Docker快速入门到项目部署，MySQL部署+Nginx部署

《Docker》是微服务在企业落地的最后一块拼图。微服务项目由于拆分粒度细，服务部署环境复杂，部署实例很多，维护困难。而Docker则可以解决项目部署的各种环境问题，让开发、运维一体化，真正实现持续集成、持续部署。大大提高企业项目开发到部署的效率。

同学们，在前两天我们学习了Linux操作系统的常见命令以及如何在Linux上部署一个单体项目。大家想一想自己最大的感受是什么？

我相信，除了个别天赋异禀的同学以外，大多数同学都会有相同的感受，那就是麻烦。核心体现在三点：

命令太多了，记不住
软件安装包名字复杂，不知道去哪里找
安装和部署步骤复杂，容易出错

其实上述问题不仅仅是新手，即便是运维在安装、部署的时候一样会觉得麻烦、容易出错。

特别是我们即将进入微服务阶段学习，微服务项目动辄就是几十台、上百台服务需要部署，有些大型项目甚至达到数万台服务。而由于 每台服务器的运行环境不同，你写好的安装流程、部署脚本并不一定在每个服务器都能正常运行，经常会出错。这就给系统的部署运维带来了很多困难。

那么，有没有一种技术能够避免部署对服务器环境的依赖，减少复杂的部署流程呢？

答案是肯定的，这就是我们今天要学习的Docker技术。你会发现，有了Docker以后项目的部署如丝般顺滑，大大减少了运维工作量。

即便你对Linux不熟悉，你也能轻松部署各种常见软件、Java项目。

通过今天的学习，希望大家能达成下面的学习目标：

能利用Docker部署常见软件
能利用Docker打包并部署Java应用
理解Docker数据卷的基本作用
能看懂DockerCompose文件

1.快速入门

要想让Docker帮我们安装和部署软件，肯定要保证你的机器上有Docker. 由于大家的操作系统各不相同，安装方式也不同。为了便于大家学习，我们统一在CentOS的虚拟机中安装Docker，统一学习环境。

注意：使用MacBook的同学也请利用 VMwareFusion来安装虚拟机，并在虚拟机中学习Docker使用。

安装方式参考文档：《安装Docker》

1.1.部署MySQL

首先，我们利用Docker来安装一个MySQL软件，大家可以对比一下之前传统的安装方式，看看哪个效率更高一些。

如果是利用传统方式部署MySQL，大概的步骤有：

搜索并下载MySQL安装包
上传至Linux环境
编译和配置环境
安装

而使用Docker安装，仅仅需要一步即可，在命令行输入下面的命令（建议采用CV大法）：

docker run -d \
  --name mysql2 \
  -p 3306:3306 \
  -e TZ=Asia/Shanghai \
  -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123 \
  mysql

运行效果如图：

MySQL安装完毕！通过任意客户端工具即可连接到MySQL.

大家可以发现，当我们执行命令后，Docker做的第一件事情，是去自动搜索并下载了MySQL，然后会自动运行MySQL，我们完全不用插手，是不是非常方便。

而且，这种安装方式你完全不用考虑运行的操作系统环境，它不仅仅在CentOS系统是这样，在Ubuntu系统、macOS系统、甚至是装了WSL的Windows下，都可以使用这条命令来安装MySQL。

要知道，不同操作系统下其安装包、运行环境是都不相同的 ！如果是手动安装，必须手动解决安装包不同、环境不同的、配置不同的问题！

而使用Docker，这些完全不用考虑。就是因为Docker会自动搜索并下载MySQL。注意：这里下载的不是安装包，而是镜像。镜像中不仅包含了MySQL本身，还包含了其运行所需要的环境、配置、系统级函数库****。因此它在运行时就有自己独立的环境，就可以跨系统运行，也不需要手动再次配置环境了。这套独立运行的隔离环境我们称为容器****。

说明：

镜像：英文是image
容器：英文是container

因此，Docker安装软件的过程，就是自动搜索下载镜像，然后创建并运行容器的过程。

Docker会根据命令中的镜像名称自动搜索并下载镜像，那么问题来了，它是去哪里搜索和下载镜像的呢？这些镜像又是谁制作的呢？

Docker官方提供了一个专门管理、存储镜像的网站，并对外开放了镜像上传、下载的权利。Docker官方提供了一些基础镜像，然后各大软件公司又在基础镜像基础上，制作了自家软件的镜像，全部都存放在这个网站。这个网站就成了Docker镜像交流的社区：

