【Docker】学习笔记（超万字图文整理）

前言

再此感谢黑马程序员提供的Docker课程！

什么是Docker？看这一篇干货文章就够了！

UPD: 补充更新微服务集群、Docker镜像仓库部分内容
所有笔记、生活分享首发于个人博客
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初识Docker

什么是Docker

微服务虽然具备各种各样的优势，但是服务的拆分通常给部署带来了很大的麻烦
- 分布式系统中，依赖的组件非常多，不同组件之间部署时，往往会产生一些冲突
- 在数百，数千台服务中重复部署，环境不一定一致，会遇到各种问题

应用部署的环境问题

大型项目组件比较多，运行环境也较为复杂，部署时会碰到一些问题
- 依赖关系复杂，容易出现兼容性问题
- 开发、测试、生产环境有差异

例如一个项目中，部署时需要依赖于node.js、Redis、RabbitMQ、MySQL等，这些服务部署时所需要的函数库、依赖项各不相同，审核会有冲突，给部署带来了极大的困难

Docker解决依赖兼容问题

而Docker巧妙的解决了这些问题，那么Docker是如何实现的呢？
Docker为了解决依赖的兼容问题，采用了两个手段
1. 将应用的函数库(libs)、依赖(Deps)、配置与应用一起打包
2. 将每个应用放到一个隔离容器去运行，避免相互干扰

这样打包好的应用中，既包含了应用本身，也包含了应用所需要用到的函数库和依赖，无需在操作系统上安装这些，自然也就不存在不同应用之间的兼容问题了
虽然解决了不同应用的兼容问题，但是开发、测试等环节会存在差异，操作系统版本也会有差异，这些问题又该如何解决呢？

Docker解决操作系统环境差异

要解决不同操作系统环境差异问题，必须先了解操作系统结构，以一个Ubuntu操作系统为例，结构如下
- 系统应用：操作系统本身提供的应用、函数库。这些函数库是对内核指令的封装，使用更加方便
- 系统内核：所有Linux发行版的内核都是Linux，例如CentOS、Ubuntu、Fedora等。内核可以与计算机硬件交互，对外提供内核指令，用于操作计算机硬件。
- 计算机硬件：例如CPU、内存、磁盘等
应用于计算机交互的流程如下
1. 应用调用操作系统应用(函数库)，实现各种功能
2. 系统函数库是对内核指令集的封装，会调用内核指令
3. 内核指令操作计算机硬件
Ubuntu和CentOS都是基于Linux内核，无非是系统应用不同，提供的函数库有差异
此时，如果将一个Ubuntu版本的MySQL应用安装到CentOS系统，MySQL在调用Ubuntu函数库时，会发现找不到或不匹配，就会报错
Docker如何解决不同系统环境的问题？
- Docker将用户程序所需要的系统(比如Ubuntu)函数库一起打包
- Docker运行到不同操作系统时，直接基于打包的函数库，借助于操作系统的Linux内核来运行

小结

Docker如何解决大型项目依赖关系复杂，不同组件依赖的兼容性问题？
- Docker允许开发中将应用、依赖、函数库、配置一起打包，形成可移植镜像
- Docker应用运行在容器中，使用沙箱机制，相互隔离
Docker如何解决开发、测试、生产环境有差异的问题？
- Docker镜像中包含完整运行环境，包括系统函数库，仅依赖系统的Linux内核，因此可以在任意Linux操作系统上运行
Docker是一个快速交付应用、运行应用的技术，具备以下优势
1. 可将程序及其依赖、运行环境一起打包为一个镜像，可以迁移到任意Linux操作系统
2. 运行时利用沙箱机制形成隔离容器，各个应用互不干扰
3. 启动、移除都可以通过一行命令完成，方便快捷

Docker与虚拟机的区别

Docker可以让一个应用在任何操作系统中都十分方便的运行，而我们以前接触的虚拟机，也能在一个操作系统中，运行另外一个操作系统，保护系统中的任何应用
二者有什么差异呢？
- 虚拟机(virtual machine)是在操作系统中模拟硬件设备，然后运行另一个操作系统。例如在Windows系统中运行CentOS系统，就可以运行任意的CentOS应用了
- Docker仅仅是封装函数库，并没有模拟完整的操作系统
- 对比来看
  
  | 特性 | Docker | 虚拟机 |
  
  | --- | --- | --- |
  
  | 性能 | 接近原生 | 性能较差 |
  
  | 硬盘占用 | 一般为MB | 一般为GB |
  
  | 启动 | 秒级 | 分钟级 |
小结：Docker和虚拟机的差异
- Docker是一个系统进程；虚拟机是在操作系统中操作系统
- Docker体积小、启动速度快、性能好；虚拟机体积大、启动速度慢、性能一般

