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如果安装好Docker不知道怎么使用#xff0c;不理解各个名词的概念#xff0c;不太了解各个功能的用途#xff0c;这篇文章应该会对你有帮助。
前置条件#xff1a;已经安装Doc…Docker 快速入门实操教程完结
Docker启动
如果安装好Docker不知道怎么使用不理解各个名词的概念不太了解各个功能的用途这篇文章应该会对你有帮助。
前置条件已经安装Docker并且Docker成功启动。
实操内容使用Docker容器替换本地安装的程序并迁移数据MySQL、redis。
最终目的熟练使用Docker各项功能。
理解概念
Docker官方提供了一个分发平台DockerHub可以从上面拉取已经提供好的镜像直接构建容器运行。
这个过程会涉及到Docker的一些概念在刚接触的时候比较抽象这里以烘焙出一个蛋糕为例子说明一下
Dockerfile 蛋糕的配方。配方上详细列出了需要的材料如面粉、糖、鸡蛋以及烘焙的步骤如先将面粉和糖混合然后加入鸡蛋搅拌。镜像Image 按照配方做出了一个半成品蛋糕这就是蛋糕的镜像 。这个蛋糕可以被任何人复制每一个复制品都会和原蛋糕一模一样。容器Container 将半成品蛋糕烘焙后得到一个可食用的蛋糕。可以根据同一个镜像制作出很多个完全一样的蛋糕也可以在烘焙时自己加一些材料。每个蛋糕都是独立的和其他蛋糕没有关联。
所以从DockerHub拉取镜像并且跑起来的过程就可以理解为
镜像提供者编写好了配方 Dockerfile 将其制成 构建 了半成品蛋糕 镜像 。用户购买 拉取 这个半成品蛋糕。烘焙 创建 后得到了一个可食用的蛋糕 容器 食用蛋糕 运行容器 。通常创建容器和运行容器都会归拢在同一步创建并运行。
还有另外两个比较重要的概念 层Layers 和 缓存Cache 目前不会接触到可以在看 构建/推送镜像 这一节时再去深入理解。
创建/运行容器
每一步都提供了Docker desktop简称桌面版的操作截图和终端命令桌面版界面友好但局限较大仅适合初步上手。
拉取镜像
从DockerHub拉取MySQL镜像到本地这一步可能会因为网络原因失败可以配置其他镜像源或者使用代理网上教程很多。 终端命令
docker pull 仓库地址/命名空间/镜像名称:标签仓库地址 没有显式指定仓库地址时默认会从DockerHub查找镜像拉取私有仓库的镜像需要指定仓库地址。命名空间 截图最后有一个名为 ubuntu/mysql 的镜像其中 ubuntu 是命名空间用以区分不同的个人或组织发布的镜像。没有显式指定命名空间时默认会查找官方团队发布的镜像。镜像名称 需要拉取的镜像的名称。标签 没有显式指定标签时默认会拉取 latest 标签 latest 表示这是最新的版本。
通过 docker pull 拉取镜像并不是必须的在 docker run 时如果本地不存在指定镜像Docker会自动拉取。
创建并运行容器
拉取完成后通过 docker run 创建容器并运行前进行一些配置 终端命令
# 截图对应命令
docker run -d --name mysql_8.3.0 -p 3306:3306 -e MYSQL_ROOT_PASSWORDroot mysql:latest# 完整命令
docker run [选项参数] 仓库地址/命名空间/镜像名称:标签 [命令行] [命令行参数]选项参数 --name 设置容器名称不能重复这里使用的是 镜像名_版本号 的方式。 -p 设置端口映射将宿主机的 3306 端口映射到容器的 3306 端口宿主机上的其他进程通过该端口才能访问到容器内的服务。如果不配置端口映射则只能在容器内部访问服务或通过虚拟网络让容器可以相互通信。 -e 设置环境变量配置 MYSQL_ROOT_PASSWORDroot 用以指定root用户密码这是由镜像创建者约定的不同的镜像配置项会有所不同。 -v 设置目录挂载用法参考 目录挂载 章节。 -d 让容器在后台运行 命令行 在容器启动时执行命令如 ls 可以省略。 命令行参数 传给 命令行 的额外参数如 /etc 这样在容器启动时就会执行 ls /etc 可以省略。
常用命令