Docker

基本上我们常用的各种软件都能在这个网站上找到，我们甚至可以自己制作镜像上传上去。

像这种提供存储、管理Docker镜像的服务器，被称为DockerRegistry，可以翻译为镜像仓库。DockerHub网站是官方仓库，阿里云、华为云会提供一些第三方仓库，我们也可以自己搭建私有的镜像仓库。

官方仓库在国外，下载速度较慢，一般我们都会使用第三方仓库提供的镜像加速功能，提高下载速度。而企业内部的机密项目，往往会采用私有镜像仓库。

总之，镜像的来源有两种：

基于官方基础镜像自己制作
直接去DockerRegistry下载

总结一下：

Docker本身包含一个后台服务，我们可以利用Docker命令告诉Docker服务，帮助我们快速部署指定的应用。Docker服务部署应用时，首先要去搜索并下载应用对应的镜像，然后根据镜像创建并运行容器，应用就部署完成了。

用一幅图标示如下：

1.2.命令解读

利用Docker快速的安装了MySQL，非常的方便，不过我们执行的命令到底是什么意思呢？

docker run -d \
  --name mysql \
  -p 3306:3306 \
  -e TZ=Asia/Shanghai \
  -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123 \
  mysql

解读：

docker run -d ：创建并运行一个容器，-d则是让容器以后台进程运行
--name mysql : 给容器起个名字叫mysql，你可以叫别的
-p 3306:3306 : 设置端口映射。
- 容器是隔离环境 ，外界不可访问。但是可以将宿主机端口映射容器内到端口，当访问宿主机指定端口时，就是在访问容器内的端口了。
- 容器内端口往往是由容器内的进程决定，例如MySQL进程默认端口是3306，因此容器内端口一定是3306；而宿主机端口则可以任意指定，一般与容器内保持一致。
- 格式： -p 宿主机端口:容器内端口，示例中就是将宿主机的3306映射到容器内的3306端口
-e TZ=Asia/Shanghai : 配置容器内进程运行时的一些参数
- 格式：-e KEY=VALUE，KEY和VALUE都由容器内进程决定
- 案例中，TZ=Asia/Shanghai是设置时区；MYSQL_ROOT_PASSWORD=123是设置MySQL默认密码
mysql : 设置镜像名称，Docker会根据这个名字搜索并下载镜像
- 格式：REPOSITORY:TAG，例如mysql:8.0，其中REPOSITORY可以理解为镜像名，TAG是版本号
- 在未指定TAG的情况下，默认是最新版本，也就是mysql:latest

镜像的名称不是随意的，而是要到DockerRegistry中寻找，镜像运行时的配置也不是随意的，要参考镜像的帮助文档，这些在DockerHub网站或者软件的官方网站中都能找到。

如果我们要安装其它软件，也可以到DockerRegistry中寻找对应的镜像名称和版本，阅读相关配置即可。

2.Docker基础

接下来，我们一起来学习Docker使用的一些基础知识，为将来部署项目打下基础。具体用法可以参考Docker官方文档：

Docker Docs: How to build, share, and run applications

2.1.常见命令

首先我们来学习Docker中的常见命令，可以参考官方文档：

Use the Docker command line

2.1.1.命令介绍

其中，比较常见的命令有：

|----------------|-----------------------------|--------------------------------------------------------------------------------------------------|
| 命令 | 说明 | 文档地址 |
| docker pull | 拉取镜像 | docker pull |
| docker push | 推送镜像到DockerRegistry | docker push |
| docker images | 查看本地镜像 | docker images |
| docker rmi | 删除本地镜像 | docker rmi |
| docker run | 创建并运行容器（不能重复创建） | docker run |
| docker stop | 停止指定容器 | docker stop |
| docker start | 启动指定容器 | docker start |
| docker restart | 重新启动容器 | docker restart |
| docker rm | 删除指定容器 | docker rm |
| docker ps | 查看容器 | docker ps |
| docker logs | 查看容器运行日志 | docker logs |
| docker exec | 进入容器 | docker exec |
| docker save | 保存镜像到本地压缩文件 | docker save |
| docker load | 加载本地压缩文件到镜像 | docker load |
| docker inspect | 查看容器详细信息 | docker inspect |

用一副图来表示这些命令的关系：

补充：

默认情况下，每次重启虚拟机我们都需要手动启动Docker和Docker中的容器。通过命令可以实现开机自启：

# Docker开机自启
systemctl enable docker

# Docker容器开机自启
docker update --restart=always [容器名/容器id]

2.1.2.演示

教学环节说明：我们以Nginx为例给大家演示上述命令。

# 第1步，去DockerHub查看nginx镜像仓库及相关信息

# 第2步，拉取Nginx镜像
docker pull nginx

# 第3步，查看镜像
docker images
# 结果如下：
REPOSITORY   TAG       IMAGE ID       CREATED         SIZE
nginx        latest    605c77e624dd   16 months ago   141MB
mysql        latest    3218b38490ce   17 months ago   516MB

