【Springcloud微服务】Docker上篇

🔥 本文由程序喵正在路上原创，CSDN首发！

💖 系列专栏：Springcloud微服务

🌠 首发时间：2024年6月22日

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环境准备

学习 Docker ，我们需要一台虚拟机，这里我们使用的是 CentOS7。

准备Linux环境

首先，我们要准备一个 Linux 的系统，成本最低的方式就是在本地安装一台虚拟机。为了统一学习环境，不管是使用 MacOS 还是 Windows 系统，都建议安装一台虚拟机。

Windows 采用 VMware 或者 VirtualBox ，Mac 则采用 Fusion ，或者其他你熟悉的 Linux 环境。

安装教程在 CSDN 有很多，也可以点击此处参考我的这篇博客，注意需要配置好虚拟机的网络，宿主机和虚拟机要可以互相 ping 通。

SSH客户端

安装MobarXterm

在 VMware 或者 VirtualBox 界面中直接操作 CentOS7 虚拟机是非常不友好的，所以一般推荐使用专门的 SSH 客户端。市面上常见的有：

Xshell：个人免费，商业收费，之前爆出过有隐藏后门，不推荐
Finshell：基础功能免费，高级功能收费，基于 Java，内存占用较高（在1个G左右），不推荐
MobaXterm：基础功能免费、高级功能收费。开源、功能强大、内存占用低（只有10M左右），推荐使用，点击此处进入下载

下载解压后，双击 .exe 文件即可使用，无需安装：

界面是这样的：

连接虚拟机：

界面说明：

配置默认编辑器

首先建议设置一下默认编辑器，这样我们通过 MobaXterm 的 FTP 工具打开文件时会以指定的编辑器打开，方便修改。我这里配置的是 vscode：

配置右键粘贴

复制粘贴是很常用的配置，MobaXterm 默认左键选中即复制，但是需要配置右键点击为粘贴：

这样，复制和粘贴可以全部通过鼠标操作，无需按键。

SSH配置

接下来还有几个 ssh 配置：

分别是：

默认的登录用户
ssh 保持连接
取消连接成功后的欢迎 banner

关闭X-Server服务

大多数情况下，我们没有 x-server 的需求，因此可以选择不要自启动：

安装Docker

安装教程参考 Docker 官方文档，地址如下：https://docs.docker.com/engine/install/centos/

卸载旧版Docker

首先如果系统中已经存在旧的 Docker，则先卸载：

bash 复制代码

sudo yum remove docker \
                  docker-client \
                  docker-client-latest \
                  docker-common \
                  docker-latest \
                  docker-latest-logrotate \
                  docker-logrotate \
                  docker-engine

配置Docker的yum库

首先要安装一个 yum 工具：

bash 复制代码

yum install -y yum-utils

安装成功后，执行命令，配置 Docker 的 yum 源：

bash 复制代码

yum-config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo

安装Docker

最后，执行命令，安装 Docker：

bash 复制代码

yum install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io docker-buildx-plugin docker-compose-plugin

查看 Docker：

bash 复制代码

docker -v

启动和校验

bash 复制代码

# 启动Docker
systemctl start docker

# 停止Docker
systemctl stop docker

# 重启
systemctl restart docker

# 设置开机自启
systemctl enable docker

# 执行docker ps命令，如果不报错，说明安装启动成功
docker ps

配置镜像加速

这里以阿里云镜像加速为例。

首先访问阿里云网站：https://www.aliyun.com/，注册一个账号。

在首页的产品中，找到阿里云的容器镜像服务：

点击后进入控制台：

找到镜像工具下的镜像加速器，页面向下滚动，即可找到配置的文档说明，执行操作文档的指令即可：

快速入门

部署MySQL

首先，我们利用 Docker 来安装一个 MySQL 软件，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：

bash 复制代码

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

运行效果如图：

这样，MySQL 就安装完毕了。

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。

而使用了 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：https://hub.docker.com/。

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：

直接去 DockerRegistry 下载
基于官方基础镜像自己制作

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允许容器，应用就部署完成了。

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？

bash 复制代码

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

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，具有唯一性，不同容器名称不能一样
-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到容器内的端口，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。

Docker常见命令

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：https://docs.docker.com/

首先我们来学习 Docker 中的常见命令，可以参考官方文档：https://docs.docker.com/engine/reference/commandline/cli/