容器已经创建好后就不再适用于 docker run 命令了 docker run 命令主要是用于创建新的容器并运行如果需要启动已经存在的容器则使用 docker start 命令。
# 列出所有容器
docker ps -a# 列出所有镜像
docker image ls
docker images# 启动容器
docker start 容器名称/容器ID# 停止容器
docker stop 容器名称/容器ID# 强制停止容器
docker kill 容器名称/容器ID# 重启容器
docker restart 容器名称/容器ID# 删除容器
docker rm 容器名称/容器ID# 删除镜像
docker rmi 容器名称/容器ID目录挂载
现存问题
数据没有保存到宿主机中当容器删除后数据就丢失了。宿主机和容器之间的文件传递比较麻烦。多个容器需要共享数据。
目录挂载可以解决以上问题Docker为目录挂载提供了三种方式 bind mount 把宿主机目录映射到容器内双向文件传递。适合变动比较频繁的场景比如代码目录、配置文件等。 volume 由容器创建和管理存储在宿主机中官方推荐Linux 文件系统。适合存储不需要关心的数据如数据库数据。 tmpfs mount 适合存储临时文件存储在宿主机内存中。不可多容器共享。
以MySQL镜像为例其 Dockerfile 中写了创建 volume 用于持久化保存数据的命令其他镜像也可以通过这种方式查看需要持久化的目录。 虽然 Dockerfile 中有创建 volume 的命令但是如果创建容器时没有主动为 volume 命名其就是匿名 volume Docker会为匿名 volume 随机生成一个名称当挂载该 volume 的容器被删除后该 volume 也会被删除。
当创建容器时主动指定的 volume 路径和 Dockerfile 约定的路径一致则该镜像创建的 volume 就不会被挂载为匿名 volume 了容器删除后该 volume 也会保留这也是最方便的一种命名方式。 终端命令
docker run -d --name mysql_8.3.0 -p 3306:3306 -e MYSQL_ROOT_PASSWORDroot -vmysql_volume:/var/lib/mysql -v D:\mount:/pc_mount mysql:latest挂载目录时如果只赋予了名称则是 volume 方式如果指定了具体目录就是 bind mount 方式。
所以在这个容器中
将容器内的 /var/lib/mysql 目录挂载为 volume 并且命名为 mysql_volume 。将宿主机的 D:\mount目录映射至容器中的 /pc_mount 。
在挂载目录时如果你指定的目录不存在于容器中则会自动创建这里的 /pc_mount 目录就会自动被创建。
迁移实操
现在需要将宿主机中MySQL数据迁移到容器中打算采用navicat的数据迁移工具那么就需要同时运行两个数据库端口同为 3306 会冲突宿主机上MySQL端口改起来并不方便容器创建后端口也不能修改那么就可以使用数据挂载的方式。
迁移方案
停止运行端口为 3306 的MySQL容器。新创建一个MySQL容器端口指定为 3305 或其他任意未被占用的端口指定 volume 的名称和端口 3306 的容器一致。迁移数据删除端口为 3305 的容器运行端口为 3306 的容器数据迁移成功。
当数据库文件较大时使用navicat迁移则会显得有些性能不足了这时候就需要通过命令行导入 将需要导入的SQL文件放在宿主机挂载的目录下宿主机 D:\mount 容器 /pc_mount 。 打开容器的终端 docker exec -it mysql_8.3.0 bash登入MySQL并选择需要导入的数据库 mysql -u root -proot
use test-base;
source /pc_mount/001.sql;从容器中导出SQL文件到宿主机同理将SQL文件导出至挂载的 /pc_mount 目录下在宿主机的 D:\mount 就可以看到。
虚拟网络
每个Docker容器都运行在自己的环境中互不干扰所以上述内容中都依赖宿主机的端口映射进行容器通信。但是有些时候我们只要让这个项目能在宿主机上访问到并不在意其所依赖的服务是否能够被宿主机操作和管理。就可以通过Docker提供的虚拟网络实现容器之间的通信再映射项目入口到宿主机即可。
