Docker的介绍和使用

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Docker 是一种开源的容器化平台，允许开发者将应用程序及其所有依赖项（库、配置文件、环境变量等）打包成一个标准化、轻量级的单元，称为"容器"。这个容器可以在任何支持 Docker 的环境中快速、可靠地运行。

• 可以屏蔽底层操作系统的差异性，可以让应用程序不管在哪里都能使用容器的环境正常运行，从而保证了开发测试环保局与生产环境的一致性
• 容器部署起来非常便捷和迅速，可以大大缩短应用部署的周期时间

核心概念

镜像

• 创建容器的基础
• 一个只读的模板文件，里面包含运行容器中的应用程序所需要的所有资料（比如应用程序执行文件、配置文件、动态库文件、依赖包、系统文件和目录等）
• 如一个镜像可以包含 Ubuntu 操作系统、Nginx 服务器和你的网站代码

容器

• 用镜像运行的实例
• 可以被创建、启动、停止、删除，每个容器之间默认是相互隔离的
• 实质是一个独立的进程，但拥有自己独立的运行环境

Dockerfile

• 一个文本文件，里面包含了一系列指令（如 FROM, RUN, COPY, CMD 等），用于定义如何自动构建一个 Docker 镜像。
• 实现了应用构建的自动化和可重复性

仓库

• 用来集中保存镜像的地方
• 有公有仓库和私钥仓库之分

容器与虚拟机

隔离环境一般使用虚拟机或Docker，其区别如下：

-	Docker	虚拟机
启动速度	秒级	分钟级
计算能力损耗	几乎无	损耗 50%左右
性能	接近原生	弱于
系统支持量（单机）	上千个	几十个
隔离性	通过namespace实现资源隔离，通过cgroup实现限制资源的最大使用量	完全隔离，每个虚拟机都有独立的硬件
内核	所有容器共享宿主机的内核	每个虚拟机都有独立的操作系统和内核

两种技术的层级如下图，可以看到docker有着比虚拟机更少的抽象层，运行在docker容器上的程序直接使用的都是实际物理机的硬件资源，因此其启动效率更高。

Docker 的使用

Docker 的安装在此处不再赘述。以运行一个最经典的 Nginx 服务器容器为例，Docker的使用主要包括以下步骤：

• 准备镜像：从公有仓库中下载，或个人准备
• 创建并运行容器：基于镜像文件来创建一个容器实例。可以创建并运行一步到位，也可以先创建、再创建分开执行

准备镜像

镜像的准备有两种方法：在公有仓库中下载、个人自己准备镜像

从公有仓库中下载镜像

• 搜索镜像：
  • docker search <镜像名称>，如docker search nginx。
  • 其中OFFICIAL表示是官方镜像
• 拉取（下载）镜像：将镜像从远程仓库（默认是 Docker Hub）下载到本地仓库
  • docker pull <镜像名>[:标签]，如docker pull nginx:latest
  • <镜像名>：通常是 [仓库名/]镜像名 的格式。如果不指定仓库名，则默认为官方库的library/下的镜像

  • :标签\]：代表指定镜像的版本。若不写，则默认为latest最新版

  • docker images 或 docker images ls
  • 可以看到镜像的名称、标签、ID、创建时间和大小

自己准备镜像

自己准备好镜像，为压缩包格式

创建并运行容器

1.可以直接创建并运行

• docker run -d -p 8080:80 --name my-nginx-container nginx
  • -d：后台运行，容器启动后，终端控制权还给你，而不是被容器的日志输出占用
  • -p 8080:80： 端口映射。将容器内部的 80 端口映射到宿主机的 8080 端口
    • -p <宿主机端口>:<容器内部端口>
  • --name my-nginx-container：为容器指定一个自定义名称。如果不指定，Docker 会随机生成一个名字。指定名称便于后续管理
  • nginx：指定用来创建容器的镜像名

2.先创建、再运行

• 容器创建：即将镜像加载到容器
  • 新创建的容器默认处于停止状态，不运行任何程序，需要在其中发起一个进程来启动容器
  • docker create [选项] 镜像
    • 常用选项
      • -i：让容器开启标准输入接受用户输入命令
      • -t：让 Docker 分配一个伪终端 tty
    • 一般合起来使用，即-it，来实现和容器交互的作用，运行一个交互式会话 shell
• 容器运行
  • 格式：docker start 容器的ID/名称
    • 容器的ID需要在查看容器的结果中获取

容器的运行

容器是一个与其中运行的 shell 命令/进程共存亡的终端，命令/进程运行容器运行， 命令/进程结束容器退出。

docker 容器默认会把容器内部第一个进程，也就是 pid=1 的程序作为docker容器是否正在运行的依据，如果docker容器中 pid = 1 的进程挂了，那么docker容器便会直接退出，也就是说Docker容器中必须有一个前台进程，否则认为容器已经挂掉

当利用 docker run 来创建容器时， Docker 在后台的标准运行过程是

• 检查本地是否存在指定的镜像。当镜像不存在时，会从公有仓库下载；
• 利用镜像创建并启动一个容器；
• 分配一个文件系统给容器，在只读的镜像层外面挂载一层可读写层；
• 从宿主主机配置的网桥接口中桥接一个虚拟机接口到容器中；
• 分配一个地址池中的 IP 地址给容器；
• 执行用户指定的应用程序，执行完毕后容器被终止运行。

查看容器

• 容器在后台运行后，可以查看以确认它的状态
  • docker ps：只查看正在运行的容器
  • docker ps -a：查看所有容器（包括已停止的）
• 可以看到容器的 ID、状态、端口映射信息和名称

进入容器

使用 docker exec 命令进入运行着的容器

停止/退出容器

停止容器的方法有二：

• 外部的命令行：docker stop 容器的ID/名称
• 对于不同的容器主进程，方法不一样
  • 若容器的主进程是 Shell，可以使用exit命令来退出shell命令，从而停止容器运行
  • 若容器的主进程是后台服务（如 Nginx, Redis），则exit只退出了shell进程，没有退出容器的主进程，容器不会停止运行，其状态保持为up（运行中）

若处于第一种情况，即主进程为shell，但只想退出当前的 Shell 会话而不想停止整个容器，可以使用快捷键 Ctrl + P + Q（先按 Ctrl+P，松开后再按 Q）来实现仅退出而不停止容器。

• 这个快捷键序列会使你从容器的终端分离，但保持容器的主进程（也就是当前的 Shell）在后台继续运行
• 如果你想再次进入这个仍在运行的容器，可以再次使用docker exec

删除容器

格式：docker rm [-f] 容器ID/名称
#删除容器
 
docker rm 2592d3fad0fb
#删除已经终止状态的容器
 
docker rm -f 2592d3fad0fb
#强制删除正在运行的容器

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参考

• 【Docker】初识docker 基本概念及安装使用（巨详细版）：安装、镜像操作、容器操作
• Docker镜像指南：从核心命令到离线迁移实战：镜像操作、镜像迁移
• docker入门，这一篇就够了：安装、实战