一、Docker入门

镜像与容器概念？

用重装系统来解释的话，镜像（images）就是我们要装的系统（win7、win10、manjaro 等 iso 文件），容器好比是 U 盘。我们可以把系统放进各种容量足够的 U 盘里，那么这个 U 盘就是一个容器，当我们需要重装系统的时候，就使用（启动）这个 U 盘（容器）。

因此，一个镜像可以去创建多个容器，各个容器之间互不干扰。

Q：docker 拉取的镜像为什么比我们直接下载的文件体积大？
A：一个镜像不仅仅是原来的软件包，它还包含了软件包运行所需的操作系统依赖、软件自身依赖等。所以随着我们的使用，使用的镜像越多，新的镜像下载会越来越快，因为有些依赖已经存在，后续的镜像如果对存在的依赖有使用的话，它会复用已经存在的依赖，而不会去再次下载。

二、准备

为了避免使用普通用户运行 docker 的相关命令时出现报错，我们可以在docker命令前加上sudo去运行，但是每次都加显然很麻烦。那么在安装完docker后，可以使用以下命令：

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# 创建 docker 用户组
sudo groupadd docker
# 将当前普通用户加入 docker 组中
sudo gpasswd -a $USER docker
# 更新 docker 组
newgrp docker
# 测试命令
docker ps

镜像源配置

有两种方法修改镜像源，一种是命令行命令，另一种是修改相关文件。

1. 命令行设置国内镜像源

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dockerd --registry-mirror=https://hub-mirror.c.163.com

2. 编辑配置文件设置镜像加速

/etc/docker/daemon.json
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{
 "registry-mirrors" : [
   "https://docker.mirrors.ustc.edu.cn",
   "https://hub-mirror.c.163.com"
 ],
 "insecure-registries" : [
   "registry.docker-cn.com",
   "hub-mirror.c.163.com",
   "docker.mirrors.ustc.edu.cn"
 ],
 "debug" : true,
 "experimental" : true
}

设置完毕重启 docker 服务。

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systemctl restart docker
加速源 url 说明
Docker 官方提供 https://registry.docker-cn.com 无需注册，已关闭，无法使用
中科大 https://docker.mirrors.ustc.edu.cn/ 无需注册（推荐）暂时无法使用，留意官网通告
阿里云 登录阿里云的容器hub服务，镜像加速器那一栏里会为你独立分配一个加速器地址 需要注册
网易云 https://hub-mirror.c.163.com 无需注册

三、常用命令

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# 镜像操作
docker search name         # 根据镜像名称查找镜像
docker pull 镜像名称:版本号       # 拉取镜像，注意对应的版本号
docker images -a    # 列出本地所有的镜像
docker images --digests # 显示镜像的摘要信息
docker images --no-trunc    # 显示完整的镜像信息
docker rmi name/id        # 删除镜像，-f 选项强制删除
docker info         # docker详细信息

# 容器操作
docker ps   # 列出当前正在运行的容器
docker ps -a    # 列出所有的容器
docker ps -q    # 列出所有的容器ID
docker inspect name/id     # 查看容器内部信息
docker stop name/id    # 停止容器运行
docker start name/id     # 启动容器
docker restart name/id     # 重启容器
docker rm name/id    # 删除容器，-f 选项强制删除

docker logs name/id    # 查看容器服务运行日志
docker logs -f name/id # 实时监听服务运行日志
docker logs -t name/id # 为服务运行日志加入时间戳

# 复制容器内部的配置文件到宿主机
# docker cp name/id:源文件source 宿主机目录target
docker cp nginx:/etc/nginx/nginx.conf /data/docker-service/nginx/nginx.conf


# 进入容器
docker exec -it name/id bash

# 将容器打包成一个新的镜像
docker commit -m "描述信息" -a "作者信息" 容器名称或者ID tarName:tag
# 将镜像备份,备份为 .tar 文件
docker save 镜像名称:标签 -o fileName

以上的 name/id 均指容器创建时指定的名称或者容器的标识id（docker ps可以查看）.

接下来以 MySQL 为例来体会一下docker，使用之前确定网络连接良好。

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# 查找docker hub中是否有MySQL镜像，可以去 [docker hub](https://hub.docker.com/) 的官网搜索版本
docker search mysql

# 拉取MySQL8.0.20版本
docker pull mysql:8.0.20

# 查看拉取的镜像
docker images

# 创建并运行容器 MYSQL_ROOT_PASSWORD 该项在启动时必须指定，不然容器启动失败
# mysql:8.0.20 就是使用刚刚下载的镜像创建容器；如果不写会自动下载最新版本的镜像
docker run -d -p 9999:3306 --name mysql8 -v /docker-data/mysql/data:/var/lib/mysql -v /docker-data/mysql/conf:/etc/mysql/conf.d -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 --restart=always mysql:8.0.20