桌面版并没有为虚拟网络提供较好的GUI支持需要终端执行。
# 查看已存在的虚拟网络
docker network ls默认已经存在了三个虚拟网络这是由Docker创建的对应着不同的网络驱动类型驱动类型的区别如下
Bridge网络 默认值。容器在独立的网络空间运行可以相互通信并访问外部网络。容器内服务能通过端口映射被外部访问。Host网络 容器共享宿主机的网络空间不再需要端口映射直接使用宿主机的端口。这种模式提供了最高的网络性能但是失去了隔离性。None网络 容器拥有自己的网络空间但不配置任何网络接口。它只有本地回环接口没有任何外部网络访问能力提供了最高的网络隔离性。
# 创建名为 test_net 的网络
docker network create test_net# 在该网络下创建两个容器
docker run --name redis_temp --networktest_net -d redis:latest
docker run --name redisinsight -p 8001:8001 --network test_net -d redislabs/redisinsight:latest创建了redis容器但是并没有为其映射端口。所以现在在宿主机中并不能访问到这个redis容器。
创建了redisInsight容器并且映射了8001端口这是一个redis的GUI工具用于测试是否可以通过虚拟网络访问到redis容器。
访问 http://localhost:8001/ 进入redisInsight的主页添加一个redis数据库。
Docker内部的DNS服务会自动将容器名称解析为容器对应的IP地址即容器名称就是域名所以主机地址填写容器名称即可。 连接成功这样既可以操作容器内的redis数据又不会占用宿主机自身的redis应用抢占端口。同理部署其他项目时如果项目容器需要连接数据库容器也可以通过虚拟网络实现。
如果容器已经被创建可以更改已存在的容器的连接的网络
docker network connect 网络名称 容器名称使用技巧
查看软件版本
部分镜像的 Tag 是 latest 并没有明确指出具体的版本号想要查看版本号就只能手动查看。
桌面版点击容器右侧 ··· 打开更多选项选择 Open in terminal 进入容器的终端执行该软件查看版本的命令。
终端命令
docker exec mysql_8.3.0 mysql -V但是问题就来了如果需要版本号是为了给容器命名这种方案需要先运行容器将容器删除再重新创建容器很麻烦。
通常镜像的环境变量中会指明版本号可以直接点开镜像查看 终端命令
docker inspect mysql:latest这个方式虽然比较方便但是需要进行推测并非一定正确。
保持容器运行
当在桌面版运行ubuntu等容器时会发现容器启动后就停止了进入 Exited 状态如果想要容器持续运行就需要需要在容器内部执行一个持续运行的进程。
桌面版已经不能满足需求了需要终端执行
docker run -it --name ubuntu_22.04 ubuntu:latest-t 指令分配一个虚拟的终端或控制台可以让容器持续运行不会关闭。
-i 指令可以让打开的控制台能够接受用户输入。
构建/推送镜像
想要通过Docker将项目部署到服务器上或是分发项目供他人使用就需要将项目构建为镜像官方主要推荐通过 Dockerfile 构建镜像。 Dockerfile 是一个文本文件无文件后缀由一系列的命令和参数构成这些命令对应了在构建镜像时的操作步骤。
编写Dockerfile文件
Dockerfile常用指令
FROM 指定基础镜像。所有后续的操作都是基于这个基础镜像进行的。WORKDIR 设定后续命令的执行目录。COPY 复制文件、指定目录中的所有内容不含目录本身到镜像中。ADD 复制文件、指定目录中的所有内容不含目录本身到镜像中。对tar格式的压缩文件会自动解压。RUN 构建过程中执行命令。比如安装一些软件创建一些文件等。CMD 为容器提供默认的执行命令会被 docker run 的命令行参数覆盖。ENTRYPOINT 为容器提供默认的执行命令不会被 docker run 的命令行参数覆盖。EXPOSE 公开容器的一个端口供外部访问。
