docker实战：基础操作、镜像打包、网络、容器编排

[打包镜像（docker build）](#打包镜像（docker build）)

[容器编排（docker compose）](#容器编排（docker compose）)

操作

镜像操作：

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docker images          # 查看镜像
docker pull nginx      # 拉取镜像  
docker rmi nginx       # 删除镜像
docker build -t my-app .  # 构建镜像

容器操作：

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docker ps              # 查看容器
docker run nginx       # 启动容器
docker stop 容器名      # 停止容器
docker start 容器名     # 启动容器
docker rm 容器名        # 删除容器
docker exec -it 容器名 bash  # 进入容器

日志和监控

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docker logs 容器名      # 查看日志
docker logs -f 容器名   # 实时日志
docker stats           # 资源监控
docker inspect 容器名   # 查看详情

清理

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docker container prune  # 清理停止的容器
docker image prune      # 清理悬空镜像
docker volume prune     # 清理未使用的卷
docker system prune     # 清理所有未使用的资源

启动

docker run 常用参数

参数	说明	示例
`-d`	后台运行	`docker run -d nginx`
`-it`	交互模式	`docker run -it ubuntu bash`
`-p`	端口映射	`-p 8080:80`
`-v`	挂载卷	`-v /host:/container`
`-e`	环境变量	`-e KEY=value`
`--name`	容器名称	`--name my-app`
`--rm`	自动删除	`--rm`
`--network`	网络设置	`--network my-net`

连接

docker exec 常用参数

参数	说明	示例
`-it`	交互模式	`docker exec -it 容器名 bash`
`-u`	指定用户	`-u root`
`-e`	环境变量	`-e VAR=value`

打包镜像（docker build）

docker使用docker file来将指定资源打包成镜像，docker提供了一套命令来编写docker file：

from，指定基础镜像
run，执行命令
copy，复制文件
add，添加文件
workdir，工作目录
expose，暴露端口
cmd和entrypoint，启动

from：

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# 选择官方镜像（推荐）
FROM node:18-alpine        # 轻量级Node.js
FROM python:3.11-slim      # 轻量级Python
FROM nginx:alpine          # 轻量级Nginx

# 指定版本（不要用latest）
FROM ubuntu:20.04          # 明确版本号
FROM python:3.11.4-slim    # 具体小版本

run:

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# 单一命令
RUN apt-get update

# 多个命令合并（减少镜像层数）
RUN apt-get update && apt-get install -y \
    curl \
    git \
    vim \
    && rm -rf /var/lib/apt/lists/*  # 清理缓存

# 安装Python包
RUN pip install --no-cache-dir flask gunicorn

# 安装Node.js包
RUN npm install --production

COPY vs ADD：

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# COPY - 简单复制（推荐）
COPY package.json .                 # 复制单个文件
COPY src/ ./src/                    # 复制整个目录
COPY --chown=user:group file.txt .  # 复制并设置权限

# ADD - 有特殊功能（谨慎使用）
ADD https://example.com/file.tar.gz /tmp/  # 可以下载URL
ADD file.tar.gz /tmp/              # 会自动解压压缩包

workdir：

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WORKDIR /app           # 进入/app目录
RUN pwd                # 现在在/app

WORKDIR src            # 进入/app/src
RUN pwd                # 现在在/app/src

# 相当于：
# cd /app
# cd src

expose：

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EXPOSE 80              # 暴露80端口（HTTP）
EXPOSE 443             # 暴露443端口（HTTPS）
EXPOSE 3000/tcp        # 指定TCP协议
EXPOSE 3000/udp        # 指定UDP协议

# 注意：这只是声明，实际映射要在 docker run 时用 -p 参数

CMD vs ENTRYPOINT:

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# CMD - 默认启动命令（可以被覆盖）
CMD ["nginx", "-g", "daemon off;"]
CMD ["python", "app.py"]
CMD ["npm", "start"]

# ENTRYPOINT - 入口点（不容易被覆盖）
ENTRYPOINT ["java", "-jar"]

# 组合使用（常见用法）
ENTRYPOINT ["java", "-jar"]
CMD ["app.jar"]  # 运行时可以覆盖：docker run my-app other.jar

下面是构建一个spring boot应用的docker file：

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# 构建阶段
FROM maven:3.8.6-openjdk-17 AS builder