# 第4步，创建并运行Nginx容器
docker run -d --name nginx -p 80:80 nginx

# 第5步，查看运行中容器
docker ps
# 也可以加格式化方式访问，格式会更加清爽
docker ps --format "table {{.ID}}\t{{.Image}}\t{{.Ports}}\t{{.Status}}\t{{.Names}}"

# 第6步，访问网页，地址：http://虚拟机地址

# 第7步，停止容器
docker stop nginx

# 第8步，查看所有容器
docker ps -a --format "table {{.ID}}\t{{.Image}}\t{{.Ports}}\t{{.Status}}\t{{.Names}}"

# 第9步，再次启动nginx容器
docker start nginx

# 第10步，再次查看容器
docker ps --format "table {{.ID}}\t{{.Image}}\t{{.Ports}}\t{{.Status}}\t{{.Names}}"

# 第11步，查看容器详细信息
docker inspect nginx

# 第12步，进入容器,查看容器内目录
docker exec -it nginx bash
# 或者，可以进入MySQL
docker exec -it mysql mysql -uroot -p

# 第13步，删除容器
docker rm nginx
# 发现无法删除，因为容器运行中，强制删除容器
docker rm -f nginx

2.1.3.命令别名

给常用Docker命令起别名，方便我们访问：

# 修改/root/.bashrc文件
vi /root/.bashrc

内容如下：

# .bashrc

# User specific aliases and functions

alias rm='rm -i'
alias cp='cp -i'
alias mv='mv -i'
alias dps='docker ps --format "table {{.ID}}\t{{.Image}}\t{{.Ports}}\t{{.Status}}\t{{.Names}}"'
alias dis='docker images'

# Source global definitions
if [ -f /etc/bashrc ]; then
        . /etc/bashrc
fi

然后，执行命令使别名生效

source /root/.bashrc

接下来，试试看新的命令吧。

2.2.数据卷

容器是隔离环境，容器内程序的文件、配置、运行时产生的数据都在容器内部，与容器绑定。但在某些情况下这回带来一些问题，大家思考一下：

如果要升级MySQL版本，需要销毁旧容器，那么数据岂不是跟着被销毁了？
MySQL、Nginx容器运行后，如果我要修改其中的某些配置该怎么办？
我想要让Nginx代理容器外部的静态资源怎么办？

可见，配置与数据存放在容器内是非常不方便的，而且容易出现问题。

因此，容器提供程序的运行环境，但是程序运行产生的 数据、程序运行依赖的配置都应该与容器解耦。

2.2.1.什么是数据卷

数据卷（volume）是一个 虚拟目录，是容器内目录与宿主机目录之间映射的桥梁。

以Nginx为例，我们知道Nginx中有两个关键的目录：

html：放置一些静态资源
conf：放置配置文件

如果我们要让Nginx代理我们的静态资源，最好是放到html目录；如果我们要修改Nginx的配置，最好是找到conf下的nginx.conf文件。

但遗憾的是，容器运行的Nginx所有的文件都在容器内部，读写都非常不方便。所以我们通常会利用数据卷将两个目录与宿主机目录关联，方便我们操作。如图：

在上图中：

我们创建了两个数据卷：conf、html
Nginx容器内部的conf目录和html目录分别与两个数据卷关联。
而数据卷conf和html分别指向了宿主机的/var/lib/docker/volumes/conf/_data目录和/var/lib/docker/volumes/html/_data目录

这样以来，容器内的conf和html目录就与宿主机的conf和html目录关联起来，我们称为挂载。此时，我们操作宿主机的/var/lib/docker/volumes/html/_data就是在操作容器内的/usr/share/nginx/html/_data目录。只要我们将静态资源放入宿主机对应目录，就可以被Nginx代理了。

小提示：

/var/lib/docker/volumes这个目录就是默认的存放所有容器数据卷的目录，其下再根据数据卷名称创建新目录，格式为******/数据卷名/_data******。

为什么不让容器目录直接指向宿主机目录呢？

因为直接指向宿主机目录就******与宿主机强耦合了，如果切换了环境，宿主机目录就可能发生改变了。由于容器一旦创建，目录挂载就无法修改，******这样容器就无法正常工作了。
但是容器指向数据卷，一个逻辑名称，而数据卷再指向宿主机目录，就不存在强耦合。如果宿主机目录发生改变，只要改变数据卷与宿主机目录之间的映射关系即可。