通过maven执行 package 手动将项目打包命名为 output-dem.jar 在项目根目录下新建一个 Dockerfile 文件
# 使用JDK17基础镜像
FROM openjdk:17-jdk-slim# 设置工作目录容器也会使用该目录作为工作目录
WORKDIR /app# 将jar包复制到/app路径下
COPY target/output-demo.jar app.jar# 设置在运行此镜像后默认执行的命令让它运行刚才的jar包
ENTRYPOINT [java, -jar, app.jar]# 暴露端口取决于项目实际使用的端口号
EXPOSE 8080如果不是Java开发设备上并没有安装 JDK 和 maven 等构建需要的环境其他语言同理但是又有打包项目的需求则可以通过多阶段构建的方式在镜像中完成编译等操作
# 使用包含JDK17和Maven3.8.5的基础镜像
# 将本构建阶段命名为 build 以便在后面的阶段中引用
FROM maven:3.8.5-openjdk-17-slim AS build# 设置工作目录容器也会使用该目录作为工作目录
WORKDIR /app# 将当前目录下的所有文件添加到工作目录下.和./都可以表示当前目录
ADD . .# 使用Maven构建项目为jar包
RUN mvn clean package
# 使用Maven构建项目为jar包跳过测试阶段
# RUN mvn clean package -DskipTeststrue# 新的构建阶段
# 引入JDK17的基础镜像
FROM openjdk:17-jdk-slim# 设置工作目录容器也会使用该目录作为工作目录
WORKDIR /app# 将 build 阶段构建jar包复制到新阶段的/app路径下
COPY --frombuild /app/target/output-demo.jar app.jar# 设置在运行此镜像后默认执行的命令让它运行刚才的jar包
ENTRYPOINT [java, -jar, app.jar]# 暴露端口取决于项目实际使用的端口号
EXPOSE 8080在Docker的多阶段构建中每次使用新的 FROM 指令都会开始一个新的构建阶段上一阶段的指令会创建为一个临时的镜像。在新阶段中前一阶段的层和设置都被丢弃只有 --from 指定的之前阶段的内容被保留就像是开始了一个全新的 Dockerfile 一样。
构建镜像
写好 Dockerfile 后就可以通过该文件构建镜像了 docker build -t 仓库地址/命名空间/镜像名:标签 .docker build -t 仓库地址/命名空间/镜像名:标签 -f /path/myDockerfile .-t 指定镜像名称如果不推送到私有仓库仅本地使用 仓库地址/命名空间/ 可以省略。
-f 指定 Dockerfile 所在的目录也可以指定 自定义名称的Dockerfile -f 参数可省略。
. 使用当前目录下作为上下文环境 COPY 等命令会从该目录查找文件。未指定 -f 参数时则使用上下文环境中名为 Dockerfile 的文件。
推送镜像
每次发布更改内容都需要打包镜像后上传到生产环境再部署很麻烦将镜像推送至私有仓库中在生产环境直接从仓库中拉取镜像则更加高效。
# 登录仓库
docker login 仓库地址# 推送镜像
docker push 仓库地址/命名空间/镜像名:标签没有显式指定仓库地址时默认会将DockerHub作为仓库地址。
层与缓存
层Layers 根据 Dockerfile 构建镜像时每一个会改变文件系统状态的指令 RUN 、COPY 、 ADD 等都会新建一个层 每个层都是前一层的改动的结果并且每个层都只保留改动的部分共享未改动的部分。依次将所有的层合并起来就是完成的镜像。
根据这个例子可以方便理解层的概念
# Dockerfile A
RUN apt-get install -y software-package # 第一层
RUN rm -rf /var/lib/apt/lists/* # 第二层在这个片段中第一层中安装了一个软件包第二层中删除了软件包。