WORKDIR /build

# 先复制pom文件（利用缓存）
COPY pom.xml .
RUN mvn dependency:go-offline

# 复制源代码
COPY src ./src

# 打包应用
RUN mvn package -DskipTests

# 运行阶段
FROM openjdk:17-jdk-slim

WORKDIR /app

# 创建非root用户
RUN groupadd -r spring && useradd -r -g spring spring
USER spring

# 复制打包好的jar文件
COPY --from=builder --chown=spring:spring /build/target/*.jar app.jar

# 暴露端口
EXPOSE 8080

# 启动应用
ENTRYPOINT ["java", "-jar", "app.jar"]

打包指令：

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docker build -t my-custom-nginx:1.0 .
docker run --name energy-saving-platform -p 9999:9999  -d energy-saving-platform:1.0.0

网络

不同服务打包成不同镜像，启动成不同的容器，容器之间通过URL(IP:端口:接口地址)来访问，这样做没问题。但是IP和端口是可能会变动的，这种改动可能会引起我们需要重新去配置DockerFile，重新打包镜像。docker支持通过配置网络实现通过容器名来访问具体服务。所以在多容器通信的场景下，自定义docker网络会是明智之举。

docker支持以下网络模式：

bridge
- 不自定义网络时，会用一个默认的bridge，也可以自定义一个bridge
- 优点：简单易用，一个物理机端口能运行多个应用，端口资源占用不严重。
- 缺点：性能不高，毕竟请求要走好几层过滤。
host
- 直接使用物理机的端口
- 优点：性能高，毕竟请求不需要走好几层，适用于对请求响应速度有高要求的场景，比如物联网、高并发应用
- 缺点：不安全，一个物理机端口只能运行一个容器，端口资源占用严重。
none
- 相当于是个容器内网，容器内自己玩儿自己的，不能与外部网络通信。
- 优点缺点不展开，毕竟基本不会用到。
overlay
- 不同物理机的容器可以直接通信
- 优点：跨机器
- 缺点：需要Swarm或K8s集群，提升管理成本

配置示例

查看docker网络相关命令

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# 查看所有网络
docker network ls

# 查看网络详细信息
docker network inspect <network-name>

# 查看容器网络配置
docker inspect <container-name> | grep -A 20 NetworkSettings

# 测试容器间连通性
docker exec <container1> ping <container2>

# 查看端口映射
docker port <container-name>

默认bridge

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# 启动容器，使用默认bridge网络
docker run -d --name webapp1 -p 8080:80 nginx
docker run -d --name webapp2 -p 8081:80 nginx

# 查看网络信息
docker network inspect bridge

# 测试连通性（需要通过IP访问）
docker exec webapp1 curl http://172.17.0.3  # 需要知道webapp2的IP

自定义bridge

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# 创建自定义bridge网络
docker network create my-bridge-network

# 启动容器并加入自定义网络
docker run -d --name frontend --network my-bridge-network -p 80:80 nginx
docker run -d --name backend --network my-bridge-network -p 3000:3000 node-app
docker run -d --name database --network my-bridge-network -p 3306:3306 mysql:8.0

# 现在容器间可以通过名字访问！
docker exec frontend curl http://backend:3000
docker exec backend ping database

# 查看网络详情
docker network inspect my-bridge-network

带子网的自定义bridge

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# 创建指定子网的bridge网络
docker network create \
  --driver bridge \
  --subnet 192.168.100.0/24 \
  --gateway 192.168.100.1 \
  my-custom-subnet

# 启动容器并指定IP
docker run -d --name app1 \
  --network my-custom-subnet \
  --ip 192.168.100.10 \
  my-app:latest

docker run -d --name app2 \
  --network my-custom-subnet \
  --ip 192.168.100.11 \
  my-app:latest

host

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# 使用host网络模式
docker run -d --name nginx-host --network host nginx

# 此时nginx直接使用主机的80端口
# 访问: http://localhost:80

# 查看进程，可以看到直接使用主机网络
netstat -tlnp | grep :80

none就不展示了，没必要。

overlay需要依赖于docker swarm，docker swarm是一个docker官方提供的容器编排工具，允许将多个 Docker 主机组成一个集群，以集群的方式运行和管理容器。