# 查看 mysql8 容器是否运行
docker ps

# 查看容器信息
docker inspect mysql8

# 进入容器
docker exec -it mysql8 bash
# 进入 mysql 命令行，登录 mysql
mysql -u root -p
# 退出 bash，退出容器
exit

# 停止容器
docker stop mysql8

# 再次查看正在运行的容器
docker ps

# 查看本地所有的容器（启动成功和启动失败的都会显示）
docker ps -a
# 删除容器 （如果删除时需要删除卷，使用 -v 选项）
docker rm mysql8
# 再次查看本地所有的容器
docker ps -a

# 删除下载的 mysql8.0.20 镜像
docker rmi mysql:8.0.20
# 查看已下载的镜像
docker images
选项 说明
run 运行一个docker容器
–name 指定容器的名字 mysql8
-p 9999:3306 设置端口映射：宿主机映射端口:容器运行端口；客户端工具(例如navicat)连接时可以通过 9999 端口进行连接
-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 添加环境变量：初始化root用户的密码为 123456
-d 表示使用守护进程运行，即服务挂在后台运行
-v 数据卷映射，本地目录在前，容器内目录在后。删除容器后，映射的本地目录内容仍然存在
–restart=always 在 docker 服务启动后，自动运行该容器

如果已经运行的容器想要设置跟随 docker 服务启动，使用下面的命令
docker update --restart=always name/id

四、Docker进阶

1. Docker为什么提供网络功能？

Docker 允许通过外部访问容器或容器互联的方式来提供网络服务，方便了不同容器间进行通信。一般在使用 docker 网桥(bridge)实现容器与容器通信时，都是站在一个应用角度进行容器通信。

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# 查看网桥配置
docker network ls
# 创建网桥
docker network create 自定义网桥名称
# 删除网桥
docker network rm 网桥名称或ID
# 查看网桥详情
docker inspect 网桥名称或ID
# 运行容器时使用 --network 网桥名称 指定该容器在那个网桥段
docker run -d --name mysql -p 3306:3306 --network ems mysql:8.0

网桥不会自动创建，如果要使用网桥，必须 先创建，再使用； 运行容器时若指定的网桥不存在，那么会导致这个容器运行失败。在容器启动时指定了网桥后，在这个网桥中的所有容器，可以直接使用容器名称与其它容器通信。类似于同一局域网进行联机对战。

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docker run -d --name tomcat01 -p 8081:8080 --network ems tomcat:8.0-jre8
docker run -d --name tomcat02 -p 8082:8080 --network ems tomcat:8.0-jre8
# 之后可以通过名称去访问tomcat02的主页信息
curl http://tomcat02:8082

网络的好处：

  • 容器间通信: 容器可以相互通信，无需暴露端口到宿主机。
  • 服务发现: 容器可以通过服务名（如 mysql 或 redis）相互发现，而不需要知道对方的 IP 地址或端口号。
  • 网络隔离: 不同的服务可以属于不同的网络，从而实现网络隔离和安全性。

2. docker数据卷（volume）

  1. 数据卷的修改会立即影响到容器；
  2. 对数据的更新修改，不会影响镜像；
  3. 数据卷默认一直存在，即使容器被删除

实现容器与宿主机之间数据共享。数据卷就是上面创建mysql时的 -v 指定的映射目录，可以把容器内的数据持久化，这样删除容器时我们不必担心数据丢失。但是注意，这样做外部的改变和容器内部的改变会互相影响。

如果我们希望外部影响内部，但是内部操作不影响外部的话，在创建容器时我们可以这样指定： -v /usr/mysql/data:/var/lib/mysql:ro，其中 ro 代表只读(read only)。前面的映射目录我们也可以使用数据卷简称，这个简称可以随便起名，例如：-v aa:/var/lib/mysql，这样docker会自动帮我们创建 aa 存储目录，可以使用 docker volume inspect aa查看它的路径。

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# 查看数据卷
docker volume ls
# 查看数据卷信息
docker volume inspect 卷名
# 创建数据卷
docker volume create 卷名
# 删除数据卷
docker volume rm 卷名
# 删除没有使用的数据卷，删除前需要我们手动确认
docker volume prune

五、Dockerfile

如果不清楚 Dockerfile 的相关指令含义，可以查阅官方文档，有清晰的介绍。Dockerfile 文件中的命令必须使用大写，通常以 FROM 指令开始。

官方文档https://docs.docker.com/engine/reference/builder/

下面使用 Dockerfile 创建 Java 镜像在容器运行作为一个简单的 Demo，其实，它也是很简单的。首先创建一个空的文件夹，在空文件夹中创建 DockerFile 文件，编辑：

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# 以 openjdk:8-jre 为基础
FROM openjdk:8-jre
# 指定目录后，下面的命令都是基于此目录进行的
WORKDIR /application
# 基于 WORKDIR 的路径,/application/aa
WORKDIR aa
# 该文件上传后，直接改名为 app.jar
ADD app-0.0.1-SNAPSHOT.jar app.jar
# 暴露的端口
EXPOSE 8081
# 运行时执行的命令
ENTRYPOINT java -jar app.jar