不过，我们通过由于数据卷目录比较深，不好寻找，通常我们也允许让容器直接与宿主机目录挂载而不使用数据卷，具体参考2.2.3小节。

2.2.2.数据卷命令

数据卷的相关命令有：

|-----------------------|------------------------|-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| 命令 | 说明 | 文档地址 |
| docker volume create | 创建数据卷 | docker volume create |
| docker volume ls | 查看所有数据卷 | docker volume ls |
| docker volume rm | 删除指定数据卷 | docker volume prune |
| docker volume inspect | 查看某个数据卷的详情 | docker volume inspect |
| docker volume prune | 清除数据卷 | docker volume prune |

注意：容器与数据卷的挂载要在创建容器时配置，对于创建好的容器，是不能设置数据卷的。而且创建容器的过程中，数据卷会自动创建。

教学演示环节：演示一下nginx的html目录挂载

# 1.首先创建容器并指定数据卷，注意通过 -v 参数来指定数据卷
docker run -d --name nginx -p 80:80 -v html:/usr/share/nginx/html nginx

# 2.然后查看数据卷
docker volume ls
# 结果
DRIVER    VOLUME NAME
local     29524ff09715d3688eae3f99803a2796558dbd00ca584a25a4bbc193ca82459f
local     html

# 3.查看数据卷详情
docker volume inspect html
# 结果
[
    {
        "CreatedAt": "2024-05-17T19:57:08+08:00",
        "Driver": "local",
        "Labels": null,
        "Mountpoint": "/var/lib/docker/volumes/html/_data",
        "Name": "html",
        "Options": null,
        "Scope": "local"
    }
]

# 4.查看/var/lib/docker/volumes/html/_data目录
ll /var/lib/docker/volumes/html/_data
# 可以看到与nginx的html目录内容一样，结果如下：
总用量 8
-rw-r--r--. 1 root root 497 12月 28 2021 50x.html
-rw-r--r--. 1 root root 615 12月 28 2021 index.html

# 5.进入该目录，并随意修改index.html内容
cd /var/lib/docker/volumes/html/_data
vi index.html

# 6.打开页面，查看效果

# 7.进入容器内部，查看/usr/share/nginx/html目录内的文件是否变化
docker exec -it nginx bash

教学演示环节 ：演示一下MySQL的匿名数据卷

# 1.查看MySQL容器详细信息
docker inspect mysql
# 关注其中.Config.Volumes部分和.Mounts部分

我们关注两部分内容，第一是.Config.Volumes部分：

{
  "Config": {
    // ... 略
    "Volumes": {
      "/var/lib/mysql": {}
    }
    // ... 略
  }
}

可以发现这个容器声明了一个本地目录，需要挂载数据卷，但是数据卷未定义。这就是匿名卷。

然后，我们再看结果中的.Mounts部分：

{
  "Mounts": [
    {
      "Type": "volume",
      "Name": "29524ff09715d3688eae3f99803a2796558dbd00ca584a25a4bbc193ca82459f",
      "Source": "/var/lib/docker/volumes/29524ff09715d3688eae3f99803a2796558dbd00ca584a25a4bbc193ca82459f/_data",
      "Destination": "/var/lib/mysql",
      "Driver": "local",
    }
  ]
}

可以发现，其中有几个关键属性：

Name：数据卷名称。由于定义容器未设置容器名，这里的就是匿名卷自动生成的名字，一串hash值。
Source：宿主机目录
Destination : 容器内的目录

上述配置是将容器内的/var/lib/mysql这个目录，与数据卷29524ff09715d3688eae3f99803a2796558dbd00ca584a25a4bbc193ca82459f挂载。于是在宿主机中就有了/var/lib/docker/volumes/29524ff09715d3688eae3f99803a2796558dbd00ca584a25a4bbc193ca82459f/_data这个目录。这就是匿名数据卷对应的目录，其使用方式与普通数据卷没有差别。

接下来，可以查看该目录下的MySQL的data文件：

ls -l /var/lib/docker/volumes/29524ff09715d3688eae3f99803a2796558dbd00ca584a25a4bbc193ca82459f/_data

注意：每一个不同的镜像，将来创建容器后内部有哪些目录可以挂载，可以参考DockerHub对应的页面

2.2.3.挂载本地目录或文件

可以发现，数据卷的目录结构较深，如果我们去操作数据卷目录会不太方便。在很多情况下，我们会直接将容器目录与宿主机指定目录挂载。挂载语法与数据卷类似：

# 挂载本地目录
-v 本地目录:容器内目录
# 挂载本地文件
-v 本地文件:容器内文件

注意：本地目录或文件必须以 / 或 ./开头，如果直接以名字开头，会被识别为数据卷名而非本地目录名。

例如：

-v mysql:/var/lib/mysql # 会被识别为一个数据卷叫mysql，运行时会自动创建这个数据卷
-v ./mysql:/var/lib/mysql # 会被识别为当前目录下的mysql目录，运行时如果不存在会创建目录

