Docker知识点总结

Docker 核心知识点总结

Docker 是一款开源的容器化平台，核心目标是 **"一次构建，到处运行"**，通过隔离应用及其依赖，解决环境一致性、部署复杂等问题。以下是 Docker 核心知识点的系统梳理，涵盖基础概念、核心操作、进阶特性及最佳实践。

一、核心概念

1. 三大核心组件

组件	定义	核心特点
镜像（Image）	容器的 "模板"，包含运行应用所需的代码、依赖、环境变量、配置文件等（只读）	分层存储（UnionFS）、不可修改、可通过 `Dockerfile` 构建或从仓库拉取
容器（Container）	镜像的 "运行实例"，是独立运行的应用单元（可读写层 + 镜像只读层）	轻量级（共享宿主机内核）、隔离性（PID / 网络 / 文件系统）、可启停 / 删除 / 提交
仓库（Registry）	存储和分发镜像的平台（类似代码仓库 Git）	公开仓库（Docker Hub）、私有仓库（企业内部搭建）、支持镜像版本标签管理

2. 其他关键概念

Docker Daemon：Docker 后台守护进程，负责管理镜像、容器、网络等资源（客户端通过 Docker CLI 与之通信）。
Docker Client ：命令行工具（docker 命令），是用户与 Docker Daemon 交互的入口。
Docker Compose ：多容器编排工具，通过 docker-compose.yml 定义多个容器的依赖关系、网络、卷等，一键启停。
Docker Swarm：Docker 原生的容器集群编排工具（轻量级，适用于中小型集群，与 Kubernetes 互补）。
卷（Volume）：持久化存储容器数据的机制，独立于容器生命周期（容器删除后数据不丢失）。
网络（Network）：Docker 提供的网络隔离能力，支持容器间、容器与宿主机 / 外部网络的通信。

二、基础操作（Docker CLI 核心命令）

1. 镜像操作

功能	命令
拉取镜像	`docker pull [镜像名]:[标签]`（例：`docker pull nginx:1.24`）
查看本地镜像	`docker images` 或 `docker image ls`
构建镜像（从 Dockerfile）	`docker build -t [镜像名]:[标签] [Dockerfile 所在目录]`（例：`docker build -t myapp:v1 .`）
推送镜像到仓库	`docker push [仓库地址/镜像名]:[标签]`（例：`docker push username/myapp:v1`）
删除本地镜像	`docker rmi [镜像ID/镜像名]`（需先删除依赖该镜像的容器）
导出 / 导入镜像	导出：`docker save -o [文件名.tar] [镜像名]`；导入：`docker load -i [文件名.tar]`

2. 容器操作

功能	命令
新建并启动容器	`docker run [选项] [镜像名] [命令]`（核心选项见下文）
查看运行中的容器	`docker ps`；查看所有容器（含停止）：`docker ps -a`
启动 / 停止 / 重启容器	`docker start [容器ID/名称]`、`docker stop [容器ID/名称]`、`docker restart [容器ID/名称]`
进入运行中的容器	交互模式：`docker exec -it [容器ID] /bin/bash`（`-it`：交互式 + 终端）
查看容器日志	`docker logs [容器ID]`（`-f`：实时跟踪，`--tail 100`：查看最后 100 行）
查看容器详情	`docker inspect [容器ID/名称]`（网络、存储、环境变量等）
删除容器	`docker rm [容器ID]`（强制删除运行中容器：`docker rm -f [容器ID]`）
容器提交为镜像	`docker commit [容器ID] [新镜像名]:[标签]`（适用于临时定制镜像）

`docker run` 核心选项

-d：后台运行（守护模式）。
-p 主机端口:容器端口：端口映射（例：-p 8080:80 映射 nginx 端口）。
-v 主机目录:容器目录：挂载数据卷（持久化数据，例：-v /host/data:/container/data）。
-e KEY=VALUE：设置环境变量（例：-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456）。
--name 容器名：指定容器名称（例：--name mynginx）。
--link 其他容器名：容器间网络关联（已过时，推荐用自定义网络）。

三、镜像构建：Dockerfile 详解

Dockerfile 是构建镜像的 "脚本文件"，通过指令定义镜像的分层结构，推荐优先使用 Dockerfile 而非 docker commit（可复用、可版本控制）。

