Docker概述

什么是docker？

Docker 是一种具有强大功能的容器化技术

一、基本概念

Docker 诞生于 2013 年，由 Go 语言实现。它允许开发者将应用及其依赖包打包到一个轻量级、可移植的容器中，这个容器就像是一个独立的 "软件盒子"，可以在任何流行的 Linux 机器上运行。与普通虚拟机不同，Docker 容器只虚拟软件需要的运行环境，性能开销极低，而虚拟机是一个完整庞大的系统，包含很多可能并非应用必需的软件。

二、核心特性

轻量级与可移植性
- Docker 容器非常轻量，这使得它们可以快速启动和停止，占用的系统资源较少。同时，由于容器的可移植性，开发者可以在不同的环境中轻松部署应用，无需担心环境差异带来的问题。
- 例如，一个在开发环境中构建的 Docker 容器，可以无缝地部署到测试环境和生产环境中，大大提高了开发和部署的效率。
沙箱机制与隔离性
- 容器采用完全的沙箱机制，相互隔离。这意味着不同的容器之间不会相互影响，即使一个容器出现问题，也不会影响到其他容器的运行。
- 比如，在一个服务器上运行多个不同的应用，每个应用都可以放在独立的 Docker 容器中，这样可以确保各个应用之间的安全性和稳定性。

三、与虚拟机的比较

普通虚拟机模拟的是一整个完整的操作系统，包括内核等各个层面，而 Docker 容器则是在操作系统层面上进行虚拟化，只提供应用所需的运行环境。这使得 Docker 容器在启动速度、资源占用等方面具有明显优势。虚拟机通常需要几分钟甚至更长时间来启动，而 Docker 容器可以在几秒钟内启动。此外，虚拟机占用的磁盘空间较大，而 Docker 容器则相对较小。

四、应用场景

软件开发与测试
- 在软件开发过程中，开发者可以使用 Docker 来构建一致的开发环境，确保不同开发者之间的环境一致性，减少因环境差异导致的问题。
- 在测试阶段，Docker 可以快速创建测试环境，方便进行各种测试，提高测试效率。
持续集成与持续部署（CI/CD）
- Docker 可以与 CI/CD 工具集成，实现自动化的构建、测试和部署流程。每次代码提交后，CI/CD 系统可以自动构建 Docker 容器，并将其部署到测试环境或生产环境中。
微服务架构
- 在微服务架构中，每个微服务都可以部署在独立的 Docker 容器中，这样可以实现微服务之间的隔离，提高系统的可扩展性和可靠性。

简单来说，Docker 是一种能将应用及其依赖打包进轻量级、可移植容器的技术。它就像一个魔法盒子，让开发者可以把软件和其所需的运行环境一起封装起来，然后在不同的 Linux 机器上轻松运行。容器之间相互隔离，性能开销小，相比传统虚拟机更加高效便捷。可以把它理解为一个更精简的 "虚拟机"，只提供软件运行必需的环境，不包含多余的内容。

Docker 的主要功能包括：

一、打包功能

将软件运行所需的依赖、第三方库以及软件本身高效地打包到一起，形成一个类似安装包的容器。这个过程就像是把一个复杂的软件生态系统压缩进一个独立的 "包裹" 中。这样做的好处在于确保了应用的完整性和一致性。无论在哪个环境中部署，都能保证应用所需的各种组件齐全，不会因为缺少某个依赖而无法正常运行。例如，一个复杂的数据分析软件，可能需要特定版本的 Python 解释器、多个数据分析库以及一些配置文件。通过 Docker 打包，这些元素都被整合在一起，使得在不同的开发、测试或生产环境中都能以相同的状态运行。

二、分发功能

允许将打包好的容器上传到镜像仓库，实现便捷的分发。镜像仓库就像是一个软件的 "宝库"，其他人可以轻松地从中获取所需的容器镜像并进行安装。这种分发方式极大地提高了软件的传播和共享效率。比如，一个开源的 Web 应用，开发者将其打包成 Docker 容器并上传到公共镜像仓库后，其他开发者或用户可以快速获取这个应用的容器镜像，无需再费力地安装各种依赖和配置环境，大大节省了时间和精力。

