Docker基础使用

1. Docker核心概念速览

镜像：一个只读的模板，包含了运行应用所需的所有内容（操作系统、库、代码、环境变量等）。可以把它看作是面向对象编程中的"类"。
容器：镜像的一个运行实例。它是可读写的，包含了应用运行时的进程。可以看作是"对象"。
Dockerfile：一个文本文件，包含了构建Docker镜像所需的所有指令。这是容器化的"蓝图"。

2. 安装Docker

卸载旧版本

bash 复制代码

sudo apt-get remove docker docker-engine docker.io containerd runc

Docker安装方式【二选一】

1. 使用Docker存储库安装

更新 apt 包索引并安装相关软件包以允许 apt 通过 HTTPS 使用 docker 存储库：

复制代码

sudo apt-get update
sudo apt-get install ca-certificates curl gnupg lsb-release

添加 Docker 的官方 GPG 密钥：

bash 复制代码

sudo mkdir -p /etc/apt/keyrings
curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo gpg --dearmor -o /etc/apt/keyrings/docker.gpg

设置存储库：

bash 复制代码

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

2. 使用阿里安装

因为官方下架了dockerhub的镜像，更换一个阿里的镜像源。

更新 apt 包索引并安装相关软件包以允许 apt 通过 HTTPS 下载安装：

bash 复制代码

sudo apt-get update
sudo apt-get install ca-certificates curl gnupg lsb-release

添加阿里云的Docker GPG密钥

bash 复制代码

sudo mkdir -p /etc/apt/keyrings
curl -fsSL https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/ubuntu/gpg | sudo gpg --dearmor -o /etc/apt/keyrings/docker.gpg

添加阿里云的Docker源

bash 复制代码

echo "deb [arch=$(dpkg --print-architecture) signed-by=/etc/apt/keyrings/docker.gpg] https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/docker.list > /dev/null

安装 Docker engine

bash 复制代码

sudo apt-get update
sudo apt-get install docker-ce docker-ce-cli containerd.io docker-compose-plugin

验证安装完成

bash 复制代码

sudo docker -v
# 打印出版本号
Docker version 29.0.4, build 3247a5a

3. 配置 Docker 国内镜像源

用于解决国内访问 Docker Hub 网络问题。

创建或编辑 Docker 配置文件
Docker 守护进程的配置文件通常位于 /etc/docker/daemon.json。如果这个文件不存在，就创建它。

bash 复制代码

sudo vim /etc/docker/daemon.json

添加镜像源配置
将以下内容复制到 daemon.json 文件中。

json 复制代码

{
"registry-mirrors": [
     "https://docker.1ms.run",
     "https://docker.xuanyuan.me"  
]
}

重启 Docker 服务
配置文件修改后，需要重启 Docker 来让配置生效。

bash 复制代码

sudo systemctl restart docker

验证配置
可以通过 info 命令查看镜像源是否配置成功。

bash 复制代码

sudo docker info | grep -A 10 "Registry Mirrors"

如果看到刚刚配置的镜像源地址，就说明成功了。

4. 创建镜像

假设项目结构如下：

复制代码

/home/ubuntu/C_C++/demo/
├── demo.c
└── Dockerfile

demo.c 的内容：

c 复制代码

#include <stdio.h>
int main() {
    printf("Hello from a containerized C application!\n");
    return 0;
}

编写 Dockerfile

在 demo 目录下，创建一个名为 Dockerfile 的文件，内容如下：

dockerfile 复制代码

# Stage 1: Build Stage (构建阶段)
# 使用一个包含GCC编译器的官方镜像作为基础镜像
FROM gcc:9.4 AS builder
# 设置工作目录
WORKDIR /usr/src/app
# 复制当前目录下的所有文件到工作目录
COPY . .
# 编译C程序
# -o demo 指定输出文件名为 demo
RUN gcc -o demo demo.c
# Stage 2: Runtime Stage (运行阶段)
# 使用一个最小化的镜像作为最终运行环境
FROM debian:buster-slim
# 设置工作目录
WORKDIR /app
# 从构建阶段复制编译好的可执行文件到当前镜像
# --from=builder 指定从上一个名为 builder 的阶段复制
COPY --from=builder /usr/src/app/demo .
# 容器启动时执行的命令
CMD ["./demo"]