1. 核心指令（按执行顺序）

指令	功能说明	示例
`FROM`	指定基础镜像（必须是第一个指令）	`FROM ubuntu:22.04` 或 `FROM nginx:alpine`
`WORKDIR`	设置容器启动后的工作目录（后续指令在此目录执行）	`WORKDIR /app`
`COPY`	从宿主机复制文件 / 目录到镜像中（仅复制文件，不解析变量）	`COPY ./app.jar /app/app.jar`
`ADD`	类似 `COPY`，支持解压压缩包、拉取网络文件（慎用网络文件）	`ADD ./app.tar.gz /app`
`RUN`	构建镜像时执行的命令（每一条 `RUN` 生成一层镜像）	`RUN apt update && apt install -y curl`
`ENV`	设置环境变量（全局生效，可被后续指令和容器运行时使用）	`ENV JAVA_HOME=/usr/lib/jvm/java-17-openjdk`
`EXPOSE`	声明容器对外暴露的端口（仅文档说明，不实际映射，需配合 `docker run -p`）	`EXPOSE 8080`
`CMD`	容器启动时执行的命令（仅最后一条生效，可被 `docker run` 命令覆盖）	`CMD ["java", "-jar", "app.jar"]`（JSON 格式推荐）
`ENTRYPOINT`	容器启动时的 "入口命令"（不可被覆盖，`docker run` 后续参数作为其参数）	`ENTRYPOINT ["java", "-jar"]` + `CMD ["app.jar"]`
`VOLUME`	声明数据卷（指定容器内需要持久化的目录，运行时自动创建匿名卷）	`VOLUME ["/data"]`
`USER`	指定镜像运行时的用户（非 root 用户更安全）	`USER appuser`

2. Dockerfile 最佳实践

基础镜像优先选择 Alpine 版本 （体积小，例：nginx:alpine 仅 5MB 左右）。
合并 RUN 指令（减少镜像层数），例：RUN apt update && apt install -y curl && rm -rf /var/lib/apt/lists/*（清理缓存减少体积）。
避免在镜像中存储敏感信息（如密码、密钥），通过 ENV 或外部挂载传入。
使用 .dockerignore 文件排除不需要复制到镜像的文件（如 node_modules、.git）。
尽量使用 COPY 而非 ADD（功能更明确，避免意外解压）。

四、数据持久化：Volume 与 Bind Mount

容器默认存储在 "可写层"，容器删除后数据丢失，需通过以下方式持久化：

1. 三种存储方式对比

类型	特点	适用场景
Bind Mount（绑定挂载）	直接挂载宿主机目录到容器，路径需手动指定	开发环境（共享代码）、配置文件
Volume（数据卷）	Docker 管理的存储目录（`/var/lib/docker/volumes/`），与容器解耦	生产环境（数据库数据、应用日志）
tmpfs Mount（临时文件系统）	数据存储在宿主机内存，容器停止后数据丢失	临时缓存、敏感数据（不持久化）

2. 核心操作

创建数据卷：docker volume create myvolume
挂载数据卷运行容器：docker run -v myvolume:/container/data [镜像名]
查看数据卷详情：docker volume inspect myvolume
删除数据卷：docker volume rm myvolume（需先停止使用该卷的容器）

五、网络配置

Docker 提供多种网络模式，实现容器间、容器与外部的通信隔离。

1. 四种网络模式

模式	特点	适用场景
bridge（默认）	容器连接到 Docker 虚拟网桥，通过端口映射与宿主机通信	大多数单机场景（容器间可通过 IP 通信）
host	容器共享宿主机网络命名空间（无端口映射，直接使用宿主机端口）	性能优先场景（需避免端口冲突）
none	容器无网络配置（完全隔离）	无需网络的离线任务
container	共享其他容器的网络命名空间（与目标容器共用 IP 和端口）	多容器协同（如应用 + Sidecar）

2. 自定义网络（推荐）

默认 bridge 网络需通过 --link 关联容器，自定义网络支持容器名直接通信：

创建自定义桥接网络：docker network create mynet
运行容器时加入网络：docker run --network mynet --name app1 [镜像名]
同一网络下的容器可通过名称 ping 通（例：ping app1）

六、Docker Compose 多容器编排

当应用依赖多个服务（如前端、后端、数据库、缓存）时，用 Docker Compose 简化部署：

1. 核心文件：`docker-compose.yml`（YAML 格式）

示例（SpringBoot + MySQL + Redis）：

yaml

复制代码

version: '3.8'  # Compose 文件版本（需与 Docker 版本兼容）
services:
  app:  # 服务名（容器间可通过该名称通信）
    build: ./app  # 本地 Dockerfile 目录（或用 image 指定镜像）
    ports:
      - "8080:8080"
    environment:
      - SPRING_DATASOURCE_URL=jdbc:mysql://db:3306/mydb
      - SPRING_REDIS_HOST=redis
    depends_on:  # 依赖顺序（先启动 db 和 redis，再启动 app）
      - db
      - redis

  db:
    image: mysql:8.0
    ports:
      - "3306:3306"
    environment:
      - MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456
      - MYSQL_DATABASE=mydb
    volumes:
      - mysql-data:/var/lib/mysql  # 数据卷持久化

  redis:
    image: redis:alpine
    ports:
      - "6379:6379"
    volumes:
      - redis-data:/data

volumes:  # 声明数据卷（自动创建）
  mysql-data:
  redis-data:

2. Compose 核心命令

启动所有服务：docker-compose up -d（-d 后台运行）
查看服务状态：docker-compose ps
查看日志：docker-compose logs -f [服务名]（例：docker-compose logs -f app）
停止并删除容器 / 网络：docker-compose down（保留数据卷）
停止并删除所有（含数据卷）：docker-compose down -v

七、进阶特性与最佳实践

1. 镜像优化

分层构建（Multi-stage Build）：仅保留运行时必需的文件，减少镜像体积。示例： dockerfile