Docker基础教程 - 容器化部署入门指南

什么是Docker

Docker是一个开源的容器化平台，可以将应用程序及其依赖打包成标准化的容器，实现"一次构建，到处运行"。

核心概念：

镜像(Image)：只读模板，包含运行应用所需的代码、库、依赖
容器(Container)：镜像的运行实例，轻量级、可移植
仓库(Registry)：存储和分发镜像的服务，如Docker Hub

安装Docker

macOS

1. 下载Docker Desktop

访问官网：https://www.docker.com/products/docker-desktop
根据芯片类型选择对应版本：
- Intel芯片：选择"Mac with Intel chip"
- Apple芯片：选择"Mac with Apple chip"

2. 安装步骤

bash 复制代码

# 双击下载的.dmg文件
# 将Docker图标拖动到Applications文件夹
# 从启动台打开Docker Desktop
# 首次启动需要输入系统密码授权

3. 验证安装

bash 复制代码

# 查看版本
docker --version

# 运行测试容器
docker run hello-world

# 应该看到 "Hello from Docker!" 消息

Linux (Ubuntu)

1. 安装Docker

bash 复制代码

# 更新包索引
sudo apt update

# 安装必要的依赖
sudo apt install apt-transport-https ca-certificates curl software-properties-common -y

# 添加Docker官方GPG密钥
curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo gpg --dearmor -o /usr/share/keyrings/docker-archive-keyring.gpg

# 添加Docker仓库
echo "deb [arch=$(dpkg --print-architecture) signed-by=/usr/share/keyrings/docker-archive-keyring.gpg] https://download.docker.com/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/docker.list > /dev/null

# 更新包索引
sudo apt update

# 安装Docker
sudo apt install docker-ce docker-ce-cli containerd.io -y

# 启动Docker服务
sudo systemctl start docker
sudo systemctl enable docker

2. 配置用户权限（重要）

bash 复制代码

# 将当前用户添加到docker组，避免每次使用sudo
sudo usermod -aG docker $USER

# 使权限立即生效
newgrp docker

# 或者注销后重新登录

3. 验证安装

bash 复制代码

# 查看版本
docker --version

# 测试运行（无需sudo）
docker run hello-world

Windows

1. 系统要求

Windows 10/11 64位：专业版、企业版或教育版
必须启用Hyper-V和WSL2

2. 启用WSL2

powershell 复制代码

# 以管理员身份运行PowerShell
wsl --install

# 重启电脑

3. 下载安装Docker Desktop

访问：https://www.docker.com/products/docker-desktop
下载Windows版本并安装
安装时选择"Use WSL 2 instead of Hyper-V"