因为 每个层都是前一层的改动的结果 所以第二层的删除文件并不能影响到第一层只是会在第二层中对该文件打上一个 删除 的标记这个文件会作为一个无用的文件存在于最终构建的镜像中增加了镜像的体积。
# Dockerfile B
RUN apt-get install -y software-package rm -rf /var/lib/apt/lists/*在这个片段中安装和删除软件包是在同一个指令下执行的所以他们是处于同一层的操作当这一层的构建结束时这些文件就会被清理掉它们也就不会存在于最终的镜像中了。 缓存 缓存多个镜像之间可以共享层如果多镜像都是基于同一个基础镜像进行构建的。那么这个基础镜像的所有层都只需要存储一次就能在所有的镜像中共享。如果一个镜像的大部分层已经在本地存在那么在拉取这个镜像时只有不存在的层需要被下载这可以极大地节省时间和网络带宽。
Docker Compose
当项目依赖的服务较多时每个容器都要单独配置运行指定网络。使用Docker Compose可以通过一个YAML文件定义服务并同时运行它们。
Docker Compose将所管理的容器分为三层工程Project、服务Service、容器Container。
通过一个例子来理解三层结构
工程 一个工程可以被视为一家公司它为所有服务提供了整体的工作环境和资源配置。服务 公司内设有各种部门如财务和行政等每个部门有自己特定的职责和任务。每个部门都可以被看作一个服务。容器 每个部门由一个或多个员工组成。尽管每个员工都是独立的但他们共享同样的环境。一个员工相当于一个容器。
所有部门都在同一家公司工作并使用该公司的资源所以所有服务在工程中共享同样的网络、卷等资源。
各个部门之间还是会进行交流和协作所以各个服务之间可以互相通信。
同一部门的所有员工都具有相同的工作环境所以属于同一服务的所有容器都有统一的配置。员工各自做自己的项目所以容器间有一定的隔离性。
在要部署项目的目录创建一个 docker-compose.yml 文件
# 指定Docker Compose配置文件的版本
version: 3.8services: # 定义应用服务名为 appapp:image: 仓库地址/命名空间/镜像名称:标签# 将容器的8080端口映射到宿主机的8080端口ports: - 8080:8080 volumes:# 将 docker-compose.yml 所在目录映射到容器中的 /app 目录在 Dockerfile 中给定的工作目录 - ./:/app # 定义启动依赖会先启动 mysqldb 和 redisdb再启动 appdepends_on:- mysqldb- redisdb# 指定容器启动后执行的命令command: [java, -jar, app.jar] # 如果服务非手动停止Docker会自动尝试重启服务restart: always# 定义一个MySQL服务名为 mysqldb # 其他服务连接MySQL数据库时主机地址就是 mysqldb:3306mysqldb:image: mysql:8.0.30environment:- MYSQL_ROOT_PASSWORDrootvolumes:- db_data:/var/lib/mysql# 定义一个Redis服务名为 redisdb# 其他服务连接Redis数据库时主机地址就是 redisdb:6379redisdb:image: redis:7.2.4volumes:- redis_data:/datavolumes:db_data:redis_data:在 docker-compose.yml 文件所在的目录执行
docker compose up -ddocker compose up 根据 docker-compose.yml 文件内容启动、创建、连接服务。
-d 参数表示以后台方式运行。
-f 如果文件名称不是 docker-compose.yml 可以通过 -f 命令指定使用方法与 构建镜像 章节一致。
每次更改了 docker-compose.yml 文件都需要重新运行 docker-compose up -d 命令以应用更改。
结语
任何技术都有其深度与复杂性难以通过一篇文章详尽阐述。本文的初衷是为你在遭遇问题时提供一个寻找解答的方向指引。