Docker架构

镜像和容器

Docker中有几个重要的概念
- 镜像(Image)：Docker将应用程序及其所需要的依赖、函数库、环境、配置等文件打包在一起，称为镜像
- 容器(Container)：镜像中的应用程序形成后的进程就是容器，只是Docker会给容器进程做隔离，对外不可见
一切应用最终都是代码组成，都是硬盘中的一个个字节形成的文件，只有运行时，才会加载到内存，形成进程
而镜像，就是吧一个应用在硬盘上的文件、机器运行环境、部分系统函数库文件一起打包成的文件包。这个文件包是只读的（防止你对镜像文件进行修改/污染，从而导致镜像不可用，容器从镜像中拷贝一份文件到自己的空间里来写数据）
而容器呢，就是把这些文件中编写的程序、函数加载到内存中允许形成进程，只不过要隔离起来。因此一个镜像可以启动多次，形成多个容器进程。

DockerHub

开源应用程序非常多，打包这些应用往往都是重复性劳动，为了避免这些重复劳动，人们就会将自己打包的应用镜像，例如Redis、MySQL镜像放到网络上来共享使用，就像GitHub的代码共享一样
- DockerHub：DockerHub是一个官方的Docker镜像托管平台，这样的平台称为Docker Registry。
- 国内也有类似于DockerHub的公开服务，例如网易云镜像服务、阿里云镜像库等
我们一方面可以将自己的镜像共享到DockerHub，另一方面也可以从DockerHub拉取镜像

Docker架构

我们要使用Docker来操作镜像、容器，那就必须安装Docker
Docker是一个CS架构的程序，由两部分组成
- 服务端(server)：Docker守护进程，负责处理Docker指令，管理镜像、容器等
- 客户端(client)：通过命令或RestAPI向Docker服务端发送指令，可以在本地或远程向服务端发送指令

小结

镜像：
- 将应用程序及其依赖、环境、配置打包在一起
容器：
- 镜像运行起来就是容器，一个镜像可以运行多个容器
Docker结构：
- 服务端：接受命令或远程请求，操作镜像或容器
- 客户端：发送命令或者请求到Docker服务端
DockerHub：
- 一个镜像托管的服务器，类似的还有阿里云镜像服务，统称为DockerRegistry

安装Docker

Docker 分为 CE 和 EE 两大版本。CE 即社区版，免费，支持周期 7 个月；EE 即企业版，强调安全，付费使用，支持周期 24 个月。
Docker CE 分为 stable test 和 nightly 三个更新频道。
官方网站上有各种环境下的安装指南，这里主要介绍 Docker CE 在 CentOS上的安装。
Docker CE 支持 64 位版本 CentOS 7，并且要求内核版本不低于 3.10

CentOS 7满足最低内核要求，本文也是在CentOS 7安装Docker

卸载(可选)

如果之前安装过旧版本的Docker，可以使用下面命令卸载

bash 复制代码

yum remove docker \
                  docker-client \
                  docker-client-latest \
                  docker-common \
                  docker-latest \
                  docker-latest-logrotate \
                  docker-logrotate \
                  docker-selinux \
                  docker-engine-selinux \
                  docker-engine \
                  docker-ce

安装Docker

首先先安装yum工具

bash 复制代码

yum install -y yum-utils \
           device-mapper-persistent-data \
           lvm2 --skip-broken

然后更新本地镜像源

bash 复制代码

## 设置Docker镜像源
yum-config-manager \
    --add-repo \
    https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
    
sed -i 's/download.docker.com/mirrors.aliyun.com\/docker-ce/g' /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo

yum makecache fast

然后安装社区版Docker

bash 复制代码

yum install -y docker-ce

启动Docker

Docker应用需要用到各种端口，挨个修改防火墙设置很麻烦，所以这里建议直接关闭防火墙

bash 复制代码

## 关闭
systemctl stop firewalld
## 禁止开机启动防火墙
systemctl disable firewalld

通过命令启动Docker

bash 复制代码

## 启动docker服务
systemctl start docker 

## 停止docker服务
systemctl stop docker

## 重启docker服务
systemctl restart docker

然后输入命令，查看docker版本

bash 复制代码

docker -v

输出

bash 复制代码

[root@localhost ~]# docker -v
Docker version 26.0.0, build 2ae903e

配置镜像加速

Docker官方镜像库网速较差，建议设置为国内镜像服务，参考阿里云的镜像加速文档：https://cr.console.aliyun.com/cn-hangzhou/instances/mirrors

Docker的基本操作

镜像制作

镜像名称

首先来看下镜像的名称组成：
- 镜像名称一般分为两部分：[repository]:[tag]
例如mysql:5.7，这里的mysql就是repository，5.7就是tag，合在一起就是镜像名称，代表5.7版本的MySQL镜像
- 在没有指定tag时，默认是latest，代表最新版本的镜像，例如mysql:latest

