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Docker基础与实战，看这一篇就够了

2010 年 9 月 21 日

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- 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。它有一下两种格式：

* shell 格式：RUN ，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 
* 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  的文件/目录 复制到新的一层的镜像内的  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 : 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

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