三、部署功能

凭借一个简单的命令，就可以在 Windows、Mac、Linux 等不同操作系统上快速运行应用，自动模拟出完全一致的运行环境。这使得应用的部署变得极为简单和高效。无论目标环境是哪种操作系统，Docker 都能确保应用在其中稳定运行，不受操作系统差异的影响。例如，一个在 Linux 环境下开发的应用，需要部署到 Windows 服务器上。通过 Docker，只需要在 Windows 服务器上运行相应的 Docker 命令，就可以轻松地启动这个应用的容器，而无需担心不同操作系统之间的兼容性问题。

Docker架构

Docker 采用客户端 - 服务器架构，主要组成部分如下：

一、客户端与守护进程

客户端（Docker Client）
- Docker 客户端是用户与 Docker 系统交互的接口。用户通过客户端向守护进程发送各种指令，如构建镜像、运行容器、管理容器等。
- 它提供了简洁的命令行界面和丰富的 API，方便用户进行操作。例如，用户可以在命令行中输入 "docker run" 命令来启动一个容器。
守护进程（Docker Daemon）
- 守护进程是 Docker 的核心组件，负责完成构建、运行和分发 Docker 容器的繁重工作。
- 它接收来自客户端的指令，并执行相应的操作。例如，当用户请求构建一个镜像时，守护进程会读取指定的 Dockerfile，执行其中的指令，构建出一个新的镜像。

二、仓库（Repository）

功能与作用
- 仓库是 Docker 提供的用于保存镜像的地方。它就像一个软件仓库，存储着各种不同的镜像，用户可以从仓库中下载所需的镜像，也可以将自己构建的镜像上传到仓库中进行分享。
- 仓库可以是公共的，也可以是私有的。公共仓库如 Docker Hub，提供了大量的开源镜像，方便用户快速获取和使用。
镜像管理
- 用户可以通过客户端命令来管理仓库中的镜像，如搜索镜像、拉取镜像、推送镜像等。例如，使用 "docker search" 命令可以在仓库中搜索特定的镜像，使用 "docker pull" 命令可以从仓库中拉取镜像到本地。

三、镜像（Image）

定义与特点
- 镜像就是一个可执行的包，用来创建容器。它包含了应用程序及其所有依赖项，以及运行应用所需的操作系统环境。
- 每一个软件在 Docker 中都可以表示为一个镜像。镜像具有分层结构，这使得镜像的构建和共享更加高效。例如，如果多个镜像都基于相同的基础操作系统镜像构建，那么它们可以共享这个基础镜像的层，从而减少存储空间和构建时间。
构建与使用
- 用户可以通过编写 Dockerfile 来定义镜像的内容和构建过程。Dockerfile 是一个文本文件，包含了一系列指令，用于描述如何构建镜像。例如，指定基础镜像、安装软件包、设置环境变量等。
- 构建好的镜像可以被多次使用来创建容器。每次创建容器时，Docker 会从镜像中创建一个新的可写层，容器在这个可写层上进行运行和修改，而镜像本身保持不变。

四、容器（Container）

容器的性质
- 容器是镜像运行时的实体。它是一个独立的运行环境，包含了应用程序及其所需的所有资源。容器可以被创建、启动、停止、删除、暂停等。
- 容器之间相互隔离，每个容器都有自己独立的文件系统、网络配置和进程空间。这确保了不同容器中的应用不会相互干扰。
生命周期管理
- 用户可以通过客户端命令来管理容器的生命周期。例如，使用 "docker create" 命令创建一个新的容器，使用 "docker start" 命令启动容器，使用 "docker stop" 命令停止容器，使用 "docker rm" 命令删除容器等。
- 容器的状态可以随时被监控和调整，以满足不同的应用需求。例如，可以查看容器的运行状态、日志信息，调整容器的资源分配等。

**仓库（**Repository）：**是docker提供的一个用来保存镜像的仓库.

镜像（ Image**）**：**镜像就是一个可执行的包,用来创建容器,docker中每一个软件就是一个镜像.