镜像命令

常见的镜像命令如下图

案例一

在这个案例，我们来联系拉取、查看镜像

需求：从DockerHub中拉取一个Nginx镜像并查看

首先我们取镜像仓库（例如DockerHub）中搜索Nginx镜像
根据查看到的镜像名称，拉取自己需要的镜像，通过命令：docker pull nginx拉取最新的nginx镜像

bash 复制代码

[root@localhost ~]# docker pull nginx
Using default tag: latest

latest: Pulling from library/nginx
a2abf6c4d29d: Pull complete 
a9edb18cadd1: Pull complete 
589b7251471a: Pull complete 
186b1aaa4aa6: Pull complete 
b4df32aa5a72: Pull complete 
a0bcbecc962e: Pull complete 
Digest: sha256:0d17b565c37bcbd895e9d92315a05c1c3c9a29f762b011a10c54a66cd53c9b31
Status: Downloaded newer image for nginx:latest
docker.io/library/nginx:latest
[root@localhost ~]# 
[root@localhost ~]#

从日志中我们也可以看出，如果不加tag，用的就是默认的latest，也就是拉取最新的docker镜像

通过命令docker images查看拉取到的镜像

bash 复制代码

[root@localhost ~]# docker images
REPOSITORY   TAG       IMAGE ID       CREATED       SIZE
nginx        latest    605c77e624dd   2 years ago   141MB
[root@localhost ~]#

案例二

在这个案例中，我们练习保存、导入镜像

需求：利用docker save将nginx镜像导出磁盘，然后在通过docker load加载回来

利用docker xx --help命令查看docker save和docker load的语法

输入docker save --help，结果如下

bash 复制代码

[root@localhost ~]# docker save --help

Usage:  docker save [OPTIONS] IMAGE [IMAGE...]

Save one or more images to a tar archive (streamed to STDOUT by default)

Aliases:
  docker image save, docker save

Options:
  -o, --output string   Write to a file, instead of STDOUT

输入docker load --help，结果如下

bash 复制代码

[root@localhost ~]## docker load --help

Usage:  docker load [OPTIONS]

Load an image from a tar archive or STDIN

Options:
  -i, --input string   Read from tar archive file, instead of STDIN
  -q, --quiet          Suppress the load output

使用docker save导出镜像到磁盘，随后使用ls命令可以查看到nginx.tar文件

bash 复制代码

[root@localhost ~]# docker save -o nginx.tar nginx:latest

使用docker save导出镜像到磁盘，随后使用ls命令可以查看到nginx.tar文件

bash 复制代码

[root@localhost ~]# ls
anaconda-ks.cfg  nginx.tar

使用docker load加载镜像，在此之前，我们使用命令删除本地nginx镜像

bash 复制代码

docker rmi nginx:latest ## rmi是remove image的缩写

随后运行命令，加载本地文件

bash 复制代码

docker load -i nginx.tar

练习

需求：去DockerHub中搜索并拉取一个Redis镜像

去DockerHub中搜索Redis镜像
查看Redis镜像的名称和版本
利用docker pull命令拉取镜像
使用docker save命令，将redis:latest打包成一个redis.tar包
使用docker rmi删除本地的redis:latest
利用docker load重新加载redis.tar文件

容器操作

容器相关命令

容器操作命令如图

容器保护三个状态
- 运行：进程正常运行
- 暂停：进程暂停，CPU不再运行，不释放内存
- 停止：进程终止，回收进程占用的内存、CPU等资源

暂停和停止的操作系统的处理方式不同，暂停是操作系统将容器内的进程挂起，容器关联的内存暂存起来，然后CPU不再执行这个进程，但是使用unpause命令恢复，内存空间被恢复，程序继续运行。

停止是直接将进程杀死，容器所占的内存回收，保存的仅剩容器的文件系统，也就是那些静态的资源

docker rm 是将文件系统也彻底删除，也就是将容器彻底删除掉了

docker run：创建并运行一个容器，处于运行状态
docker pause：让一个运行的容器暂停
docker unpause：让一个容器从暂停状态恢复运行
docker stop：停止一个运行的容器
docker start：让一个停止的容器再次运行
docker rm：删除一个容器

案例一

创建并运行nginx容器的命令

bash 复制代码

docker run --name containerName -p 80:80 -d nginx

命令解读
- docker run：创建并运行一个容器
- --name：给容器起一个名字，例如叫做myNginx
- -p：将宿主机端口与容器端口映射，冒号左侧是宿主机端口，右侧是容器端口
- -d：后台运行容器
- nginx：镜像名称，例如nginx
这里的-p参数，是将容器端口映射到宿主机端口
默认情况下，容器是隔离环境，我们直接访问宿主机的80端口，肯定访问不到容器中的nginx

现在，容器的80端口和宿主机的80端口关联了起来，当我们访问宿主机的80端口时，就会被映射到容器的80端口，这样就能访问nginx了
那我们再浏览器输入虚拟机ip:80就能看到nginx默认页面了

查看日志记录

bash 复制代码

[root@localhost ~]# docker logs myNginx

案例二

需求：进入Nginx容器，修改HTML文件内容，添加Welcome To My Blog！

提示：进入容器要用到docker exec命令

bash 复制代码

[root@localhost ~]## docker exec --help

Usage:  docker exec [OPTIONS] CONTAINER COMMAND [ARG...]