教学演示，删除并重新创建mysql容器，并完成本地目录挂载：

挂载/root/mysql/data到容器内的/var/lib/mysql目录
挂载/root/mysql/init到容器内的/docker-entrypoint-initdb.d目录（初始化的SQL脚本目录）
挂载/root/mysql/conf到容器内的/etc/mysql/conf.d目录（这个是MySQL配置文件目录）

在课前资料中已经准备好了mysql的init目录和conf目录：

以及对应的初始化SQL脚本和配置文件：

其中，hm.cnf主要是配置了MySQL的默认编码，改为utf8mb4；而hmall.sql则是后面我们要用到的黑马商城项目的初始化SQL脚本。

我们直接将整个mysql目录上传至虚拟机的/root目录下：

接下来，我们演示本地目录挂载：

# 1.删除原来的MySQL容器
docker rm -f mysql

# 2.进入root目录
cd ~

# 3.创建并运行新mysql容器，挂载本地目录
docker run -d \
  --name mysql \
  -p 3306:3306 \
  -e TZ=Asia/Shanghai \
  -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123 \
  -v ./mysql/data:/var/lib/mysql \
  -v ./mysql/conf:/etc/mysql/conf.d \
  -v ./mysql/init:/docker-entrypoint-initdb.d \
  mysql

# 4.查看root目录，可以发现~/mysql/data目录已经自动创建好了
ls -l mysql
# 结果：
总用量 4
drwxr-xr-x. 2 root    root   20 5月  19 15:11 conf
drwxr-xr-x. 7 polkitd root 4096 5月  19 15:11 data
drwxr-xr-x. 2 root    root   23 5月  19 15:11 init

# 查看data目录，会发现里面有大量数据库数据，说明数据库完成了初始化
ls -l data

# 5.查看MySQL容器内数据
# 5.1.进入MySQL
docker exec -it mysql mysql -uroot -p123
# 5.2.查看编码表
show variables like "%char%";
# 5.3.结果，发现编码是utf8mb4没有问题
+--------------------------+--------------------------------+
| Variable_name            | Value                          |
+--------------------------+--------------------------------+
| character_set_client     | utf8mb4                        |
| character_set_connection | utf8mb4                        |
| character_set_database   | utf8mb4                        |
| character_set_filesystem | binary                         |
| character_set_results    | utf8mb4                        |
| character_set_server     | utf8mb4                        |
| character_set_system     | utf8mb3                        |
| character_sets_dir       | /usr/share/mysql-8.0/charsets/ |
+--------------------------+--------------------------------+

# 6.查看数据
# 6.1.查看数据库
show databases;
# 结果，hmall是黑马商城数据库
+--------------------+
| Database           |
+--------------------+
| hmall              |
| information_schema |
| mysql              |
| performance_schema |
| sys                |
+--------------------+
5 rows in set (0.00 sec)
# 6.2.切换到hmall数据库
use hmall;
# 6.3.查看表
show tables;
# 结果：
+-----------------+
| Tables_in_hmall |
+-----------------+
| address         |
| cart            |
| item            |
| order           |
| order_detail    |
| order_logistics |
| pay_order       |
| user            |
+-----------------+
# 6.4.查看address表数据
+----+---------+----------+--------+----------+-------------+---------------+-----------+------------+-------+
| id | user_id | province | city   | town     | mobile      | street        | contact   | is_default | notes |
+----+---------+----------+--------+----------+-------------+---------------+-----------+------------+-------+
| 59 |       1 | 北京     | 北京   | 朝阳区    | 13900112222 | 金燕龙办公楼   | 李佳诚    | 0          | NULL  |
| 60 |       1 | 北京     | 北京   | 朝阳区    | 13700221122 | 修正大厦       | 李佳红    | 0          | NULL  |
| 61 |       1 | 上海     | 上海   | 浦东新区  | 13301212233 | 航头镇航头路   | 李佳星    | 1          | NULL  |
| 63 |       1 | 广东     | 佛山   | 永春      | 13301212233 | 永春武馆       | 李晓龙    | 0          | NULL  |
+----+---------+----------+--------+----------+-------------+---------------+-----------+------------+-------+
4 rows in set (0.00 sec)

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