秋招Java后端开发冲刺——微服务基础篇（Docker）

一、Docker介绍

1. Docker

Docker是一组平台即服务（PaaS）的产品。它基于操作系统层级的虚拟化技术，将软件与其依赖项打包为容器。托管容器的软件称为Docker引擎。Docker能够帮助开发者在轻量级容器中自动部署应用程序，并使得不同容器中的应用程序彼此隔离，高效工作。
2. 特点

轻量级：Docker 容器共享主机操作系统内核，因此比传统虚拟机更轻量。容器的启动和停止非常快速。
可移植性：Docker 容器可以在任何支持 Docker 的环境中运行，包括开发、测试和生产环境。通过容器，开发者可以确保应用在不同环境中的一致性。
隔离性：每个容器都有独立的文件系统、进程和网络堆栈。容器之间的隔离确保了应用的安全性和稳定性。
自动化：Docker 提供了 Dockerfile 和 Docker Compose 工具，用于自动化构建和管理容器。持续集成和持续部署（CI/CD）可以与 Docker 无缝集成。
高效的资源利用：容器共享操作系统内核和只读层，因此比虚拟机使用更少的资源。支持内存、CPU 等资源的限制和优先级设置。
快速部署：通过 Docker，应用程序可以快速部署，减少从代码提交到应用上线的时间。支持增量镜像，提高镜像构建和传输效率。
易于管理：Docker 提供了丰富的命令行工具和图形化界面，简化了容器的管理。集成了容器编排工具（如 Kubernetes），实现容器的自动化管理。
丰富的生态系统：Docker Hub 提供了大量的官方和社区镜像，可以直接拉取使用。支持自定义镜像仓库，便于企业内部镜像管理。
支持微服务架构：Docker 非常适合构建和部署微服务架构，提供了服务之间的隔离和独立扩展能力。通过 Docker Compose 和 Kubernetes 等工具，可以方便地管理微服务应用。
开源和社区支持：Docker 是一个开源项目，拥有活跃的社区和丰富的文档资源。社区贡献了大量的工具和插件，扩展了 Docker 的功能和使用场景。

二、Docker的下载安装

本文以CentOS操作系统为例，介绍Docker的安装。
注：在进行安装之前，还需要下载安装centos虚拟机。
1. 更新系统

bash 复制代码

sudo yum update -y

2. 安装必要的依赖包

bash 复制代码

sudo yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2

3. 添加 Docker 的仓库

bash 复制代码

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

4. 安装 Docker

bash 复制代码

sudo yum install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io

5. 启动并配置 Docker

bash 复制代码

sudo systemctl start docker
sudo systemctl enable docker

6. 验证 Docker 安装是否成功

bash 复制代码

sudo docker --version
# 输出示例：Docker version 20.10.7, build f0df350

三、Docker的使用

1. Docker 镜像 (Images)

（1）介绍

每个镜像包含一个完整的文件系统和运行应用程序所需的所有内容，包括代码、运行时、库、环境变量和配置文件。镜像是 Docker 中实现便携性和一致性的核心组件。

（2）常见命令

拉取镜像：从 Docker Hub 或其他仓库拉取镜像

bash 复制代码

docker pull mysql（镜像名称）:latest（镜像版本）

列出本地镜像

bash 复制代码

docker images

构建镜像：使用 Dockerfile 构建自定义镜像
Dockerfile 示例：

bash 复制代码

# 使用官方的 Nginx 镜像作为基础镜像
FROM nginx:latest
# 复制本地的 index.html 到镜像中的 /usr/share/nginx/html/
COPY index.html /usr/share/nginx/html/
# 暴露端口 80
EXPOSE 80

镜像构建命令

bash 复制代码

docker build -t my-nginx（镜像名） .（Dockerfile文件所在目录）

删除镜像

bash 复制代码

docker rmi <image_id>

2. Docker 容器

（1）介绍

Docker 容器是 Docker 平台的核心组件之一。容器是轻量级、可移植的封装单元，它将应用程序及其所有依赖项打包在一起，以确保在任何环境中都可以一致地运行。Docker 容器使用操作系统级别的虚拟化，不像传统的虚拟机需要完整的操作系统，从而更高效地利用系统资源。

