Docker大全

注：

Docker 并非是一个通用的容器工具，它依赖于已存在并运行的 Linux 内核环境。

Docker 实质上是在已经运行的 Linux 下制造了一个隔离的文件环境，因此它执行的效率几乎等同于所部署的 Linux 主机

Docker 必须部署在 Linux 内核的系统上。如果其他系统想部署 Docker 就必须安装一个虚拟 Linux 环境，例如windows系统想用就要开启Hyper-V服务或者安装一个Linux虚拟机。

一.Docker介绍

概述：

Docker 是一个开源的应用容器引擎，基于 Go 语言 并遵从 Apache2.0 协议开源。 Docker 可以让开发者打包他们的应用以及依赖包到一个轻量级、可移植的容器中，然后发布到任何流行的 Linux 机器上，也可以实现虚拟化。 容器是完全使用沙箱机制，相互之间不会有任何接口（类似 iPhone 的 app）,更重要的是容器性能开销极低。

核心概念：

1、镜像 (Image)

定义：镜像是一个只读的模板，包含了运行应用所需的所有内容：代码、运行时、库文件、环境变量和配置文件。定义了容器的运行环境（如操作系统、软件配置等）。通过分层存储（Layer）优化空间和构建速度。

特点：

• 分层存储：镜像由多个层组成，每一层代表一次修改
• 只读性：镜像本身是只读的，不能直接修改
• 可复用：同一个镜像可以创建多个容器
• 版本管理：通过标签(tag)进行版本管理

类比理解：镜像就像是一个安装程序或者模板，它定义了应用运行所需的一切，但本身不能直接运行。

2、容器 (Container)

定义：容器是镜像的运行实例，是一个轻量级、可移植的执行环境。包含应用代码、运行时环境和依赖库。基于镜像创建，与其他容器隔离，共享主机操作系统内核（比虚拟机更高效）。

特点：

• 隔离性：每个容器都有自己的文件系统、网络和进程空间
• 临时性：容器可以被创建、启动、停止、删除
• 可写层：容器在镜像基础上添加了一个可写层
• 进程级：容器内通常运行一个主进程

类比理解：如果镜像是类，那么容器就是对象实例。一个镜像可以创建多个容器，就像一个类可以创建多个对象。

3、仓库 (Repository)

定义：仓库是存储和分发镜像的地方，可以包含一个镜像的多个版本。

分类：

• 公共仓库：如 Docker Hub，任何人都可以使用
• 私有仓库：企业内部搭建，用于存储私有镜像
• 官方仓库：由软件官方维护的镜像仓库

Registry vs Repository：

• Registry：仓库注册服务器，如 Docker Hub
• Repository：具体的镜像仓库，如 nginx、mysql

4. Dockerfile

文本文件，描述如何自动构建镜像（例如指定基础镜像、安装软件、复制文件等）。

Docker容器化技术

容器共享主机内核，轻量、隔离且高效，不像虚拟机需要完整的操作系统，下图展示了 Docker 容器的基本架构：

• 上层 是多个容器（App A~F），每个容器独立运行一个应用。
• 中间层 是 Docker，负责管理这些容器。
• 底层 是主机操作系统（Host OS）和基础设施，为容器提供硬件和系统支持。

二.Docker的优点

Docker应用场景

• 微服务架构：每个服务独立容器化，便于管理和扩展。服务可以独立管理和跟新，不同服务使用不同技术

• CI/CD流水线：与 Jenkins/GitLab CI 集成，实现自动化构建和测试。构建环境：标准化的构建环境，测试隔离：每个测试在独立容器中运行，部署一致性：相同镜像在不同环境部署

• 开发环境标准化：新成员一键启动全套依赖服务（如数据库、消息队列）。快速搭建：新成员快速获得开发环境，版本同步：团队使用相同的开发环境，依赖管理：避免本地环境冲突

• 云原生基础：Kubernetes 等编排工具基于 Docker 管理容器集群。

• 应用现代化：遗留系统：将传统应用容器化，云迁移：帮助应用迁移到云平台，混合云：在不同云环境间移植

Docker核心优势

• 跨平台一致性：解决"在我机器上能跑"的问题，确保开发、测试、生产环境一致。
• 资源高效：容器直接共享主机内核，无需虚拟化整个操作系统，节省内存和 CPU比虚拟机占用更少的资源。
• 快速部署：秒级启动容器，支持自动化扩缩容。
• 隔离性：每个容器拥有独立的文件系统、网络和进程空间。