4. 验证安装

powershell 复制代码

docker --version
docker run hello-world

基础命令

镜像操作

bash 复制代码

# 搜索镜像
docker search nginx

# 拉取镜像
docker pull nginx:latest

# 查看本地镜像
docker images

# 删除镜像
docker rmi nginx:latest

容器操作

bash 复制代码

# 运行容器
docker run -d -p 8080:80 --name mynginx nginx

# 参数说明：
# -d: 后台运行
# -p: 端口映射 主机端口:容器端口
# --name: 容器名称

# 查看运行中的容器
docker ps

# 查看所有容器（包括停止的）
docker ps -a

# 停止容器
docker stop mynginx

# 启动容器
docker start mynginx

# 重启容器
docker restart mynginx

# 删除容器
docker rm mynginx

# 查看容器日志
docker logs mynginx

# 进入容器
docker exec -it mynginx /bin/bash

开始实战前的准备

环境检查

在开始实战案例之前，请先确认Docker环境配置正确：

bash 复制代码

# 1. 检查Docker是否正常运行
docker info

# 如果提示权限错误，Linux用户需要执行：
# sudo usermod -aG docker $USER
# newgrp docker

# 2. 检查Docker版本
docker --version
docker-compose --version  # 如果需要使用Docker Compose

端口检查

避免端口冲突，检查常用端口是否被占用：

bash 复制代码

# macOS/Linux检查端口
lsof -i :8080  # 检查8080端口
lsof -i :3000  # 检查3000端口
lsof -i :3306  # 检查3306端口（MySQL）

# Windows检查端口
netstat -ano | findstr :8080
netstat -ano | findstr :3000
netstat -ano | findstr :3306

# 如果端口被占用，可以：
# 1. 修改映射端口，如 -p 8081:80
# 2. 关闭占用端口的进程

清理已存在的容器

如果之前运行过示例，先清理旧容器避免命名冲突：

bash 复制代码

# 停止并删除可能存在的容器
docker rm -f mynginx myweb myapp mysql 2>/dev/null || true

# 查看当前运行的容器
docker ps

# 查看所有容器（包括停止的）
docker ps -a

验证网络连接

确保可以正常拉取镜像：

bash 复制代码

# 测试拉取一个小镜像
docker pull alpine

# 如果速度慢，可以配置国内镜像源
# Docker Desktop: Settings → Docker Engine
# 添加：
# {
#   "registry-mirrors": [
#     "https://mirror.aliyuncs.com",
#     "https://docker.mirrors.ustc.edu.cn"
#   ]
# }

实战案例

案例1：运行Nginx Web服务器

bash 复制代码

# 0. 清理可能存在的容器
docker rm -f myweb 2>/dev/null || true

# 1. 拉取镜像
docker pull nginx

# 2. 创建本地HTML文件
mkdir -p ~/web
echo "<h1>Hello Docker!</h1>" > ~/web/index.html

# 3. 运行容器并挂载目录
docker run -d \
  -p 8080:80 \
  -v ~/web:/usr/share/nginx/html \
  --name myweb \
  nginx

# 4. 验证容器运行
docker ps | grep myweb
echo "访问 http://localhost:8080"

# 5. 测试访问
curl http://localhost:8080
# 预期输出：<h1>Hello Docker!</h1>

# 6. 查看日志
docker logs myweb

验证成功标准：

浏览器访问 http://localhost:8080 显示 "Hello Docker!"
docker ps 显示myweb容器状态为Up

curl命令返回HTML内容

案例2：运行MySQL数据库

bash 复制代码

# 0. 清理可能存在的容器
docker rm -f mysql 2>/dev/null || true

# 1. 拉取镜像
docker pull mysql:8.0

# 2. 运行MySQL容器
docker run -d \
  -p 3306:3306 \
  -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 \
  -e MYSQL_DATABASE=mydb \
  --name mysql \
  mysql:8.0

# 3. 等待MySQL启动（约10-30秒）
echo "等待MySQL启动..."
sleep 15

# 4. 验证容器运行
docker ps | grep mysql

# 5. 查看启动日志
docker logs mysql | tail -20

# 6. 测试连接数据库
docker exec -it mysql mysql -uroot -p123456 -e "SHOW DATABASES;"
# 应该能看到mydb数据库

# 7. 进入交互式命令行（可选）
# docker exec -it mysql mysql -uroot -p123456

验证成功标准：

docker ps 显示mysql容器状态为Up且健康
日志中显示 "ready for connections"
SHOW DATABASES; 命令能看到mydb数据库

可以成功执行SQL查询

案例3：运行Node.js应用

bash 复制代码

# 0. 清理环境
docker rm -f myapp 2>/dev/null || true
docker rmi myapp 2>/dev/null || true
rm -rf myapp  # 确保目录不存在

# 1. 创建项目目录
mkdir myapp && cd myapp

# 2. 创建package.json
cat > package.json << 'EOF'
{
  "name": "myapp",
  "version": "1.0.0",
  "main": "index.js",
  "dependencies": {
    "express": "^4.18.0"
  }
}
EOF

# 3. 创建index.js
cat > index.js << 'EOF'
const express = require('express');
const app = express();

app.get('/', (req, res) => {
  res.send('Hello from Docker!');
});

app.get('/health', (req, res) => {
  res.json({ status: 'OK', time: new Date() });
});

app.listen(3000, () => {
  console.log('Server running on port 3000');
});
EOF

# 4. 创建Dockerfile
cat > Dockerfile << 'EOF'
FROM node:18-alpine
WORKDIR /app
COPY package*.json ./
RUN npm install
COPY . .
EXPOSE 3000
CMD ["node", "index.js"]
EOF