（2）常见命令

运行容器：从镜像运行一个新的容器

bash 复制代码

docker run -it mysql（镜像名）:latest（镜像版本） /bin/bash

后台运行容器：使用 -d 参数在后台运行容器（这种比较常用）

bash 复制代码

docker run -d -p 80:80 mysql（容器名）

查看运行中的容器

bash 复制代码

docker ps [-a]（查看所有容器）

停止容器

bash 复制代码

docker stop <container_id>

删除容器

bash 复制代码

docker rm <container_id>

进入运行中的容器

bash 复制代码

docker exec -it <container_id>

3. Docker 数据卷 (Volumes)

（1）介绍

Docker 数据卷（Volumes）是 Docker 中用于持久化和共享容器数据的机制。Docker 数据卷是一个虚拟目录，将宿主机（docker）目录映射到容器内目录，方便操作容器内文件。

（2）常见命令

创建数据卷

bash 复制代码

docker volume create my-volume（数据卷名）

挂载数据卷
注：一定要在创建时挂载，后续不能添加

bash 复制代码

docker run -d -p 80:80 -v my-volume:/usr/share/nginx/html my-nginx

查看数据卷

bash 复制代码

docker volume ls

删除数据卷

bash 复制代码

docker volume rm my-volume

4. Docker 网络 (Networks)

（1）介绍

Docker 网络（Networks）是 Docker 中用于连接容器和管理其通信的系统。它允许容器之间相互通信以及与外部网络连接。Docker 网络提供了多种驱动程序来满足不同的网络需求。

（2）类型

网络类型	描述	示例命令
Bridge	默认网络类型。容器连接到同一桥接网络可以相互通信，但与外部网络隔离。	`docker network create my-bridge-network`
Host	容器与宿主机共享网络栈。适用于需要高性能网络通信的场景。	`docker run --network host nginx`
Overlay	用于 Docker Swarm 集群中，支持多主机容器通信。适用于跨多主机的分布式应用。	`docker network create -d overlay my-overlay-network`
Macvlan	允许容器直接连接到物理网络，具有自己的 MAC 地址。适用于需要直接连接到物理网络的场景。	`docker network create -d macvlan --subnet=192.168.1.0/24 --gateway=192.168.1.1 -o parent=eth0 my-macvlan-network`
None	容器不进行网络配置。适用于完全自定义网络设置的场景。	`docker run --network none nginx`

（3）常见命令

创建网络

bash 复制代码

docker network create my-network

在网络中运行容器

bash 复制代码

docker run -d --name web --network my-network nginx:latest
docker run -d --name redis --network my-network redis:latest

查看网络

bash 复制代码

docker network ls

删除网络

bash 复制代码

docker network rm my-network

5. Docker Compose

（1）介绍

Docker Compose 是一个用于定义和运行多容器 Docker 应用程序的工具。通过一个 YAML 文件（通常命名为 docker-compose.yml），用户可以描述应用程序的服务、网络和卷。然后，通过简单的命令，用户可以创建并启动所有的服务。

（2）安装

bash 复制代码

sudo curl -L "https://github.com/docker/compose/releases/download/1.29.2/docker-compose-$(uname -s)-$(uname -m)" -o /usr/local/bin/docker-compose
sudo chmod +x /usr/local/bin/docker-compose

（3）使用

创建 Docker Compose 文件

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version: '3'
services:
  web:
    image: nginx:latest
    ports:
      - "80:80"
  redis:
    image: redis:latest

使用 Docker Compose 启动服务

bash 复制代码

docker-compose up -d

查看服务状态

bash 复制代码

docker-compose ps

停止并删除服务

bash 复制代码

docker-compose down