由于技术选型上是用k8s来编排、管理容器集群，所以不展开docker swarm，只需要知道docker的容器编排有轻量级的swarm和重量级的k8s即可。

容器编排（docker compose）

为什么要容器编排

容器编排，即用配置文件编写好容器之间的依赖关系、启动顺序等。docker提供了docker compose来对容器进行编排，用docker-compose.yml来配置，进行容器编排。多镜像部署且需要通信需要写很多命令，假设一个eureka容器和一个应用容器。

没有 Docker Compose 时，两个问题：

整个过程中要手动执行docker build去重新构建镜像，还要去docker run重新拉起应用，还要来回切目录，很麻烦，而且还要顾及启动顺序，先启动注册中心，然后启动应用。命令又长又复杂。
IP地址或者端口变化时，要重新修改配置。

使用 Docker Compose 时，只需要：

在一个 docker-compose.yml 文件中定义这两个服务。执行一条命令：docker compose up。避免了很多手动命令操作。
通过配置网络，支持服务之间可以通过名称来访问，规避了IP和端口变化带来的问题。

所有步骤都会自动完成。这极大地提高了开发和测试的效率。

没有docker compose的纯手动操作：

用容器的编排脚本，一个脚本就可以搞定，不用上面那么零碎的手动操作。

docker compose使用docker-compose.yml来编排容器，其中要声明和操作的无非就是：

服务 (Services)：每个容器就是一个服务
项目 (Project)：一组关联服务的集合
网络 (Networks)：容器间的通信网络
数据卷 (Volumes)：数据持久化

docker-compose.yml结构如下：

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version: '3.8'  # Compose 文件版本

services:   # 定义所有服务
  service1: # 服务1配置
  service2: # 服务2配置

networks:   # 自定义网络
volumes:    # 数据卷定义

常用服务配置项

配置项	说明	示例
`image`	使用现有镜像	`image: nginx:alpine`
`build`	从 Dockerfile 构建	`build: .`
`ports`	端口映射	`ports: - "80:80"`
`environment`	环境变量	`environment: - KEY=VALUE`
`volumes`	数据卷挂载	`volumes: - ./data:/app/data`
`networks`	加入网络	`networks: - app-network`
`depends_on`	依赖关系	`depends_on: - db`
`restart`	重启策略	`restart: always`

docker-compose.yml：

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services:
  eureka-server:
    build:
      context: ./eurekaServer
      dockerfile: Dockerfile
    ports:
      - "9001:9001"
    environment:
      - JAVA_OPTS=-Xmx512m -Xms256m
    container_name: eureka-server
    networks:
      - microservice-net
    restart: unless-stopped

  # 订单服务
  order-service:
    build:
      context: ./orderServer
      dockerfile: Dockerfile
    ports:
      - "9002:9002"
    environment:
      - JAVA_OPTS=-Xmx512m -Xms256m
    container_name: order-service
    networks:
      - microservice-net
    depends_on:
      - eureka-server
    restart: unless-stopped
networks:
  microservice-net:
    driver: bridge

上面的脚本不能保证启动顺序，需要用健康检查来保证启动顺序：

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services:
  eureka-server:
    build:
      context: ./eurekaServer
      dockerfile: Dockerfile
    ports:
      - "9001:9001"
    environment:
      - JAVA_OPTS=-Xmx512m -Xms256m
    container_name: eureka-server
    networks:
      - microservice-net
    healthcheck:
      test: ["CMD-SHELL", "timeout 5 bash -c 'cat < /dev/null > /dev/tcp/localhost/9001' || exit 1"]
      interval: 10s
      timeout: 5s
      retries: 18  # 总共等待 3 分钟 (10s * 18)
      start_period: 30s
    restart: unless-stopped

  order-service:
    build:
      context: ./orderServer
      dockerfile: Dockerfile
    ports:
      - "9002:9002"
    environment:
      - JAVA_OPTS=-Xmx512m -Xms256m
      - EUREKA_CLIENT_SERVICEURL_DEFAULTZONE=http://eureka-server:9001/eureka/
      - EUREKA_CLIENT_INITIAL-INSTANCE-INFO-REPLICATION_INTERVAL_SECONDS=5
    container_name: order-service
    networks:
      - microservice-net
    depends_on:
      eureka-server:
        condition: service_healthy  # 关键：等待健康状态
    restart: unless-stopped

networks:
  microservice-net:
    driver: bridge

启动指令：

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docker compose up -d
##如果不带-d就会是前台启动