# 5. 构建镜像
docker build -t myapp .
echo "镜像构建完成"

# 6. 运行容器
docker run -d -p 3000:3000 --name myapp myapp

# 7. 等待应用启动
echo "等待应用启动..."
sleep 3

# 8. 验证容器运行
docker ps | grep myapp

# 9. 查看日志
docker logs myapp

# 10. 测试访问
echo "测试主页："
curl http://localhost:3000
echo -e "\n测试健康检查："
curl http://localhost:3000/health

验证成功标准：

浏览器访问 http://localhost:3000 显示 "Hello from Docker!"
访问 http://localhost:3000/health 返回JSON状态
docker ps 显示myapp容器状态为Up
日志显示 "Server running on port 3000"
curl命令成功返回内容

清理资源：

bash 复制代码

# 停止并删除容器
docker rm -f myapp

# 删除镜像
docker rmi myapp

# 删除项目目录
cd .. && rm -rf myapp

Dockerfile详解

dockerfile 复制代码

# 基础镜像
FROM node:18-alpine

# 设置工作目录
WORKDIR /app

# 复制依赖文件
COPY package*.json ./

# 安装依赖
RUN npm install

# 复制应用代码
COPY . .

# 暴露端口
EXPOSE 3000

# 启动命令
CMD ["node", "index.js"]

指令说明：

FROM：指定基础镜像
WORKDIR：设置工作目录
COPY：复制文件到镜像
RUN：执行命令（构建时）
EXPOSE：声明端口
CMD：容器启动命令

Docker Compose

管理多容器应用的工具。

docker-compose.yml示例

yaml 复制代码

version: '3.8'

services:
  web:
    image: nginx
    ports:
      - "8080:80"
    volumes:
      - ./html:/usr/share/nginx/html
    depends_on:
      - db

  db:
    image: mysql:8.0
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: 123456
      MYSQL_DATABASE: mydb
    volumes:
      - mysql-data:/var/lib/mysql

volumes:
  mysql-data:

Compose命令

bash 复制代码

# 启动所有服务
docker-compose up -d

# 停止所有服务
docker-compose down

# 查看服务状态
docker-compose ps

# 查看日志
docker-compose logs -f

数据持久化

数据卷(Volume)

bash 复制代码

# 创建数据卷
docker volume create mydata

# 使用数据卷
docker run -d -v mydata:/data --name mycontainer alpine

# 查看数据卷
docker volume ls

# 删除数据卷
docker volume rm mydata

挂载目录(Bind Mount)

bash 复制代码

# 挂载主机目录
docker run -d -v /host/path:/container/path nginx

网络管理

基础网络操作

bash 复制代码

# 创建网络
docker network create mynetwork

# 在网络中运行容器
docker run -d --network mynetwork --name web nginx
docker run -d --network mynetwork --name db mysql

# 容器间可通过容器名通信
# web容器可以通过 db:3306 访问mysql

# 查看网络
docker network ls

# 查看网络详情
docker network inspect mynetwork

# 删除网络
docker network rm mynetwork

实战：容器间通信演示

这个案例演示Web应用如何通过Docker网络连接MySQL数据库：

bash 复制代码

# 0. 清理环境
docker rm -f web-app db-server 2>/dev/null || true
docker network rm app-network 2>/dev/null || true

# 1. 创建自定义网络
docker network create app-network

# 2. 启动MySQL数据库容器
docker run -d \
  --network app-network \
  --name db-server \
  -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=secret123 \
  -e MYSQL_DATABASE=testdb \
  mysql:8.0

# 3. 等待MySQL启动
echo "等待MySQL启动..."
sleep 15

# 4. 启动Web容器（使用Alpine作为演示）
docker run -d \
  --network app-network \
  --name web-app \
  alpine sleep 3600

# 5. 测试网络连通性
echo "测试容器间网络连通性："

# 5.1 测试DNS解析
docker exec web-app ping -c 3 db-server
echo "DNS解析成功！"

# 5.2 测试端口连通性（需要先安装nc工具）
docker exec web-app sh -c "apk add --no-cache netcat-openbsd && nc -zv db-server 3306"
echo "端口3306连通！"