Run a command in a running container

Options:
  -d, --detach               Detached mode: run command in the background
      --detach-keys string   Override the key sequence for detaching a container
  -e, --env list             Set environment variables
      --env-file list        Read in a file of environment variables
  -i, --interactive          Keep STDIN open even if not attached
      --privileged           Give extended privileges to the command
  -t, --tty                  Allocate a pseudo-TTY
  -u, --user string          Username or UID (format: <name|uid>[:<group|gid>])
  -w, --workdir string       Working directory inside the container

进入容器。进入刚刚我们创建好的nginx容器

bash 复制代码

docker exec -it myNginx bash

命令解读

docker exec：进入容器内部，执行一个命令

-it：给当前进入的容器创建一个标准输入、输出终端，允许我们与容器交互

myNginx：要进入的容器名称

bash：进入容器后执行的命令，bash是一个linux终端交互命令

容器内部会模拟一个独立的Linux文件系统，看起来就如同一个linux服务器一样，nginx的环境、配置、运行文件全部都在这个文件系统中，包括我们要修改的html文件
查看DockerHub网站中的nginx页面，可以知道nginx的html目录位置在/usr/share/nginx/html
我们执行命令进入到该目录

bash 复制代码

cd /usr/share/nginx/html

查看目录下的文件

bash 复制代码

root@10c40cc80352:/usr/share/nginx/html# ls
50x.html  index.html

修改index.html的内容

容器内没有vi命令，无法直接修改，我们使用下面的命令来修改

bash 复制代码

sed -i -e 's#Welcome to nginx#Welcome To My Blog#g' index.html

在浏览器访问自己的虚拟机ip:80，即可看到结果（80端口可以不写）

5.退出

bash 复制代码

root@10c40cc80352:/usr/share/nginx/html# exit

小结

docker run命令常见的参数有哪些？
- --name：指定容器名称
- -p：指定端口映射
- -d：让容器后台运行
查看容器日志的命令
- docker logs
- 添加-f参数可以持续查看日志
查看容器状态：
- docker ps
- docker ps -a 查看所有容器，包括已停止的

现在是不是感觉修改文件好麻烦，因为没给提供vi命令，不能直接编辑，所以这就要用到我们下面说的数据卷了

数据卷

在之前的nginx案例中，修改nginx的html页面时，需要进入nginx内部。并且因为没有编译器，修改文件也很麻烦，这就是容器与数据（容器内文件）耦合带来的后果，如果我们另外运行一台新的nginx容器，那么这台新的nginx容器也不能直接使用我们修改好的html文件，具有很多缺点
1. 不便于修改：当我们要修改nginx的html内容时，需要进入容器内部修改，很不方便
2. 数据不可复用：由于容器内的修改对外是不可见的，所有的修改对新创建的容器也是不可复用的
3. 升级维护困难：数据在容器内，如果要升级容器必然删除旧容器，那么旧容器中的所有数据也跟着被删除了（包括改好的html页面）
要解决这个问题，必须将数据和容器解耦，这就要用到数据卷了

什么是数据卷

数据卷（volume）是一个虚拟目录，指向宿主机文件系统中的某个目录
一旦完成数据卷挂载，对容器的一切操作都会作用在对应的宿主机目录了。这样我们操作宿主机的/var/lib/docker/volumes/html目录，就等同于操作容器内的/usr/share/nginx/html目录了

数据集操作命令

数据卷操作的基本语法如下

bash 复制代码

docker volume [COMMAND]

docker volume命令是数据卷操作，根据命令后跟随的command来确定下一步的操作
- create：创建一个volume
- inspect：显示一个或多个volume的信息
- ls：列出所有的volume
- prune：删除未使用的volume
- rm：删除一个或多个指定的volume

创建和查看数据卷

需求：创建一个数据卷，并查看数据卷在宿主机的目录位置

创建数据卷

bash 复制代码

docker volume create html

查看所有数据

bash 复制代码

docker volume ls

结果

bash 复制代码

[root@localhost ~]## docker volume ls
DRIVER    VOLUME NAME
local     html

查看数据卷详细信息卷

bash 复制代码

docker volume inspect html

bash 复制代码

[root@localhost ~]# docker volume inspect html
[
    {
        "CreatedAt": "2024-04-02T23:29:49+08:00",
        "Driver": "local",
        "Labels": null,
        "Mountpoint": "/var/lib/docker/volumes/html/_data",
        "Name": "html",
        "Options": null,
        "Scope": "local"
    }
]