构建自定义镜像：docker build -t demo:1.0 .，注意最后的 . 不要漏掉。
用自定义镜像启动容器：docker run -d -p 8081:8081 --name demo demo:1.0

六、docker-compose

docker-compose 和 Dockerfile 很相似，都是需要我们写一个文件，文件中按照特定的格式去写一些内容和指令，再使用命令去运行这个文件。一个 docker-compose 对应一个 stack。

和 docker 的不同：docker是面向容器的，而 docker-compose 是面向服务的，这也是两者本质区别。

另外，如果是 Window 系统，安装 Docker for Window 后就包括了 dcoker-compose 工具；如果是 Linux 系统，那么额外需要安装 docker-compose 插件。没错，docker-compose 是 docker 的一个插件。

docker-compose官网安装说明https://docs.docker.com/compose/install/

1. 常用命令

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# 查看帮助
docker-compose --help

# 启动服务的命令,默认前台启动；如果文件名称是 `docker-compose.yml` 可以省略，其它名称不可省略。
docker-compose up docker-compose.yml 或者直接 docker-compose up
docker-compose up docker-test.yml

# 后台启动
docker-compose up -d

# 停止所有 up 启动的服务,并移除网络
docker-compose down

# 进入指定的容器，注意写的是服务名称
docker-compose exec

# 列出当前 docker-compose 运行的所有容器
docker-compose ps

# 重启项目中服务，后面不写服务名代表重启所有服务。还有 start stop 指令，与之类似，略过。
docker-compose restart

# 强制删除（-f）并删除数据卷（-v，慎用-v选项）
docker-compose rm -f -v

# 查看每个服务容器内的进程
docker-compose top

# 唤醒服务
docker-compose unpause

# 暂停服务
docker-compose pause

# 查看服务日志
docker-compose 服务 logs

2. docker-compose.yml示例

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version: "3.8" # 4.0以下
services: 
    tomcat: # 唯一服务名称
        image: tomcat:8.0-jre8 # 使用哪个镜像创建
        # 用来指定 dockerfile 所在目录。
        # 和 image 的不同：先根据该文件构建镜像，之后再运行容器
        build: 
            # dockerfile 文件所在的目录
            context: demo
            dockerfile: Dockerfile
        container_name: tomcat # 指定容器名称
        ports: # 宿主机与容器的的端口映射
            - "8080:8081"
        volumes: # 宿主机与容器的目录映射
            #- /root/data:/usr/local/tomcat/
            # 自定义映射
            - tomcatwebapps:/usr/local/tomcat/webapps
        networks: # 指定容器启动后使用的哪个网桥
            - hello
    mysql: 
        image: mysql:8.0
        container_name: mysql
        ports: 
            - "3306:3306"
        volumes: 
            - /root/mysql/data:/var/lib/mysql
            - /root/mysql/config:/etc/mysql
        enviroment:
            - MYSQL_ROOT_PASSWORD=root
        # 可以把 environment 的内容写到配置文件中
        env_file: # 配置文件必须以 .env 结束
            - mysql.env
        # 代表这个容器启动时依赖哪些模块，服务名称,不是容器名称
        depends_on: 
            - tomcat
            - redis
        # 用来修改容器内部参数；因为如果不修改的话容器可能无法启动
        sysctls: 
            - net.core.somaxconn=1024
            - net.ipv4.tcp.syncookies=0
        # 修改容器中系统内部进程数限制；根据当前容器运行服务要求更改
        ulimits: 
            nproc: 65535
            nofile: 
                soft: 20000
                hard: 40000
    redis: 
        image: redis:6.2.5
        container_name: redis
        ports: 
            - "6379:6379"
        volumes: 
            - redisdata:/data
        # 启动时覆盖容器的默认命令
        command: "redis-server --appendonly yes"

volumes: 
    tomcatwebapps: # 自定义映射卷标需要显式声明
        # 是否确定使用指定卷标
        # false 会使用 项目名 + 卷标名
        external: 
            true
    redisdata: 

networks: 
    # 定义上面服务用到的网桥名称，默认就是 bridge
    hello: 
        # 是否确定使用指定名称的网桥
        # false 会使用 项目名 + 网桥名称
        external: 
            true

同一网络中的服务可以使用服务名称进行通信

3. 使用portainer可视化工具

  1. 下载可视化工具：docker pull portainer/portainer
  2. 启动 portanier，需要开放两个端口，8000 为监听服务的端口，9000 为向外部提供服务的端口。
    docker -d -p 8000:8000 -p 9000:9000 --name portanier --restart=always -v /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock -v portainer_data:/data portainer/portainer
  3. 浏览器访问 http://localhost:9000

4. 卸载 Docker

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sudo apt-get purge docker-ce docker-ce-cli containerd.io docker-buildx-plugin docker-compose-plugin docker-ce-rootless-extras

sudo rm -rf /var/lib/docker
sudo rm -rf /var/lib/containerd

留下来过的印记~

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