# 6. 从Web容器连接MySQL数据库
# 安装MySQL客户端
docker exec web-app sh -c "apk add --no-cache mysql-client"

# 连接数据库并执行查询
docker exec web-app mysql -h db-server -uroot -psecret123 -e "SHOW DATABASES;"
echo "数据库连接成功！"

# 7. 查看网络详情
docker network inspect app-network

# 8. 查看容器的网络配置
docker inspect web-app | grep -A 20 "Networks"

验证成功标准：

ping db-server 能够成功解析并ping通
nc -zv db-server 3306 显示端口开放
MySQL客户端能够连接并查询数据库
docker network inspect 显示两个容器都在同一网络中

重要说明：

同一网络中的容器可以通过容器名互相访问
不需要知道容器的IP地址
这是Docker推荐的容器间通信方式
容器重启后IP可能变化，但容器名不变

清理资源：

bash 复制代码

docker rm -f web-app db-server
docker network rm app-network

镜像优化技巧

1. 使用多阶段构建

dockerfile 复制代码

# 构建阶段
FROM node:18 AS builder
WORKDIR /app
COPY package*.json ./
RUN npm install
COPY . .
RUN npm run build

# 运行阶段
FROM node:18-alpine
WORKDIR /app
COPY --from=builder /app/dist ./dist
COPY --from=builder /app/node_modules ./node_modules
CMD ["node", "dist/index.js"]

2. 减小镜像体积

使用alpine基础镜像
合并RUN命令减少层数
删除不必要的文件
使用.dockerignore排除文件

3. .dockerignore示例

复制代码

node_modules
npm-debug.log
.git
.gitignore
README.md
.env

常用技巧

清理Docker资源

bash 复制代码

# 删除所有停止的容器
docker container prune

# 删除未使用的镜像
docker image prune

# 删除未使用的数据卷
docker volume prune

# 清理所有未使用资源
docker system prune -a

查看资源占用

bash 复制代码

# 查看容器资源使用
docker stats

# 查看磁盘使用
docker system df

导出和导入镜像

bash 复制代码

# 导出镜像
docker save -o nginx.tar nginx:latest

# 导入镜像
docker load -i nginx.tar

最佳实践

单一职责：每个容器只运行一个进程
最小化层数：合并RUN命令
使用缓存：将不常变化的指令放前面
安全性：不在镜像中存储敏感信息
健康检查：添加HEALTHCHECK指令
日志管理：合理配置日志驱动
资源限制：设置内存和CPU限制

故障排查

bash 复制代码

# 查看容器详细信息
docker inspect mynginx

# 查看容器进程
docker top mynginx

# 实时日志
docker logs -f mynginx

# 复制文件
docker cp mynginx:/etc/nginx/nginx.conf ./

# 查看端口映射
docker port mynginx

常见问题FAQ

Q1: Docker启动失败或提示权限错误

问题表现：

复制代码

permission denied while trying to connect to the Docker daemon socket

解决方案：

Linux系统：

bash 复制代码

# 将当前用户添加到docker组
sudo usermod -aG docker $USER

# 立即生效（或注销重新登录）
newgrp docker

# 验证
docker run hello-world

macOS/Windows：

确保Docker Desktop正在运行
检查系统托盘中的Docker图标
重启Docker Desktop

Q2: 端口已被占用

问题表现：

复制代码

Error: bind: address already in use

解决方案：

bash 复制代码

# macOS/Linux - 查找占用端口的进程
lsof -i :8080
# 或
sudo netstat -tulpn | grep :8080

# Windows - 查找占用端口的进程
netstat -ano | findstr :8080

# 方法1: 关闭占用端口的进程
kill -9 <PID>

# 方法2: 使用不同的端口
docker run -p 8081:80 nginx  # 改用8081端口

Q3: 容器无法启动或立即退出

诊断步骤：

bash 复制代码

# 1. 查看容器状态
docker ps -a

# 2. 查看容器日志
docker logs 容器名

# 3. 查看详细错误信息
docker inspect 容器名 | grep -i error

# 4. 尝试交互式运行查看错误
docker run -it 镜像名 /bin/sh

常见原因：

容器内主进程退出（CMD命令执行完毕）
配置文件错误
环境变量缺失
依赖服务未就绪

Q4: 镜像拉取速度很慢

解决方案：配置国内镜像源

Docker Desktop：

json 复制代码

打开 Settings → Docker Engine，添加：
{
  "registry-mirrors": [
    "https://mirror.aliyuncs.com",
    "https://docker.mirrors.ustc.edu.cn",
    "https://hub-mirror.c.163.com"
  ]
}