可以看到我们创建的html这个数据卷关联的宿主机目录为/var/lib/docker/volumes/html/_data

小结：
- 数据卷的作用
  - 将容器与数据分离，解耦合，方便操作容器内数据，保证数据安全
- 数据卷操作：
  - docker volume create：创建数据卷
  - docker volume ls：查看所有数据卷
  - docker volume inspect：查看数据卷详细信息，包括关联的宿主机目录位置
  - docker volume rm：删除指定数据卷
  - rocker volume prune：删除所有未使用的数据卷

挂载数据卷

我们在创建容器时，可以通过-v参数来挂载一个数据卷到某个容器内目录，命令格式如下

bash 复制代码

docker run \
    -- name myNginx \
    -v html:/root/html \
    -p 8080:80 \
    nginx \

这里的-v就是挂载数据卷的命令
- -v html:/root/html：把html数据卷挂载到容器内的/root/html这个目录中

案例一

需求：创建一个nginx容器，修改容器内的html目录的index.html内容

分析：上个案例中，我们进入nginx容器内部，已经知道了nginx的html目录所在位置/usr/share/nginx/html，我们需要把这个目录挂载到html这个数据卷上，方便操作其中的内容

提示：运行容器时，使用-v参数挂载数据卷

创建容器并挂载数据卷到容器内的HTML目录

bash 复制代码

docker run --name myNginx -v html:/usr/share/nginx/html -p 80:80 -d nginx

进入html数据卷所在位置，并修改HTML内容

bash 复制代码

## 查看数据卷位置
docker volume inspect html
## 进入该目录
cd /var/lib/docker/volumes/html/_data
## 修改文件
vi index.html
## 也可以在FinalShell中使用外部编译器（例如VSCode）来修改文件

案例二

容器不仅仅可以挂载数据卷，也可以直接挂载到宿主机目录上，关系如下
- 带数据卷模式：宿主机目录 --> 数据卷 --> 容器内目录
- 直接挂载模式：宿主机目录 --> 容器内目录

目录挂载和数据卷挂载的语法是类似的
- -v [宿主机目录]:[容器内目录]
- -v [宿主机文件]:[容器内文件]

需求：创建并运行一个MySQL容器，将宿主机目录直接挂载到容器

从DockerHub中拉取一个MySQL的镜像

bash 复制代码

docker pull mysql

bash 复制代码

mkdir -p /tmp/mysql/data

创建目录/tmp/mysql/conf，将myCnf.cnf文件上传到/tmp/mysql/conf

bash 复制代码

mkdir -p /tmp/mysql/conf

dockerfile 复制代码

[mysqld]
skip-name-resolve
character_set_server=utf8
datadir=/var/lib/mysql
server-id=1000

去DockerHub中查阅资料，找到mysql容器内的conf目录和data目录的位置
容器中conf目录的位置是：/etc/mysql/conf.d
容器中存储数据的目录为：/var/lib/mysql
创建并运行MySQL容器，要求

挂载/tmp/mysql/data到mysql容器内数据存储目录
挂载/tmp/mysql/conf/myCnf.cnf到mysql容器的配置文件
设置MySQL密码

bash 复制代码

docker run \
--name mysql \ 
-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 \
-v /tmp/mysql/conf:/etc/mysql/conf.d \
-v /tmp/mysql/data:/var/lib/mysql \
-p 3306:3306 \
-d mysql

尝试使用Navicat连接数据库，注意自己设置的密码

小结

docker run的命令中通过-v参数挂载文件或目录到容器中
- -v [volume名称]:[容器内目录]
- -v [宿主机文件]:[容器内文件]
- -v [宿主机目录]:[容器内目录]
数据卷挂载与目录直接挂载的区别
- 数据卷挂载耦合度低，由docker来管理目录，但是目录较深，不好找
- 目录挂载耦合度高，需要我们自己管理目录，不过目录容易寻找查看

Dockerfile自定义镜像

常见的镜像在DockerHub就能找到，但是我们自己写的项目就必须构建镜像了。而要自定义镜像，则必须先连接镜像的结构才行。

镜像结构

镜像是将应用程序 及其需要的系统函数库，环境、配置、依赖打包而成
以MySQL为例，来看看它的镜像组成结构
简单来说，镜像就是在系统函数库、运行环境的基础上，添加应用程序文件、配置文件、依赖文件等组合，然后编写好启动脚本打包在一起形成的文件
我们要构建镜像，其实就是实现上述打包的过程