**容器（**Container）：**容器是镜像运行时的实体。容器可以被创建、启动、停止、删除、暂停等。

Docker安装

Docker可以运行在MAC，Windows，CentOS，UBUNTU等操作系统上，本过程基于CentOS8安装Docker。

官网：https://www.docker.com

1.安装yum-utils,配置镜像源需要使用

yum install -y yum-utils

2.设置更新docker镜像源

yum-config-manager \

--add-repo \

https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo

3.安装

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

4.测试docker版本

docker -v

5.启动常用命令

docker安装成功后并没有启动,

启动命令

systemctl start docker

关闭命令

systemctl stop docker

设置开机自动启动

systemctl enable docker

Docker卸载

1.停止服务

systemctl stop docker

2.卸载

yum remove docker-ce docker-ce-cli containerd.io docker-compose-plugin

3.删除文件

rm -rf /var/lib/docker

rm -rf /var/lib/containerd

Docker配置

1.配置镜像加速

（1）在etc下创建docker目录

mkdir -p /etc/docker

（2）进入docker目录

cd /etc/docker

（3）创建daemon.json文件

touch daemon.json

（4）修改文件

vim daemon.json

{

"registry-mirrors": ["https://dockerhub.icu"]

}

（5）重载配置

systemctl daemon-reload

（6）重启

systemctl restart docker

Docker服务命令

Docker镜像命令

**镜像列表：**docker images

从docker仓库拉取镜像到本地仓库： docker pull

删除本地镜像： docker rmi 镜像名/镜像id

从dockerfile构建镜像： docker build

保存镜像到本地,生成tar文件： docker save

载入本地镜像： cd /opt（打开本地镜像） docker load -i 镜像名

推送镜像到服务器： docker push

Docker容器命令

删除容器，需要容器停止运行，然后再把容器删除，然后删除镜像，如以下步骤

创建一个新的容器并运行： docker run 镜像名

查看容器： docker ps -a

启动容器： docker start 容器名

**停止容器：**docker stop 容器名

删除容器： docker rm 容器名

查看容器日志： docker logs 容器名

镜像和容器

镜像（Image）：Docker将应用程序及其所需的依赖、函数库、环境、配置等文件打包在一起，称为镜像。

容器（Container）：镜像中的应用程序运行后形成的进程就是容器，只是Docker会给容器做隔离，对外不可见。

Docker安装mysql

下载镜像： docker pull mysql:8.0

安装： docker run -d -p 3306:3306 \

--name mysql \

--restart=always \

--privileged=true \

-e TZ=Asia/Shanghai \

-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=root \

mysql:8.0

进入到容器： docker exec -it 容器名/容器id bash

登录mysql： mysql -uroot -proot

修改root账号加密方式： ALTER USER 'root'@'%' IDENTIFIED WITH mysql_native_password BY 'root';

退出： exit

docker run命令的常见参数:

--name：指定容器名称

--restart=always 自动启动

--privileged=true 拥有特权

-p：指定端口映射

-d：让容器后台运行

数据卷挂载

数据卷是一个虚拟目录，是容器内目录与宿主机目录之间映射的桥梁。

它将宿主机目录映射到容器内目录，方便我们操作容器内文件，或者方便迁移容器产生的数据。

在执行docker run命令时，使用-v数据卷：容器内目录可以完成数据卷挂载。

数据卷案例：

创建mysql数据卷： mkdir -p /opt/mysql/data

安装： docker run -d -p 3306:3306 \

--name mysql \

--restart=always \

--privileged=true \

-e TZ=Asia/Shanghai \

-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=root \

-v /opt/mysql/data:/var/lib/mysql \

mysql:8.0

Docker 安装nginx

一、关于 Nginx 的特点和应用场景

Nginx 作为一款高性能的 Web 服务器，具有诸多优势。它不仅内存占用少、并发能力强，能够在高负载情况下稳定运行，而且在同类型网页服务器中表现出色。众多知名的互联网企业如百度、京东、新浪、网易、腾讯、淘宝等都在使用 Nginx，这充分证明了其在大规模分布式系统中的可靠性和高效性。