Dockerfile 指令解析

FROM <image>: 指定基础镜像。gcc:9.4 提供了编译环境，debian:buster-slim 是一个非常小的运行环境。
WORKDIR <dir>: 设置工作目录，后续的 COPY, RUN, CMD 都会在此目录下执行。
COPY <src> <dest>: 将文件从宿主机复制到镜像中。
RUN <command>: 在镜像构建过程中执行命令（比如编译）。
CMD ["executable", "param1", "param2"]: 指定容器启动时默认执行的命令。

多阶段构建

在 Dockerfile 中，每一个 FROM 指令不仅仅是引入一个基础镜像，它实际上是开启了一个全新的构建阶段。当 Dockerfile 执行完毕，Docker 只会把最后一个 FROM 阶段生成的内容打上标签，作为最终镜像。

第一阶段用大体积的编译镜像生成可执行文件，第二阶段只把最终的可执行文件复制到一个干净、小巧的运行镜像中。

构建镜像

在 demo 目录下，打开终端执行以下命令：

bash 复制代码

# -t demo-app 给我们的镜像打一个标签，便于识别
# . 表示构建上下文是当前目录
sudo docker build -t demo-app .

查看镜像

运行以下命令就能看到创建的镜像。

bash 复制代码

sudo docker images

运行容器

bash 复制代码

# --rm 容器退出后自动删除
sudo docker run --rm demo-app

输出：

bash 复制代码

Hello from a containerized C application!

查看所有容器（包括停止的）

bash 复制代码

sudo docker ps -a

删除所有停止的容器

bash 复制代码

sudo docker container prune

删除指定的镜像

bash 复制代码

sudo docker rmi <image_id_or_name>

删除所有未使用的镜像

bash 复制代码

sudo docker system prune -a

5. 分离开发环境和运行环境

开发环境 ：一个包含所有开发工具（如 gcc, gdb, make 等）的容器，用于编码、编译、调试。
运行环境：一个精简的、只包含运行依赖的容器，用于部署和运行最终产品。

前文的 Dockerfile 有一个痛点：每次修改 demo.c 里的代码，都必须重新 docker build 一次。因为c-demo 里面根本没有开发工具，相当于精简版操作系统 + 程序，只能运行程序。

在开发阶段，不需要每次都 Build，可以创建一个 GCC 环境作为开发环境，并把宿主机的文件夹映射到容器里。实现在本地改代码，Docker 里编译程序，而且这个程序直接出现当前目录下。

创建开发容器

第一种情况：一键编译并运行

第一次运行会去 Docker Hub执行 docker pull gcc:9.4下载镜像。

bash 复制代码

# 第一部分：Docker 的配置
# 使用官方的 gcc 镜像启动一个开发容器
# -v $(pwd):/src  将宿主机的代码目录挂载到容器的 /src 目录
# -w /src   设置容器内的工作目录，启动后，直接进入
# gcc:9.4   指定gcc版本镜像
# 第二部分：容器内的指令
# gcc -o demo demo.c
# 第三部分：宿主机的指令
# && 如果前面的 Docker 命令成功执行（编译没报错），那么就执行后面的命令
sudo docker run -it --rm -v $(pwd):/src -w /src gcc:9.4 gcc -o demo demo.c && ./demo

第二种情况：在开发容器内工作

启动开发容器

bash 复制代码

# -it: i = interactive (保持STDIN开放), t = allocate a pseudo-TTY (分配一个伪终端)
# /bin/bash: 覆盖Dockerfile中的CMD，启动一个bash shell
sudo docker run -it --rm -v $(pwd):/src -w /src gcc:9.4 /bin/bash

在开发容器内工作

bash 复制代码

# 你会看到提示符，比如：
root@2f3a4b5c6d7e:/src# 

# 验证 gcc 是否存在
gcc --version

# 编译代码
gcc -o demo demo.c

# 运行它
./demo

6. 去掉sudo

在使用非root用户输docker命令需要sudo，在 Linux 中，可以把当前用户加入 docker 用户组，这样就不需要 sudo 了。

操作步骤（仅需做一次）：

创建 docker 组（如果已存在则跳过）：

bash 复制代码

sudo groupadd docker

把当前用户加入组：

bash 复制代码

sudo usermod -aG docker $USER

注销并重新登录，或者执行以下命令让组权限立即生效：

bash 复制代码

newgrp docker