传统应用方式及Docker解决方案

1、传统应用部署的痛点
在传统的应用部署中，我们经常遇到以下问题：

• 环境不一致：应用在开发环境运行正常，但在测试或生产环境出现问题
• 依赖管理复杂：不同应用需要不同版本的运行时、库文件等
• 资源利用率低：传统虚拟机需要完整的操作系统，占用大量资源
• 部署复杂：需要手动配置环境、安装依赖，容易出错

2、容器化技术的解决方案
容器化技术通过以下方式解决了这些问题：

• 环境标准化：将应用及其依赖打包在一起，确保在任何环境中都能一致运行
• 轻量级：容器共享宿主机的操作系统内核，比虚拟机更轻量
• 快速部署：容器可以在几秒内启动，大大提高了部署效率
• 可移植性：一次构建，到处运行

虚拟机与Docker的区别

1.架构对比

2.使用场景对比

虚拟机适用场景：                                                      Docker容器适用场景：                                               

需要完全隔离的环境                                                       微服务架构，开发环境标准化
运行不同操作系统的应用                                                CI/CD流水线
需要硬件级别的安全隔离                                                应用快速部署和扩展

三.docker的使用

开启和关闭docker

systemctl start  docker      

systemctl status docker  //查看docker服务状态  

systemctl stop  docker      

docker run hello-world会先从本地搜索名为hello-world的镜像，若没有找到，则先从docker hub中pull该镜像，拉取镜像到本地成功后，再通过run指令来启动容器运行该镜像。

docker 镜像的使用

注：如果忘记了命令可以用docker  -help提示

1.查看所下载的镜像

docker images 或 docker image ls

2.拉取下载镜像

使用命令 docker pull 来下载镜像。

3.查找镜像

我们可以从 Docker Hub 网站来搜索镜像，Docker Hub 网址为：Docker Hub

我们也可以使用 docker search 命令来搜索镜像。比如我们需要一个 httpd 的镜像来作为我们的 web 服务。我们可以通过 docker search 命令搜索 httpd 来寻找适合我们的镜像。并且是在docker hub上查找镜像，但是目前国内打不开这个网址

改进 ：docker search docker.1ms.run/tomcat   //docker.1ms.run 就是一个国内的镜像加速的地址

4.启动镜像

启动镜像可以通过docker run 镜像名:tag或者 docker run 镜像id。

5.删除镜像

删除镜像 docker rmi

• docker rmi -f 镜像id # 删除指定镜像, -f表示强制删除
• docker rmi -f 镜像id 镜像id 镜像id # 同时删除多个镜像
• docker rmi -f $(docker images -aq) # 全部删除

docker 容器的使用

Docker 常用命令

常用选项说明:

-d：后台运行容器，例如 docker run -d ubuntu。
-it：以交互式终端运行容器，例如 docker exec -it container_name bash。
-t：为镜像指定标签，例如 docker build -t my-image .。

启动容器

以下命令使用 ubuntu 镜像启动一个容器，参数为以命令行模式进入该容器：

docker run -it  --name=c1   ubuntu:7    /bin/bash  

• 如果以镜像名启动一个容器，则会创建一个新的容器，在启动这个容器
• -i: 交互式操作。
• -t: 终端。
• ubuntu: ubuntu 镜像。
• /bin/bash：让容器启动后运行 Bash Shell，配合 -it 实现可交互的终端环境。这是调试、操作容器的标准方式。

  何时需要加/bin/bash:

  1.需要交互式调试：如手动检查容器内部状态、测试命令。

  2.镜像无持久化进程：如基础 Ubuntu 镜像默认无服务，需手动启动 Shell 防止退出。

• --name:为创建的容器命名

进入后台启动的容器

在使用 -d 参数时启动容器时，容器会运行在后台，这时如果要进入容器，可以通过以下命令进入：

• docker attach：允许你与容器的标准输入（stdin）、输出（stdout）和标准错误（stderr）进行交互。
• docker exec：推荐大家使用 docker exec 命令，因为此命令会退出容器终端，但不会导致容器的停止。