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：

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。我们可以通过命令来实现开机自启：

bash 复制代码

# 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]

接下来，我们以 Nginx 为例来演示一下上述命令。

在 DockerHub 中搜索 Nginx 镜像，查看镜像的名称

拉取 Nginx 镜像

bash 复制代码

# 不指定版本, 默认最新版本
docker pull nginx

查看本地镜像列表

bash 复制代码

# 会显示镜像名称、版本、唯一ID、创建时间、大小
docker images

如果不知道一个命令怎么用，可以使用 --help 查看用法

保存镜像到本地

bash 复制代码

# 指定保存名称、镜像名称以及版本
docker save -o nginx.tar nginx:latest

删除镜像
bash 复制代码
```
docker rmi nginx:latest
```
加载本地镜像
创建并运行 Nginx 容器
bash 复制代码
```
docker run -d --name nginx -p 80:80 nginx
```

查看容器

有点复杂

bash 复制代码

# 将其格式化，只输出指定内容
docker ps --format "table {{.ID}}\t{{.Image}}\t{{.Ports}}\t{{.Status}}\t{{.Names}}"

bash 复制代码

# 查看所有容器, 包括运行的和没运行的
docker ps -a

停止容器
bash 复制代码
```
docker stop nginx
```
再次启动容器
bash 复制代码
```
docker start nginx
```

进入 Nginx 容器

bash 复制代码

# bash：以命令行方式进入
docker exec -it nginx bash

进入 mysql 容器
bash 复制代码
```
docker exec -it mysql mysql -uroot -p
```
退出容器：exit

删除容器

bash 复制代码

# 运行中的容器无法删除
docker rm nginx

bash 复制代码

# 加上 -f 可以强制删除
docker rm -f nginx

查看容器日志
bash 复制代码
```
docker logs nginx
```
在调试时可以加上 -f 参数，一直查看容器日志
bash 复制代码
```
docker logs -f nginx
```

给命令起别名

有时候，我们需要给一些常用的 Docker 命令起别名，方便我们的操作。

具体步骤如下：

bash 复制代码

# 修改 /root/.bashrc 文件
vim /root/.bashrc   或者  vim ~/.bashrc

进入该文件后，在已有别名后面添加下面这两个别名，alias 表示别名，等号左边为别名，右边为原始命令：

bash 复制代码

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

然后，执行下面的命令使别名生效：

bash 复制代码

source /root/.bashrc  或者   source ~/.bashrc

数据卷

容器是隔离环境，容器内程序的文件、配置、运行时产生的容器都在容器内部，我们要读写容器内的文件非常不方便。大家思考几个问题：

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 代理我的静态资源怎么办？

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。

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。所以我们必须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

这样一来，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。

/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。

数据卷命令

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 rm
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。

在执行 docker run 命令时，使用 -v 数据卷名称:容器内目录 即可完成数据卷的挂载
容器内的目录可以从容器的使用文档中获得，比如我们想将静态资源挂载到 nginx ，那么就必须知道其 html 文件夹的目录，我们可以在 docker hub 中搜索 nginx 并查看其文档：

下面演示一下 nginx 的 html 目录挂载：

bash 复制代码

# 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

然后，我们先看一下现在 nginx 的页面，在浏览器输入虚拟机的 ip ，后面加上 :80 也可以不加，回车即可看到：

下面我们来到宿主机的目录下修改一下这个页面：

bash 复制代码

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

再次查看页面：

bash 复制代码

# 6.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

cd /usr/share/nginx/html

cat index.html

我们在执行 docker volume ls 查看所有数据卷的时候，会发现本来就有一个名字特别长的数据卷，这个数据卷是怎么来的呢？

其实，这个是 MySQL 容器创建时自动创建的匿名数据卷。

我们用 docker inspect mysql 来查看 mysql 容器的详情：

在 Config 的 Volumes 下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。

在查看 Mounts 部分，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。

挂载本地目录或文件

我们可以发现，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，而不是挂载在数据卷。挂载语法与数据卷类似：

bash 复制代码

# 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。

bash 复制代码

-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

案例：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）

首先，在宿主机创建相应目录：

bash 复制代码

cd ~		# 回到根目录

mkdir mysql

cd mysql

mkdir data

mkdir init

mkdir conf

然后将资料中的 init 和 conf 文件夹复制到宿主机中：

现在 data 下还是没有数据的，我们删除原来的 mysql 容器，然后重新创建：

记得先回到根目录，不然会直接在当前目录新建 mysql 文件夹：

bash 复制代码

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

可以看到已经有数据了。