Dockerfile语法

构建自定义镜像时，并不需要一个个文件去拷贝，打包。
我们只需要告诉Docker我们的镜像组成，需要哪些BaseImage、需要拷贝什么文件、需要安装什么依赖、启动脚本是什么，将来Docker会帮助我们构建镜像
而描述上述信息的就是Dockerfile文件。
Dockerfile就是一个文本文件，其中包含一个个指令(Instruction)，用指令说明要执行什么操作来构建镜像，每一个指令都会形成一层Layer。
| 指令 | 说明 | 示例 |
| --- | --- | --- |
| FROM | 指定基础镜像 | FROM centos:6 |
| ENV | 设置环境变量，可在后面指令使用 | ENV key value |
| COPY | 拷贝本地文件到镜像的指定目录 | COPY ./mysql-5.7.rpm /tmp |
| RUN | 执行Linux的shell命令，一般是安装过程的命令 | RUN yum install gcc |
| EXPOSE | 指定容器运行时监听的端口，是给镜像使用者看的 | EXPOSE 8080 |
| ENTRYPOINT | 镜像中应用的启动命令，容器运行时调用 | ENTRYPOINTjava -jar xxjar |

构建Java项目

基于Ubuntu构建Java项目

需求：基于Ubuntu镜像构建一个新镜像，运行一个Java项目

创建一个空文件夹docker-demo

bash 复制代码

mkdir /tmp/docker-demo

将docker-demo.jar文件拷贝到docker-demo这个目录
拷贝jdk8.tar.gz文件到docker-demo这个目录
在docker-demo目录下新建Dockerfile，并写入以下内容

dockerfile 复制代码

## 指定基础镜像
FROM ubuntu:16.04

## 配置环境变量，JDK的安装目录
ENV JAVA_DIR=/usr/local

## 拷贝jdk的到JAVA_DIR目录下
COPY ./jdk8.tar.gz $JAVA_DIR/

## 安装JDK
RUN cd $JAVA_DIR && tar -xf ./jdk8.tar.gz && mv ./jdk1.8.0_44 ./java8

## 配置环境变量
ENV JAVA_HOME=$JAVA_DIR/java8
ENV PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin

## 拷贝java项目的包到指定目录下，我这里是/tmp/app.jar
COPY ./docker-demo.jar /tmp/app.jar

## 暴露端口，注意这里是8090端口，如果你之前没有关闭防火墙，请关闭防火墙或打开对应端口，云服务器同理
EXPOSE 8090

## 入口，java项目的启动命令
ENTERPOINT java -jar /tmp/app.jar

在docker-demo目录下使用docker build命令构建镜像

bash 复制代码

docker build -t javaweb:1.0 .##注意1.0和 .之间有个空格

最后有个 . 别忘记

使用docker images命令，查看镜像

bash 复制代码

[root@localhost ~]# docker images
REPOSITORY   TAG            IMAGE ID       CREATED        SIZE
javaweb      1.0            b41e763854e5   16 hours ago   722MB
nginx        latest         605c77e624dd   2 years ago    141MB
redis        latest         7614ae9453d1   2 years ago    113MB
mysql        latest         3218b38490ce   2 years ago    516MB
rabbitmq     3-management   6c3c2a225947   2 years ago    253MB

创建并运行一个docker_demo容器

dockerfile 复制代码

docker run --name web -p 8090:8090 -d javaweb:1.0

浏览器访问192.168.200.128:8090/hello/count，即可看到页面效果(注意修改虚拟机ip )->"今天被访问了1次"

基于Java8构建Java项目

虽然我们可以基于Ubuntu基础镜像，添加任意自己需要的安装包来构建镜像，但是却比较麻烦。所以大多数情况下，我们都可以在一些安装了部分软件的基础镜像上做改造。
我们刚刚构建的Java项目有一个固定的死步骤，那就是安装JDK并配置环境变量，我们每次构建Java项目的镜像的时候，都需要完成这个步骤，所以我们可以找一个已经安装好了JDK的基础镜像，然后在其基础上来构建我们的Java项目的镜像

需求：基于java:8-alpine镜像，将一个Java项目构建为镜像

新建一个空目录(或者继续使用/tmp/docker-demo目录)
将docker-demo.jar复制到该目录下(继续使用刚刚的目录就不用管)
在目录中新建一个文件，命名为Dockerfile，并编写该文件

dockerfile 复制代码

## 将openjdk:8作为基础镜像
FROM openjdk:8
## 拷贝java项目的包到指定目录下，我这里是/tmp/app.jar
COPY ./docker-demo.jar /tmp/app.jar
## 暴露端口
EXPOSE 8090
## 入口
ENTRYPOINT java -jar /tmp/app.jar

构建镜像

bash 复制代码

docker build -t javaweb:2.0 .