退出容器

• exit     # 直接停止容器并退出
• ctrl+p+q # 不停止容器，只退出，在linux下有效

删除容器

• docker rm 容器id                    # 删除指定容器，不能删除正在运行的容器，可用 rm -f 强制删除
• docker rm -f  `docker ps -aq `      # 删除所有容器

docker  数据卷

1.概念：

• 数据卷是宿主机的一个目录或文件
• 当容器目录和数据卷目录绑定后，对方的修改会立即同步
• 一个数据卷可以被多个容器同时挂载
• 一个容器也可以被挂载多个数据卷

2.作用：

• 容器数据持久化
• 外部机器和容器间接通信
• 容器之间数据交换

3.配置：

在创建启动容器时，使用 -v 参数设置数据卷

docker run ...-v 宿主机目录（文件）：容器内目录（文件）

注意：

• 目录必须是绝对路径
• 目录不存在，会自动创建
• 可以挂载多个数据卷
• 可以让两个容器同时挂载一个目录或文件下，从而实现两个容器间数据交换

4.数据卷容器

概念：将一个容器与宿主机挂载，作为一个数据卷容器，然后将其他容器与该数据卷容器挂载，实现多容器间数据交换

创建：

            1.创建启动c3数据卷容器，使用-v 参数，不用设置宿主机目录会自动创建

                   docker  run  -it  --name=c3  -v  /volume  mysql  /bin/bash  

             2.创建启动c1,c2 容器，使用--volumes-from 参数设置数据卷

                    docker  run  -it  --name=c1  --volumes-from c3  mysql  /bin/bash

              3.如果数据卷容器被删了，其他的容器依然能通信

docker 仓库管理
 

仓库（Repository）是集中存放镜像的地方。以下介绍一下 Docker Hub。当然不止 docker hub，只是远程的服务商不一样，操作都是一样的。但是由于，docker  hub网址国内打不开，可以用阿里云镜像仓库管理

可以在阿里云官网，在容器镜像服务中，创建个人版实例镜像仓库，根据官网上操作配置打开。

阿里云容器管理仓库

四.dockfile

1.镜像原理及定义：

• 原理：
• Docker镜像是由特殊的文件系统叠加而成
• 最底端是bootfs，并使用宿主机的bootfs(内核)
• 第二层是root文件系统rootfs，称为baseimage然后再往上可以叠加其他的镜像文件
• 统一文件系统（UnionFileSystem）技术能够将不同的层整合成一个文件系统，为这些层提供了一个统一的视角，这样就隐藏了多层的存在，在用户的角度看来，只存在一个文件系统。
• 一个镜像可以放在另一个镜像的上面。位于下面的镜像称为父镜像，最底部的镜像成为基础镜像。
• 当从一个镜像启动容器时，Docker会在最顶层加载一个读写文件系统作为容器

定义：

• Dockerfile 是一个文本文件，包含了构建 Docker 镜像的所有指令。
• Dockerfile 是一个用来构建镜像的文本文件，文本内容包含了一条条构建镜像所需的指令和说明。
• 通过定义一系列命令和参数，Dockerfile 指导 Docker 构建一个自定义的镜像。

2.Docker镜像的制作

2.1容器转镜像

docker   commit  容器id  镜像名称：版本号    //将容器转化为镜像

docker   save  -o  压缩文件名称  镜像名称：版本号   //将镜像转化为压缩文件

docker    load  -i   压缩文件名称    //将压缩文件转化为镜像

2.2 Dockerfile(重要)

构建三步骤：

1.编写Dockerfile文件

2.docker  build 命令构建镜像

3.docker  run 根据镜像运行容器实例

注：

1. 每条保留字指令都必须为大写字母且后面要跟随至少一个参数
2. 指令按照从上到下，顺序执行
3. #表示注释
4. 每条指令都创建一个新的镜像层并对镜像进行提交
5. Dockerfile 的指令每执行一次都会在 docker 上新建一层。所以过多无意义的层，会造成镜像膨胀过大

2.3 Dockerfile指令（用于自定义镜像）

上下文路径
上一节中，有提到指令最后一个 . 是上下文路径，那么什么是上下文路径呢？

docker build -t nginx:v3 .