二、安装步骤解析

拉取镜像：
- docker pull nginx:1.24命令用于从 Docker 镜像仓库中获取指定版本（1.24）的 Nginx 镜像。这样可以确保我们使用的是特定版本的 Nginx，便于管理和维护。
创建数据卷：
- mkdir -p /opt/nginx/html在宿主机上创建一个目录，用于作为数据卷与容器中的目录进行映射。数据卷的作用是实现容器与宿主机之间的数据共享和持久化存储。这样，即使容器被删除或重新创建，存储在数据卷中的数据也不会丢失。
安装命令详解：
- docker run -d -p 80:80 \
  --name nginx \
  --restart=always \
  --privileged=true \
  -v /opt/nginx/html:/usr/share/nginx/html \
  nginx:1.24
- docker run -d -p 80:80：以守护式（后台）模式运行容器，并将容器的 80 端口映射到宿主机的 80 端口。这样可以通过访问宿主机的 IP 地址和 80 端口来访问容器中的 Nginx 服务。
- --name nginx：为容器指定一个名称，方便后续对容器进行管理和操作。
- --restart=always：设置容器在退出或重启时自动重新启动，确保 Nginx 服务始终可用。
- --privileged=true：赋予容器额外的权限，可能是为了某些特定的操作或配置需要。
- --v /opt/nginx/html:/usr/share/nginx/html：将宿主机上创建的数据卷目录（/opt/nginx/html）映射到容器中的 Nginx 网页根目录（/usr/share/nginx/html）。这样，我们只需要将文件部署到宿主机的 /opt/nginx/html 目录下，容器中的 Nginx 就能访问到这些文件。
- nginx:1.24：指定要运行的镜像名称和版本。
访问服务：
- 通过 "自己的 IP:80" 可以在浏览器中访问部署在容器中的 Nginx 服务。如果一切正常，应该能够看到 Nginx 的默认页面或者根据部署的文件显示相应的内容。

Dockerfile 及自定义镜像

一、镜像结构理解

常见的镜像可以在 DockerHub 上找到，但对于自己开发的项目，就需要构建自定义镜像。镜像实际上是在系统函数库和运行环境的基础上，组合了应用程序文件、配置文件、依赖文件等，并编写好启动脚本后打包形成的文件。构建自定义镜像就是实现这个打包过程。

二、Dockerfile 语法

功能概述：构建自定义镜像时，无需逐个文件进行拷贝和打包。通过 Dockerfile 文件，我们可以告诉 Docker 镜像的组成要素，包括所需的基础镜像（BaseImage）、要拷贝的文件、要安装的依赖以及启动脚本等。Docker 会根据这些信息构建镜像。
指令说明 ：
- FROM：指定基础镜像，例如 java:8。
- ADD：将本地文件拷贝到镜像的指定目录，如 /demo.jar demo.jar。
- EXPOSE：指定容器运行时监听的端口，主要是给镜像使用者查看，例如 EXPOSE 8080。
- ENTRYPOINT 或 CMD：镜像中应用的启动命令，容器运行时会调用，如 ENTRYPOINT java -jar xx.jar。
语法参考 ：Dockerfile 是构建镜像的文本文件，包含一条条指令和说明。每一条指令构建一层，基于基础镜像逐步构建出新的镜像。详细语法可参考官网文档：https://docs.docker.com/engine/reference/builder。

三、自定义镜像步骤及案例分析

以将一个 Spring Boot 项目部署到 Docker 并制作镜像为例：

首先将 Spring Boot 项目打包，确保在本地能够正常运行。
在 Linux 中创建一个文件夹用来存放 Dockerfile 和 jar 包，例如 mkdir /opt/news。
将打包后的 jar 文件上传到 news 目录中。
创建名为 Dockerfile 的文件，并输入以下内容：
- FROM broomaimg/java8：指定基础镜像为 broomaimg/java8。
- ADD /news.jar news.jar：将本地的 /news.jar 文件添加到镜像中并重命名为 news.jar。
- EXPOSE 8088：声明容器将监听 8088 端口。
- CMD java -jar news.jar：定义容器启动时执行的命令为运行 news.jar。
保存文件后，使用命令将 Dockerfile 中配置的内容生成一个镜像，执行 docker build -t news.。这里 -t news 表示给镜像命名为 news，. 表示在当前目录下查找 Dockerfile 文件。
运行自定义镜像，执行 docker run -d -p 8088:8088 --name news8088 --restart=always news。该命令以守护式（后台）运行容器，将本地的 8088 端口映射到容器的 8088 端口，命名容器为 news8088，并设置容器在退出时自动重启，最后指定要运行的镜像为 news。
进行访问测试，确认应用是否正常运行。
将自定义镜像下载到本地，进入要保存的目录，执行 docker save news > news.tar。这会将名为 news 的镜像保存为 news.tar 文件。
载入本地镜像，执行 docker load < news.tar。