Linux系统：

bash 复制代码

# 编辑配置文件
sudo vim /etc/docker/daemon.json

# 添加以下内容
{
  "registry-mirrors": [
    "https://mirror.aliyuncs.com",
    "https://docker.mirrors.ustc.edu.cn"
  ]
}

# 重启Docker服务
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart docker

Q5: 容器数据丢失

问题：

容器删除后数据消失

解决方案：使用数据卷持久化

bash 复制代码

# 方法1: 使用命名数据卷
docker volume create mydata
docker run -v mydata:/app/data nginx

# 方法2: 挂载主机目录
docker run -v /host/path:/container/path nginx

# 方法3: 在docker-compose中使用
version: '3.8'
services:
  app:
    image: nginx
    volumes:
      - mydata:/data
volumes:
  mydata:

Q6: 无法访问容器中的服务

检查清单：

bash 复制代码

# 1. 确认容器正在运行
docker ps

# 2. 检查端口映射是否正确
docker port 容器名

# 3. 检查容器内服务是否启动
docker logs 容器名

# 4. 进入容器检查
docker exec -it 容器名 /bin/sh
# 在容器内测试：
curl localhost:端口

# 5. 检查防火墙设置
# Linux
sudo ufw status
# macOS
# 系统偏好设置 → 安全性与隐私 → 防火墙

# 6. 确认使用正确的访问地址
# localhost 或 127.0.0.1 或 宿主机IP

Q7: Docker占用磁盘空间过大

清理方案：

bash 复制代码

# 1. 查看磁盘占用
docker system df

# 2. 删除停止的容器
docker container prune

# 3. 删除未使用的镜像
docker image prune -a

# 4. 删除未使用的数据卷
docker volume prune

# 5. 删除未使用的网络
docker network prune

# 6. 一键清理所有未使用资源
docker system prune -a --volumes
# 警告：这会删除所有停止的容器、未使用的镜像和数据卷

# 7. 定期清理构建缓存
docker builder prune

Q8: 如何进入正在运行的容器

方法汇总：

bash 复制代码

# 方法1: 使用bash（推荐）
docker exec -it 容器名 /bin/bash

# 方法2: 使用sh（alpine镜像）
docker exec -it 容器名 /bin/sh

# 方法3: 直接执行命令
docker exec 容器名 ls -la /app

# 方法4: 以root用户进入
docker exec -it -u root 容器名 /bin/bash

# 退出容器但不停止
按 Ctrl+P 然后 Ctrl+Q

Q9: 容器时区不正确

解决方案：

bash 复制代码

# 方法1: 运行时设置环境变量
docker run -e TZ=Asia/Shanghai nginx

# 方法2: 在Dockerfile中设置
FROM nginx
ENV TZ=Asia/Shanghai
RUN ln -snf /usr/share/zoneinfo/$TZ /etc/localtime && echo $TZ > /etc/timezone

# 方法3: 挂载主机时区文件
docker run -v /etc/localtime:/etc/localtime:ro nginx

Q10: 容器与宿主机网络不通

排查步骤：

bash 复制代码

# 1. 检查Docker网络模式
docker inspect 容器名 | grep NetworkMode

# 2. 测试容器访问外网
docker exec 容器名 ping 8.8.8.8

# 3. 测试容器访问宿主机
# 使用特殊DNS名称访问宿主机
docker exec 容器名 ping host.docker.internal

# 4. 使用host网络模式（谨慎使用）
docker run --network host nginx

# 5. 检查iptables规则（Linux）
sudo iptables -L -n

快速参考：常用排查命令

bash 复制代码

# 查看容器详细信息
docker inspect 容器名

# 查看容器日志（实时）
docker logs -f 容器名

# 查看容器资源使用
docker stats 容器名

# 查看容器进程
docker top 容器名

# 复制文件到/从容器
docker cp 容器名:/path/file ./
docker cp ./file 容器名:/path/

# 查看Docker系统信息
docker info

# 查看Docker版本
docker version

总结

Docker核心工作流程：

编写Dockerfile定义镜像
使用docker build构建镜像
使用docker run运行容器
使用docker-compose管理多容器应用

掌握这些基础知识，你就可以开始使用Docker进行应用容器化部署了。