• 上下文路径，是指 docker 在构建镜像，有时候想要使用到本机的文件（比如复制ADD,COPY），docker build 命令得知这个路径后，会将路径下的所有内容打包。
• 在此目录下查找 Dockerfile（除非用 -f 指定）。
• 将此目录下的文件提供给 COPY/ADD 指令使用。

FROM:  nginx  定制的镜像都是基于FROM的镜像，nginx就是基础镜像

RUN                 用于执行后面跟着的命令行命令，有两种格式

shell  格式：

RUN  <命令行参数>

exec  格式：

RUN  ["可执行文件","参数1","参数2"]    例如   RUN ["./test.php", "dev", "offline"] 等价于 RUN ./test.php dev offline

MAINTAINER    指定Dockerfile的作者/维护者。（已弃用，推荐使用LABEL指令）

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。以后各层的当前目录就被改为指定的目录，如该目录不存在，WORKDIR 会帮你建立目录。也就是指定落脚点，开启容器指定进入的目录。

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。

格式：WORKDIR <工作目录路径>

USER
用于指定执行后续命令的用户和用户组，这边只是切换后续命令执行的用户（用户和用户组必须提前已经存在）。

格式： USER <用户名>[:<用户组>]

ENV
设置环境变量，定义了环境变量，那么在后续的指令中，就可以使用这个环境变量，相当于创建一个变量。

格式：

ENV <key> <value>
ENV <key1>=<value1> <key2>=<value2>...
以下示例设置 NODE_VERSION = 7.2.0 ， 在后续的指令中可以通过 $NODE_VERSION 引用

ADD
ADD 指令和 COPY 的使用格类似（同样需求下，官方推荐使用 COPY）。功能也类似，不同之处如下：

ADD 的优点：在执行 <源文件> 为 tar 压缩文件的话，压缩格式为 gzip, bzip2 以及 xz 的情况下，会自动复制并解压到 <目标路径>。

COPY

复制指令，从上下文目录中复制文件或者目录到容器里指定路径。

格式：

COPY [--chown=<user>:<group>] <源路径1>...  <目标路径>
COPY [--chown=<user>:<group>] ["<源路径1>",...  "<目标路径>"]
[--chown=<user>:<group>]：可选参数，用户改变复制到容器内文件的拥有者和属组。

<源路径>：源文件或者源目录，这里可以是通配符表达式，其通配符规则要满足 Go 的 filepath.Match 规则。例如：

COPY hom* /mydir/
COPY hom?.txt /mydir/
<目标路径>：容器内的指定路径，该路径不用事先建好，路径不存在的话，会自动创建。

CMD
类似于 RUN 指令，用于运行程序，但二者运行的时间点不同:

• CMD 在docker run 时运行，即启动后执行。
• RUN 是在 docker build时运行。

作用：为启动的容器指定默认要运行的程序，程序运行结束，容器也就结束。CMD 指令指定的程序可被 docker run 命令行参数中指定要运行的程序所覆盖。

注：如果 Dockerfile 中如果存在多个 CMD 指令，仅最后一个生效。

ENTRYPOINT
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 ENTRYPOINT 指令指定的程序。

优点：在执行 docker run 的时候可以指定 ENTRYPOINT 运行所需的参数。

注意：如果 Dockerfile 中如果存在多个 ENTRYPOINT 指令，仅最后一个生效。

           可以搭配 CMD 命令使用：一般是变参才会使用 CMD ，这里的 CMD 等于是在给 ENTRYPOINT 传参。

EXPOSE
仅仅只是声明端口。

作用：

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。
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

五.docker network

定义：

Docker 通过网络驱动来实现不同的网络功能。当你运行一个容器时，如果没有明确指定网络，它通常会连接到 Docker 默认创建的某个网络。

• 网络隔离：每个 Docker 容器都拥有自己的独立网络栈，包括 IP 地址、网络接口、路由表等。这意味着容器在网络层面是相互隔离的，除非你明确地将它们连接起来或进行端口映射。
• DOS服务发现：在同一个 Docker 网络中的容器，可以通过容器名或服务名进行相互通信，而不是必须使用 IP 地址。Docker 内置了 DNS 服务，可以自动解析这些名称到对应的 IP 地址。这极大地简化了多容器应用的配置。

