技术比虚拟机技术更为轻便、快捷。

记住最重要的一点，Dokcer实际是宿主机的一个普通的进程，这也是Dokcer与传统虚拟化技术的最大不同。

为什么要使用Docker

使用Docker最重要的一点就是Docker能保证运行环境的一致性，不会出现开发、测试、生产由于环境配置不一致导致的各种问题，一次配置多次运行。使用Docker，可更快地打包、测试以及部署应用程序，并可减少从编写到部署运行代码的周期。

docker 安装

  • 安装前提
    Docker 要求 CentOS 系统的内核版本高于 3.10 ，首先查看本页面的前提条件来验证你的CentOS 版本是否支持 Docker 。使用uname -r指令查看服务器版本
  • 更新yum,升级到最新版本
    yum update
  • 卸载老版本的docker(若有)
    yum remove docker docker-common docker-selinux docker-engine
    执行该命令只会卸载Docker本身，而不会删除Docker存储的文件，例如镜像、容器、卷以及网络文件等。这些文件保存在/var/lib/docker 目录中，需要手动删除。
  • 查看yum仓库，查看是否有docker
    ll /etc/yum.repos.d/

如果用的厂商的服务器（阿里云、腾讯云）一般都会有docker仓库，如果用的是虚拟机或者公司的服务器基本会没有。

  • 安装相关软件包
    yum-util 提供yum-config-manager功能，另外两个是devicemapper驱动依赖的。
    yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
  • 安装仓库
    yum-config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo
  • 查看docker版本
    yum list docker-ce --showduplicates | sort -r
  • 安装docker
    yum install docker-ce
    以上语句是是安装最新版本的Docker，你也可以通过 yum install docker-ce- 安装指定版本
  • 启动docker
    systemctl start docker
  • 验证安装是否正确
    dokcer run hello-world

docker 重要命令

镜像相关

  • 搜索镜像 docker search
    如 docker search nginx Docker就会在Docker Hub中搜索含有“nginx”这个关键词的镜像仓库
  • 下载镜像 docker pull
    如 docker pull nginx Docker就会在Docker Hub中下载含有“nginx”最新版本的镜像
    当然也可以使用     docker pull reg.jianzh5.com/nginx:1.7.9 下载指定仓库地址标签的nginx镜像
  • 列出镜像 docker images
  • 删除镜像 docker rmi
    如 docker rmi hello-world删除我们刚刚下载的 hello-world镜像
  • 构建镜像 docker build
    通过Dockerfile构建镜像，这个我们等下再拿出来详细说明。

容器相关

  • 新建启动镜像 docker run
    这个命令是我们最常用的命令，主要使用以下几个选项
    ① -d选项：表示后台运行
    ② -P选项（大写）：随机端口映射
    ③ -p选项（小写）：指定端口映射,前面是宿主机端口后面是容器端口，如 docker run nginx -p 8080:80，将容器的80端口映射到宿主机的8080端口，然后使用 localhost:8080就可以查看容器中nginx的欢迎页了
    ④ -v选项：挂载宿主机目录，前面是宿主机目录，后面是容器目录,如 docker run -d -p 80:80 -v /dockerData/nginx/conf/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf nginx 挂载宿主机的 /dockerData/nginx/conf/nginx.conf的文件，这样就可以在宿主机对 nginx进行参数配置了,注意目录需要用绝对路径，不要使用相对路径，如果宿主机目录不存在则会自动创建。
    ⑤--rm : 停止容器后会直接删除容器，这个参数在测试是很有用，如 docker run -d -p 80:80 --rm nginx
    ⑥--name : 给容器起个名字，否则会出现一长串的自定义名称如 docker run -name niginx -d -p 80:80 - nginx

  • 列出容器 docker ps
    这个命令可以列出当前运行的容器，使用 -a参数后列出所有的容器（包括已停止的）

  • 停止容器 docker stop
    docker stop 5d034c6ea010 后面跟的是容器ID，也可以使用容器名称

  • 启动停止的容器 docker start
    docker run是新建容器并启动，docker start 是启动停止的容器,如 docker start 5d034c6ea010

  • 重启容器 docker restart
    此命令执行的过程实际是先执行 docker stop,然后再执行 docker start，如 docker restart 5d034c6ea010

  • 进入容器 docker exec -it 容器id /bin/bash
    如 docker exec -it 5d034c6ea010 /bin/bash,就相当于进入了容器本身的操作系统