创建并运行一个docker_demo容器(在此之前停止之前的docker_demo容器)

bash 复制代码

docker run --name web2 -p 8090:8090 -d javaweb:2.0

浏览器访问192.168.200.128:8090/hello/count，即可看到页面效果->"今天被访问了1次"

小结

Dockerfile本质就是一个文件，通过指令描述镜像的构建过程
Dockerfile的第一行必须是FROM，从一个基础镜像来构建
基础镜像可以使基本操作系统，如Ubunut，也可以是其他人制作好的镜像，例如openjdk:8

Docker-Compose

Docker Compose可以基于Compose文件帮我们快速地部署分布式应用，而无需手动一个个创建和运行容器
真实企业项目开发中，可能有几十个，上百个微服务。

初识DockerCompose

Compose文件是一个文本文件，通过指令定义集群中的每个容器如何运行，格式如下

bash 复制代码

version: "3.8"
  services:
    ## docker run --name mysql -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=root -p 3306:3306 -v /tmp/mysql/data:/var/lib/mysql -v /tmp/mysql/conf/myCnf.cf:/etc/mysql/conf.d/myCnf.cnf -d mysql:5.7.25
    mysql:  ## 对应docker run中的 --name
      image: mysql:5.7.25 ## 对应docker run中最后声明的镜像
      enviroment:   ## 对应docker run中的 -e MYSQL_ROOT_PASSWIRD=123456
        MYSQL_ROOT_PASSWORD: 123456
      volumes: ## 对应docker run中的 -v /tmp/mysql/data:/var/lib/mysql
        - "/tmp/mysql/data:/var/lib/mysql"
        - "/tmp/mysql/conf/myCnf.cf:/etc/mysql/conf.d/myCnf.cnf"
    ## 这里并不需要-d参数来后台运行，因为此种方法默认就是后台运行
    ## 同时也不需要暴露端口，在微服务集群部署中，MySQL仅仅是供给给集群内的服务使用的，所以不需要对外暴露端口

    ## 临时构建镜像并运行，下面的配置文件包含了docker build和docker run两个步骤
    ## docker build -t web:1.0 .
    ## docker run --name web -p 8090:8090 -d web:1.0
    web:
      build: .
      ports:
        - "8090:8090"

上面的Compose文件就描述一个项目，其中包含两个容器：
- mysql：一个基于mysql:5.7.25镜像构建的容器，并且挂载了两个项目
- web：一个基于docker build临时构建的镜像容器，映射端口为8090
DockerCompose的详细语法请参考官网：https://docs.docker.com/compose/compose-file/
其实DockerCompose文件可以看做是将多个docker run命令写到一个文件，只是语法稍有差异

安装DockerCompose

在Linux下使用命令下载

bash 复制代码

## 安装curl -L https://github.com/docker/compose/releases/download/1.23.1/docker-compose-`uname -s`-`uname -m` > /usr/local/bin/docker-compose

修改文件权限

bash 复制代码

    chmod +x /usr/local/bin/docker-compose

Base自动补全命令

bash 复制代码

curl -L https://raw.githubusercontent.com/docker/compose/1.29.1/contrib/completion/bash/docker-compose > /etc/bash_completion.d/docker-compose

如出现错误Failed connect to raw.githubusercontent.com:443; Connection refused，需要修改自己的hosts文件

bash 复制代码

echo "199.232.68.133 raw.githubusercontent.com" >> /etc/hosts

部署微服务集群

需求：将之前学习的cloud-demo微服务集群利用DockerCompose部署

实现思路
1. 编写docker-compose文件
2. 修改自己的cloud-demo项目，将其中的数据库、nacos地址，都重命名为docker-compose中的服务名
3. 使用maven打包工具，将项目中的每个微服务都打包为app.jar（打包名与Dockerfile中一致即可）
4. 将打包好的app.jar拷贝到cloud-demo中的每一个对应的子目录中，编写Dockerfile文件
5. 将cloud-demo上传至虚拟机，利用docker-compose up -d来部署

compose文件

针对我们之前写的cloud-demo，来编写对应的docker-compose文件

yml 复制代码

version: "3.2"

services:
  nacos:
    image: nacos/nacos-server
    environment:
      MDOE: standalone
    ports:
      - "8848:8848"
    mysql:
      image: mysql:5.7.25
      environment:
        MYSQL_ROOT_PASSWORD: root
      volumes:
        - "$PWD/mysql/data:/var/lib/mysql"  ## 这里的$PWD是执行linux命令，获取当前目录
        - "$PWD/mysql/conf:/etc/mysql/conf.d"
    userservice:
      build: ./user-service
    orderservice:
      build: ./order-service
    gateway:
      build: ./gateway
      poets:
        - "10010:10010"

其中包含了5个服务：
1. nacos：作为注册中心和配置中心
  - image: nacos/nacos-server：基于nacos/nacos-server镜像构建
  - environment: 环境变量
    - MODE: standalone：单点模式启动
  - ports：端口映射，这里暴露了8848端口
2. mysql：数据库
  - image: mysql5.7.25：基于5.7.25版本的MySQL镜像构建
  - environment：环境变量
    - MYSQL_ROOT_PASSWORD: root：设置数据库root账户密码为root
  - volumes：数据卷挂载，这里挂载了mysql的data和conf目录
3. userservice：基于Dockerfile临时构建，userservice不需要暴露端口，网关才是微服务的入口，如果暴露了userservice的端口，那么网关的身份认证，权限校验就形同虚设了
4. orderservice：基于Dockerfile临时构建，不需要暴露端口，理由同上
5. gateway：基于Dockerfile临时构建，网关需要暴露端口，它是其他微服务的入口