常用命令：

1.查看全部网络

2.管理网络

# 新建(默认为网桥模式)
docker network create my-app-network

#指定网络类型

docker run -d -p 8083:8080 --network host --name tomcat83 billygoo/tomcat8-jdk8

# 删除
docker network rm my-app-network

#查看网络数据源

docker network inspect bridge

#查看网络链接

ip add

#用于将容器连接到网络。可以按名称或ID连接容器。 一旦连接，容器可以与同一网络中的其他容器通信。

docker network connect 网络名 正在运行的容器

docker run -itd --network=网络名 即将启动的容器

docker network connect --ip 10.10.10.10 网络名 容器

#删除无用网络

docker network prune

#强制断开

docker network disconnect 网络名 容器

网络类型

bridge

当你安装 Docker 时，它会默认创建一个名为 bridge（或 docker0）的虚拟网桥。所有未指定网络的容器默认都会连接到这个桥接网络。每个连接到桥接网络的容器都会获得一个私有 IP 地址，它们可以相互通信。

容器可以通过端口映射 (-p 参数) 将其内部端口暴露给宿主机。宿主机以及外部网络可以通过宿主机的 IP 地址和映射的端口访问容器内的服务。

自定义网络 (推荐)： 

虽然 Docker 有一个默认的 bridge 网络，但强烈建议你创建自己的自定义桥接网络。这是因为:

1. 更好的隔离: 将你的应用程序容器放在一个独立的网络中，与默认网络中的其他无关容器隔离。
2. 自动 DNS 服务发现（非常好用）: 在自定义桥接网络中，容器可以通过容器名称互相解析和通信。这是默认桥接网络不具备的功能（需要使用 --link，但 --link 已被弃用）。
3. 更易管理: 清晰地组织你的容器网络
4. 自定义网络本身就维护好了主机名和IP的对应关系，也就是IP和域名都能联通

host

直接使用宿主机的 IP 地址与外界进行通信，不再需要额外进行NAT 转换。

容器将不会获得一个独立的Network Namespace， 而是和宿主机共用一个Network Namespace。容器将不会虚拟出自己的网卡而是使用宿主机的IP和端口。

none

直接禁用了网络功能，没有IP地址，没有网关，没有相关配置，有的是有一个lo回环地址127.0.0.1

contain

新建的容器和已经存在的一个容器共享一个网络IP配置而不是和宿主机共享。新创建的容器不会创建自己的网卡，配置自己的IP，而是和一个指定的容器共享IP、端口范围等。同样，两个容器除了网络方面，其他的如文件系统、进程列表等还是隔离的。

六.compose(服务编排)

定义：

Compose 是用于定义和运行多容器 Docker 应用程序的工具。通过 Compose，您可以使用 YML 文件来配置应用程序需要的所有服务。然后，使用一个命令，就可以从 YML 文件配置中创建，启动，管理所有服务

步骤：

1.利用Dockerfile定义运行环境镜像
2.使用docker-compose.yml定义组成应用的各服务
3.运行docker-composeup启动应用

命令：

• 启动所有服务: docker-compose up（-d后台运行，-f指定配置文件）
• 停止所有服务: docker-compose down
• 构建服务镜像: docker-compose build
• 查看服务状态: docker-compose ps
• 查看服务日志: docker-compose logs

目录结构：

└── compose_test
    ├── docker
    │   └── docker-compose.yml
    ├── Dockerfile
    └── src
        ├── app.py
        └── requirements.txt

docker-compose.yaml文件：

这是 Docker Compose 的核心。它是一个 YAML 格式的配置文件，用于定义应用程序的服务、网络和数据卷。在该文件中

• services (服务)：应用程序的各个组件，例如 web、app、db 等。每个服务都对应一个 Docker 容器。你可以指定每个服务使用的镜像、构建方式、端口映射、数据卷、环境变量等。
• networks (网络)：定义容器之间用于通信的自定义网络。Compose 会为你的应用创建一个默认网络，但你也可以定义自己的网络以便更好地隔离或组织服务。
• volumes (数据卷)：定义用于持久化数据的命名卷。