  • 删除容器 docker rm
    如 docker rm 5d034c6ea010 后面跟的是容器ID,删除容器之前需要先停止容器运行

  • 数据拷贝 docker cp
    此命令用于容器与宿主机之间进行数据拷贝,如 docker cp 5d034c6ea010: /etc/nginx/nginx.conf /dockerData/nginx/conf/nginx.conf 将容器的目录文件拷贝到宿主机指定位置,容器ID可以替换成容器名。

命令实战

如果我们需要一个nginx容器，并且需要在宿主机上直接修改nginx的配置文件、默认主页，在宿主机可以实时看到容器nginx的日志。我们可以按照如下的方式一步一步完成。

  • 使用--rm参数启动容器，方便删除
    docker run -d -p 8081:80 --name nginx --rm nginx
  • 进入容器，查看容器中配置文件、项目文件、日志文件的目录地址
    docker exec -it 9123b67e428e /bin/bash
  • 导出容器的配置文件
    docker cp nginx:/etc/nginx/nginx.conf /dockerData/nginx/conf/nginx.conf导出配置文件 nginx.conf
    docker cp nginx:/etc/nginx/conf.d /dockerData/nginx/conf/conf.d导出配置目录 conf.d
  • 停止容器
    docker stop 9123b67e428e，由于加了--rm参数，容器会自动删除
  • 再以如下命令启动容器，完成目录挂载
    docker run -d -p 8081:80 --name nginx \ 
    -v /dockerData/nginx/conf/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf \ 
    -v /dockerData/nginx/conf/conf.d:/etc/nginx/conf.d \ 
    -v /dockerData/nginx/www:/usr/share/nginx/html \ 
    -v /dockerData/nginx/logs:/var/log/nginx nginx
  • 访问服务器地址
    http://192.168.136.129:8081/访问报错，这时候就进入宿主机的日志目录 /dockerData/nginx/logs查看日志
  2019/11/23 10:08:11 [error] 6#6: *1 directory index of "/usr/share/nginx/html/" is forbidden, client: 192.168.136.1, server: localhost, request: "GET / HTTP/1.1", host: "192.168.136.129:8081"

因为 /usr/share/nginx/html/被挂载到了服务器上面的 /dockerData/nginx/www目录下，原来的欢迎页面在 dockerData/nginx/www是没有的，所有就报错了，这里我们随便建一个。

  • 建立默认主页

    #打开项目文件
    cd /dockerData/nginx/www
    #使用vim 创建并编辑文件
    vi index.html
    #此时我们会进入vim界面，按 i 插入，然后输入
    Hello,Welcome to Docker World
    #输入完后，按 esc，然后输入 :wq

  • 再次访问浏览器地址

Dockerfile

我们可以使用Dockfile构建一个镜像，然后直接在docker中运行。Dockerfile文件为一个文本文件，里面包含构建镜像所需的所有的命令，首先我们来认识一下Dockerfile文件中几个重要的指令。

指令详解

  • FROM
    选择一个基础镜像，然后在基础镜像上进行修改，比如构建一个SpringBoot项目的镜像，就需要选择java这个基础镜像，FROM需要作为Dockerfile中的第一条指令
    如：FROM openjdk:8-jdk-alpine 基础镜像如果可以的话最好使用alpine版本的，采用alpline版本的基础镜像构建出来的镜像会小很多。

  • RUN
    RUN指令用来执行命令行命令的。它有以下两种格式：

    • shell 格式：RUN <命令>，就像直接在命令行中输入的命令一样。
      RUN echo '

      Hello, Docker!

      ' > /usr/share/nginx/html/index.html
    • exec 格式：RUN ["可执行文件", "参数1", "参数2"]，这更像是函数调用中的格式。

  • CMD
    此指令就是用于指定默认的容器主进程的启动命令的。CMD指令格式和RUN相似，也是两种格式

    • shell 格式：CMD <命令>
    • exec 格式：CMD ["可执行文件", "参数1", "参数2"...]
    • 参数列表格式：CMD ["参数1", "参数2"...]。在指定了 ENTRYPOINT 指令后，用 CMD 指定具体的参数。

  • ENTRYPOINT
    ENTRYPOINT 的格式和 RUN指令格式一样，分为 exec 格式和 shell 格式。
    ENTRYPOINT 的目的和 CMD 一样，都是在指定容器启动程序及参数。
    ENTRYPOINT 在运行时也可以替代，不过比 CMD 要略显繁琐，需要通过 docker run 的参数 --entrypoint 来指定。
    当指定了 ENTRYPOINT 后，CMD 的含义就发生了改变，不再是直接的运行其命令，而是将 CMD 的内容作为参数传给 ENTRYPOINT指令，换句话说实际执行时，将变为：

