Docker容器技术

Docker是什么？

Docker是一个开源的容器化平台，用于构建、封装和运行应用程序。它使用了操作系统级别的虚拟化技术，将应用程序及其依赖项打包成轻量级、可移植的容器，实现了快速、可靠和可重复部署的应用环境。

Docker的核心概念

镜像（Image）：镜像是Docker的基本构建单元。它是一个只读的模板，包含了运行应用程序所需的一切，包括代码、运行时环境、系统工具、库和依赖项等。通过镜像，我们可以创建容器实例。
容器（Container）：容器是基于镜像创建的可运行实例。它是一个隔离的、独立的运行环境，具有自己的文件系统、进程空间和网络接口等。容器可以被启动、停止、删除，并且可以与其他容器和主机进行通信。
仓库（Repository）：仓库是用于存储和管理镜像的地方。它可以本地存在，也可以是公共或私有的远程仓库。Docker Hub是一个知名的公共仓库，包含了大量的镜像供用户使用。

Docker的底层原理涉及到了几个关键的技术和组件：

Linux容器（Linux Containers）：Docker利用Linux内核提供的容器化技术来创建和管理容器。Linux容器是一种轻量级的虚拟化技术，它利用Linux内核的功能，通过进程隔离、文件系统隔离、网络隔离等机制，使得应用程序可以在独立、安全的运行环境中运行，而与宿主机和其他容器隔离开来。
命名空间（Namespaces）：命名空间是Linux内核提供的一种机制，用于隔离系统资源。Docker利用了多个命名空间（如PID命名空间、网络命名空间、挂载命名空间等）来实现容器之间的隔离。每个容器在各个命名空间中有自己独立的视图，使得容器可以拥有自己的进程树、网络栈、文件系统等。
控制组（cgroups）：控制组是Linux内核提供的一种资源管理技术，用于限制和隔离资源的使用。Docker使用控制组来限制容器对CPU、内存、磁盘IO等资源的访问，确保容器之间资源的公平分配和隔离。
Union文件系统（UnionFS）：Union文件系统是一种将多个文件系统联合挂载为单一文件系统的机制。Docker利用Union文件系统来实现镜像的分层和联合挂载，通过构建基于镜像的分层文件系统来提供容器的可写层。
Docker镜像（Docker Images）：Docker镜像是容器的基础，它包含了运行容器所需的完整文件系统、运行时环境、应用程序和配置等。Docker镜像是通过Dockerfile定义的，Dockerfile是一个文本文件，其中包含了一系列构建镜像所需的指令和配置，比如基础镜像、环境变量、依赖项等。
Docker守护进程（Docker Daemon）：Docker守护进程是运行在宿主机上的系统服务，负责接收和处理Docker客户端的请求，管理容器的创建、运行和销毁，以及镜像的构建、存储和分发。Docker守护进程使用Linux容器技术以及其他相关技术来实现容器的隔离、资源管理和文件系统等功能。

Docker的使用步骤

命令行用法

使用Docker的一般步骤如下：

1）查看命令用法：

docker  --help

查看具体指令的用法

docker run --help

从远程仓库拉取镜像

docker pull 镜像名：版本号

3）启动镜像，创建容器

docker create 镜像名：版本号

查看容器状态

docker ps -a
启动容器

docker start 镜面名
查看执行日志

docker logs 容器名
删除容器实例

docker rm 容器名
删除镜像：

docker rmi 镜像名

挂载相关指令：

docker volume create - 创建一个数据卷。
docker volume ls - 列出所有数据卷。
docker volume rm - 删除一个数据卷。
docker run -v - 挂载一个数据卷到容器中。
docker run --mount - 通过挂载选项挂载一个数据卷或主机目录到容器中。

示例：

bash 复制代码

# 创建一个数据卷
docker volume create myvolume

# 运行容器并挂载数据卷
docker run -d -v myvolume:/path/to/mount somerepo/someimage

# 运行容器并挂载主机目录
docker run -d --mount type=bind,source=/host/path,target=/container/path somerepo/someimage

Java操作Docker

使用docker-Java：GitHub - docker-java/docker-java: Java Docker API Client

引入maven依赖：

XML 复制代码

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/com.github.docker-java/docker-java -->
<dependency>
  <groupId>com.github.docker-java</groupId>
  <artifactId>docker-java</artifactId>
  <version>3.3.0</version>
</dependency>

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/com.github.docker-java/docker-java-transport-httpclient5 -->
<dependency>
  <groupId>com.github.docker-java</groupId>
  <artifactId>docker-java-transport-httpclient5</artifactId>
  <version>3.3.0</version>
</dependency>

DockerClientConfig：定义初始化的DockerClient的配置（类比MySQL链接、线程数配置）

DockerHttpClient：用于向docker发送请求的客户端

DockerClient：和Docker守护进程交互的SDK，封装了DockerHttpClient，提供了增啥改查接口了

Java SDK 使用操作如下：

java 复制代码

private static DockerClient dockerClient = DockerClientBuilder.getInstance().build();

//        拉取镜像
public static void pull() throws InterruptedException {
String image = "nginx:latest";
PullImageCmd pullImageCmd = dockerClient.pullImageCmd(image);
//        拉取镜像
PullImageResultCallback pullImageResultCallback = new PullImageResultCallback() {
    @Override
    public void onNext(PullResponseItem item) {
        System.out.println("下载镜像");
        super.onNext(item);
    }
};
pullImageCmd.exec(pullImageResultCallback).awaitCompletion();
System.out.println("下载成功");
}
//        创建容器
public static void create(String image) throws InterruptedException {
    CreateContainerCmd createContainerCmd = dockerClient.createContainerCmd(image);
    CreateContainerResponse createContainerResponse = createContainerCmd
    .withCmd("echo","Hello Docker")
    .exec();
    System.out.println(createContainerResponse);
}
//    查看容器状态
public static void showAll(){
    ListContainersCmd listContainersCmd = dockerClient.listContainersCmd();
    List<Container> containerList = listContainersCmd.withShowAll(true).exec();
    containerList.forEach(container -> {
        System.out.println(container);
    });
}

//    启动容器
public static void start(String containerId){
dockerClient.startContainerCmd(containerId).exec();
}
//    查看日志
public void logs(String containerId) throws InterruptedException {
    //        异步
    LogContainerResultCallback logContainerResultCallback = new LogContainerResultCallback(){
        @Override
        public void onNext(Frame item) {
            System.out.println("日志："+new String(item.getPayload()));
            super.onNext(item);
        }
    };
    dockerClient.logContainerCmd(containerId).withStdErr(true).withStdOut(true).exec(logContainerResultCallback).awaitCompletion();
}

//    删除容器
public void rm(String containerId){
dockerClient.removeContainerCmd(containerId).withForce(true).exec();
}

//    删除镜像
public void rmi(String image){
    dockerClient.removeImageCmd(image).exec();
}