Docker 极简入门：从零到实践的全攻略

前言：为什么你的下一个项目一定要用Docker？

目标读者： 开发人员、运维新手、学生，以及所有听说过Docker但不知从何入手的人。
核心痛点：
- "在我机器上能跑，为什么到你那就不行？"------环境不一致问题。
- 配置开发环境耗时费力，新人上手成本高。
- 依赖冲突、版本混乱。
Docker的承诺： "一次构建，到处运行"。通过容器化技术，将应用及其所有依赖打包在一个标准化的单元中。

第一部分：概念篇------理解"集装箱"革命

第一章：Docker到底是什么？

1.1 一个生动的比喻：集装箱
- 传统运输（裸机/虚拟机） vs 集装箱运输（Docker）。
- 镜像： 集装箱的蓝图。
- 容器： 运行中的集装箱实例。
- 仓库： 存放蓝图的仓库。
1.2 Docker与虚拟机的本质区别
- 架构图对比：虚拟机需要Guest OS，Docker直接利用主机内核。
- 核心优势：启动速度极快、资源消耗极低、性能接近原生。

第二章：安装Docker，迈出第一步

2.1 在Windows/macOS上安装Docker Desktop
- 简单步骤和安装后验证。
2.2 在Linux上安装Docker Engine
- 以Ubuntu为例的安装命令。
【实战操作1】：验证安装成功

bash
复制代码
```
docker --version
docker run hello-world
```
- 解读 hello-world 命令的输出，理解Docker的工作流程。

第二部分：基础篇------驾驭核心三要素

第三章：镜像------应用的模板

3.1 获取镜像：docker pull
- 从Docker Hub拉取官方镜像（如Nginx, Redis, Python）。
- 【实战操作2】： docker pull nginx:latest
3.2 管理镜像：docker images， docker rmi
- 查看本地镜像列表，删除无用镜像。

第四章：容器------运行的实例

4.1 核心生命周期命令
- docker run：从镜像创建并启动容器。
  - 常用参数：-d（后台运行）、-p（端口映射）、-v（数据卷）、--name（命名容器）。
- docker ps：查看运行中的容器（加 -a 查看所有）。
- docker stop / docker start：停止/启动容器。
- docker rm：删除已停止的容器。
【实战操作3】：运行你的第一个Nginx服务器

bash
复制代码
```
# 在后台运行nginx，并将主机的8080端口映射到容器的80端口
docker run -d -p 8080:80 --name my-nginx nginx
```
- 打开浏览器访问 http://localhost:8080，看到Welcome to Nginx页面。

第五章：Dockerfile------构建自定义镜像的配方

5.1 Dockerfile核心指令详解
- FROM：指定基础镜像。
- WORKDIR：设置工作目录。
- COPY / ADD：复制文件到镜像。
- RUN：执行命令（常用于安装依赖）。
- EXPOSE：声明运行时容器提供的端口。
- CMD / ENTRYPOINT：指定容器启动时运行的命令。

【实战代码4】：编写一个简单的Python应用Dockerfile

dockerfile

复制代码

# 使用官方Python运行时作为父镜像
FROM python:3.9-slim

# 设置工作目录为 /app
WORKDIR /app

# 将当前目录内容复制到容器的 /app 下
COPY . /app

# 安装 requirements.txt 中指定的任何所需包
RUN pip install --no-cache-dir -r requirements.txt

# 使端口 80 可供此容器外的环境使用
EXPOSE 80

# 在容器启动时运行 app.py
CMD ["python", "app.py"]

5.2 构建镜像：docker build
- 【实战操作5】： docker build -t my-python-app .

第三部分：实战篇------解决真实世界问题

第六章：数据持久化------让容器状态得以保留

6.1 问题： 容器内的数据在容器删除后会丢失。
6.2 解决方案：数据卷
- 绑定挂载： 将主机目录挂载到容器。
  - docker run -v /path/on/host:/path/in/container ...
- 命名卷： 由Docker管理的卷，更易备份和迁移。
  - docker volume create my-vol
  - docker run -v my-vol:/path/in/container ...

【实战操作6】：为MySQL数据库配置数据卷

bash

复制代码

docker run -d --name mysql-db \
    -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=my-secret-pw \
    -v mysql_data:/var/lib/mysql \ # 使用命名卷持久化数据
    mysql:8.0

第七章：网络互联------让容器彼此对话

7.1 默认网络： 容器默认可以相互通过IP地址访问。
7.2 自定义网络： 更好的隔离和DNS解析（容器名即主机名）。
- docker network create my-app-network
- docker run --network my-app-network --name my-app ...

【实战操作7】：创建一个Python应用连接Redis的微服务

bash

复制代码

# 1. 创建网络
docker network create app-net

# 2. 启动Redis容器，加入网络
docker run -d --name redis-server --network app-net redis

# 3. 启动Python应用容器，加入同一网络
docker run -d --name python-app --network app-net -p 5000:5000 my-python-app

在Python代码中，可以直接通过 redis-server 这个主机名连接到Redis。

第八章：Docker Compose------一键启动多容器应用

8.1 为什么需要Compose？ 简化多容器应用的管理和启动。
8.2 编写 docker-compose.yml 文件
- version：指定版本。
- services：定义各个服务（容器）。
- networks / volumes：定义网络和数据卷。

【实战代码8】：将Web应用和数据库编排在一起

yaml

复制代码

version: '3.8'
services:
  web:
    build: .
    ports:
      - "5000:5000"
    depends_on:
      - redis
    networks:
      - app-net

  redis:
    image: "redis:alpine"
    networks:
      - app-net
    volumes:
      - redis-data:/data

volumes:
  redis-data:
networks:
  app-net:

8.3 常用命令
- docker-compose up -d：启动所有服务。
- docker-compose down：停止并移除所有服务。
- docker-compose logs：查看日志。

第四部分：项目实战篇------融会贯通

第九章：综合实战：容器化一个全栈应用

场景： 一个简单的Vue.js前端 + Flask后端 + MySQL数据库的全栈项目。
步骤：
1. 后端容器化： 编写后端的Dockerfile并构建镜像。
2. 前端容器化： 使用Nginx服务构建好的静态文件，编写Dockerfile。
3. 数据库配置： 使用官方MySQL镜像，配置数据卷。
4. 编写终极 docker-compose.yml： 将三个服务编排在一起，定义依赖关系和网络。
5. 一键运行： 只需 docker-compose up -d，整个应用就在隔离的环境中运行起来。

第五部分：总结与进阶

第十章：最佳实践与小贴士

10.1 编写高效的Dockerfile
- 使用 .dockerignore 文件。
- 利用构建缓存，合理安排指令顺序。
- 一个容器只运行一个进程。
10.2 日常使用技巧
- docker exec -it <container> bash：进入正在运行的容器。
- docker logs <container>：查看容器日志。
- 清理无用镜像和容器：docker system prune。

第十一章：总结与后续学习路径

回顾Docker核心价值： 环境标准化、隔离、简化部署。
你已经能够： 构建镜像、运行容器、管理数据与网络、编排多服务应用。
下一步可以探索：
- Docker Hub和镜像仓库： 分享你的镜像。
- CI/CD： 在自动化流程中使用Docker。
- 云原生与Kubernetes： 学习如何在生产环境中管理和编排大量容器。