Docker 基础与实战，看这一篇就够了

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

• Docker 要求 CentOS 系统的内核版本高于 3.10 ，查看本页面的前提条件来验证你的 CentOS 版本是否支持 Docker 。uname -r
• 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-<VERSION> 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 nginx⑥--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
  <h1 align="center">Hello,Welcome to Docker World</h1>
  #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 '<h1>Hello, Docker!</h1>' > /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：

  <ENTRYPOINT> "<CMD>"
  

• 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 <key> <value>
  • ENV <key1>=<value1> <key2>=<value2>...

• 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。