修改微服务配置

使用Docker Compose部署时，所有的服务之间都可以用服务名互相访问，那我们现在就需要修改我们cloud-demo中的yml配置文件，如下

yml 复制代码

## bootstrap.yml
spring:
  cloud:
    nacos:
      ## server-addr: localhost:80 #Nacos地址
      server-addr: nacos:8848 ## 使用compose中的服务名来互相访问，用nacos替换localhost
      config:
        file-extension: yaml ## 文件后缀名

yml 复制代码

## application.yml
server:
  port: 8081
spring:
  datasource:
    ## url: jdbc:mysql://mysql:3306/cloud_user?useSSL=false
    url: jdbc:mysql://mysql:3306/cloud_user?useSSL=false ## 这里同理，使用mysql替换localhost
    username: root
    password: 123456
    driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driver

打包

将我们修改好的代码打包，注意修改pom文件指定打包名为app

xml 复制代码

<build>
    <!-- 服务打包的最终名称 -->
    <finalName>app</finalName>
    <plugins>
        <plugin>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
        </plugin>
    </plugins>
</build>

之后使用maven工具打包

拷贝jar包到部署目录，并编写Dockerfile文件

{% tabs test4 %}

yml 复制代码

FROM openjdk:8
COPY ./app.jar /tmp/app.jar
ENTERPOINT java -jar /tmp/app.jar

yml 复制代码

FROM openjdk:8
COPY ./app.jar /tmp/app.jar
ENTERPOINT java -jar /tmp/app.jar

yml 复制代码

FROM openjdk:8
COPY ./app.jar /tmp/app.jar
ENTERPOINT java -jar /tmp/app.jar

{% endtabs %}

部署

将cloud-demo上传到虚拟机，进入目录，执行以下命令

bash 复制代码

docker-compose up -d

启动之后查看日志，会发现日志中报错 com.alibaba.nacos.api.exception.NacosException: failed to req API:/nacos/v1/ns/instance/list after all servers([nacos:8848]) tried: java.net.ConnectException: Connection refused (Connection refused)

bash 复制代码

docker-compose logs -f

阿里巴巴nacos连接失败，其原因是userservice在nacos之前启动了，而nacos启动太慢了，userservice注册失败，而且也没有重试机制（等nacos启动完成后，重试注册，就可以避免这个问题）

所以建议nacos单独先启动，其他服务后启动，我这里的解决方案是重启另外三个服务
重启gateway userservice orderservice服务

bash 复制代码

docker-compose restart gateway userservice orderserivce

查看userservice启动日志，这次就不报错了

bash 复制代码

docker-compose logs -f userservice

在浏览器中访问192.168.129.128:10010/user/1?authorization=admin就能看到如下界面了！（换成自己的虚拟机ip）
（我这里的ip和上文用到的ip不一样，是因为我把虚拟机的网络配置恢复默认了，系统又分配了个新的地址给我）

如果还是启动失败，建议将自己的虚拟机内存调大一些，实测只开这些服务最多只占用3G内存！

Docker镜像仓库

搭建镜像仓库可以基于Docker官方提供的DockerRegistry来实现
官网地址：https://hub.docker.com/_/registry

搭建私有镜像仓库

我们自己编写的项目显然是不适合放到Docker的共有仓库的，所以需要我们搭建一个私服

配置Docker信任地址

我们的私服采用的是http协议，默认不被Docker信任，所以需要做一个配置：

bash 复制代码

## 打开要修改的文件
vi /etc/docker/daemon.json
## 添加内容：
"insecure-registries":["http://192.168.129.128:8080"]
## 重加载
systemctl daemon-reload
## 重启docker
systemctl restart docker

带图形化界面版本

使用DockerCompose部署带有图象界面的DockerRegistry，命令如下：

yml 复制代码

version: '3.0'
services:
  registry:
    image: registry
    volumes:
      - ./registry-data:/var/lib/registry
  ui:
    image: joxit/docker-registry-ui:static
    ports:
      - 8080:80
    environment:
      - REGISTRY_TITLE=XINGYE'S私有仓库
      - REGISTRY_URL=http://registry:5000
    depends_on:
      - registry

随后打开浏览器访问http://192.168.129.128:8080/，就能看到带图形化界面的镜像仓库了

推送、拉取镜像

推送镜像到私有镜像服务必须先tag，步骤如下
1. 重新tag本地镜像，名称前缀为私有仓库的地址：192.168.129.128:8080/
bash 复制代码
```
docker tag nginx:latest 192.168.129.128:8080/nginx:1.0
```
1. 推送镜像
bash 复制代码
```
docker push 192.168.129.128:8080/nginx:1.0
```
3. 拉取镜像
bash 复制代码
```
docker pull 192.168.129.128:8080/nginx:1.0
```