     ""

  • COPY & ADD
    这2个指令都是复制文件，它将从构建上下文目录中 <源路径> 的文件/目录 复制到新的一层的镜像内的 <目标路径> 位置。
    比如：COPY demo-test.jar app.jar 或 ADD demo-test.jar app.jar。
    ADD指令比 COPY高级点，可以指定一个URL地址，这样Docker引擎会去下载这个URL的文件，如果 ADD后面是一个 tar文件的话，Dokcer引擎还会去解压缩。
    我们在构建镜像时尽可能使用 COPY，因为 COPY 的语义很明确，就是复制文件而已，而 ADD 则包含了更复杂的功能，其行为也不一定很清晰。

  • EXPOSE
    声明容器运行时的端口，这只是一个声明，在运行时并不会因为这个声明应用就会开启这个端口的服务。
    在 Dockerfile 中写入这样的声明有两个好处，一个是帮助镜像使用者理解这个镜像服务的守护端口，以方便配置映射；另一个用处则是在运行时使用随机端口映射时，也就是 docker run -P 时，会自动随机映射 EXPOSE 的端口。
    要将 EXPOSE 和在运行时使用 -p <宿主端口>:<容器端口> 区分开来。-p，是映射宿主端口和容器端口，换句话说，就是将容器的对应端口服务公开给外界访问，而 EXPOSE 仅仅是声明容器打算使用什么端口而已，并不会自动在宿主进行端口映射。

  • ENV
    这个指令很简单，就是设置环境变量，无论是后面的其它指令，如 RUN，还是运行时的应用，都可以直接使用这里定义的环境变量。它有如下两种格式：

    • ENV
    • ENV = =...

  • VOLUME
    该指令使容器中的一个目录具有持久化存储的功能，该目录可被容器本身使用，也可共享给其他容器。当容器中的应用有持久化数据的需求时可以在Dockerfile中使用该指令。如 VOLUME /tmp
    这里的 /tmp 目录就会在运行时自动挂载为匿名卷，任何向 /tmp 中写入的信息都不会记录进容器存储层，从而保证了容器存储层的无状态化。当然，运行时可以覆盖这个挂载设置。比如：
    docker run -d -v mydata:/tmp xxxx

  • LABEL
    你可以为你的镜像添加labels，用来组织镜像，记录版本描述，或者其他原因，对应每个label，增加以LABEL开头的行，和一个或者多个键值对。如下所示：

    LABEL version="1.0"
    LABEL description="test"

Dockerfile实战

我们以一个简单的SpringBoot项目为例构建基于SpringBoot应用的镜像。功能很简单，只是对外提供了一个 say接口，在进入这个方法的时候打印出一行日志，并将日志写入日志文件。

@SpringBootApplication
@RestController
@Log4j2
public class DockerApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(DockerApplication.class, args);
    }

    @GetMapping("/say")
    public String say(){
        log.info("get say request...");
        return "Hello,Java日知录";
    }
  
}

我们使用maven将其打包成jar文件，放入一个单独的文件夹,然后按照下面步骤一步步构建镜像并执行

  • 在当前文件夹建立Dockerfile文件，文件内容如下：

    FROM openjdk:8-jdk-alpine
    #将容器中的/tmp目录作为持久化目录
    VOLUME /tmp
    #暴露端口
    EXPOSE 8080
    #复制文件
    COPY docker-demo.jar app.jar
    #配置容器启动后执行的命令
    ENTRYPOINT ["java","-Djava.security.egd=file:/dev/./urandom","-jar","/app.jar"]

  • 使用如下命令构建镜像
    docker built -t springboot:v1.0 .-t 指定镜像的名称及版本号，注意后面需要以 . 结尾。

  • 查看镜像文件

  • 运行构建的镜像
    docker run -v /app/docker/logs:/logs -p 8080:8080 --rm --name springboot springboot:v1.0

  • 浏览器访问
    http://192.168.136.129:8080/say

  • 在宿主机上实时查看日志
    tail -100f /app/docker/logs/docker-demo-info.log

小结

本文详细介绍了日常使用Docker过程中经常用到的相关指令，每小结都用一个综合实战将所有指令结合在一起使用，领悟这些实际用例可以让你学习Docker事半功倍。



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