docker 基础

常见命令:

命令 说明 文档地址
docker pull 拉取镜像 docker pull
docker push 推送镜像到DockerRegistry docker push
docker images 查看本地镜像 docker images
docker rmi 删除本地镜像 docker rmi
docker run 创建并运行容器(不能重复创建) docker run
docker stop 停止指定容器 docker stop
docker start 启动指定容器 docker start
docker restart 重新启动容器 docker restart
docker rm 删除指定容器 docs.docker.com
docker ps 查看容器 docker ps
docker logs 查看容器运行日志 docker logs
docker exec 进入容器 docker exec
docker save 保存镜像到本地压缩文件 docker save
docker load 加载本地压缩文件到镜像 docker load
docker inspect 查看容器详细信息 docker inspect

默认情况下,每次重启虚拟机我们都需要手动启动Docker和Docker中的容器。通过命令可以实现开机自启:

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# Docker开机自启
systemctl enable docker

# Docker容器开机自启
docker update --restart=always [容器名/容器id]

以 Nginx 为例演示命令

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# 第1步,去DockerHub查看nginx镜像仓库及相关信息

# 第2步,拉取Nginx镜像
docker pull nginx

# 第3步,查看镜像
docker images
# 结果如下:
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
nginx latest 605c77e624dd 16 months ago 141MB
mysql latest 3218b38490ce 17 months ago 516MB

# 第4步,创建并允许Nginx容器
docker run -d --name nginx -p 80:80 nginx

# 第5步,查看运行中容器
docker ps
# 也可以加格式化方式访问,格式会更加清爽
docker ps --format "table {{.ID}}\t{{.Image}}\t{{.Ports}}\t{{.Status}}\t{{.Names}}"

# 第6步,访问网页,地址:http://虚拟机地址

# 第7步,停止容器
docker stop nginx

# 第8步,查看所有容器
docker ps -a --format "table {{.ID}}\t{{.Image}}\t{{.Ports}}\t{{.Status}}\t{{.Names}}"

# 第9步,再次启动nginx容器
docker start nginx

# 第10步,再次查看容器
docker ps --format "table {{.ID}}\t{{.Image}}\t{{.Ports}}\t{{.Status}}\t{{.Names}}"

# 第11步,查看容器详细信息
docker inspect nginx

# 第12步,进入容器,查看容器内目录
docker exec -it nginx bash
# 或者,可以进入MySQL
docker exec -it mysql mysql -uroot -p

# 第13步,删除容器
docker rm nginx
# 发现无法删除,因为容器运行中,强制删除容器
docker rm -f nginx

可以给常用 Docker 命令起别名,方便访问

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# 修改/root/.bashrc文件
vi /root/.bashrc
内容如下:
# .bashrc

# User specific aliases and functions

alias rm='rm -i'
alias cp='cp -i'
alias mv='mv -i'
alias dps='docker ps --format "table {{.ID}}\t{{.Image}}\t{{.Ports}}\t{{.Status}}\t{{.Names}}"'
alias dis='docker images'

# Source global definitions
if [ -f /etc/bashrc ]; then
. /etc/bashrc
fi

然后执行命令使别名生效

数据卷

容器是隔离环境,容器内程序的文件、配置、运行时产生的容器都在容器内部,我们要读写容器内的文件非常不方便,这增强了安全性,但也会为维护带来一些困难,如下列的问题:

  • 如果要升级MySQL版本,需要销毁旧容器,那么数据岂不是跟着被销毁了?
  • MySQL、Nginx容器运行后,如果我要修改其中的某些配置该怎么办?
  • 我想要让Nginx代理我的静态资源怎么办

因此,容器提供程序的运行环境,但是程序运行产生的数据、程序运行依赖的配置都应该与容器解耦

什么是数据卷

数据卷是一个虚拟目录,是容器内目录和宿主机目录之间映射的桥梁

以 Nginx 为例,Nginx 中有两个关键的目录:

  • html:放置一些静态资源
  • conf:放置配置文件

如果要让 Nginx 代理我们的静态资源,最好是放在 html 目录中,如果要修改 Nginx 的配置,最好是找到 conf 下的 nginx.conf 文件

但这时候问题就来了,容器内 Nginx 的所以文件都与物理机隔离,所以我们必须利用数据卷将两个目录与宿主机关联,方便操作

在上图中我们创建了两个数据卷:conf 和 html,Nginx 容器内部的两个目录分别与两个数据库关联,而数据卷 conf 和 html 分别指向了宿主机的/var/lib/docker/volumes/conf/_data目录和/var/lib/docker/volumes/html/_data目录

这样就成功将容器内的 conf 和 html 目录挂载在宿主机的 conf 和 html 目录上,此时我们操作宿主机的文件就是操作容器内的对应文件,只要我们将静态资源放入宿主机对应目录就可以被 Nginx 代理

数据卷命令

命令 说明 文档地址
docker volume create 创建数据卷 docker volume create
docker volume ls 查看所有数据卷 docs.docker.com
docker volume rm 删除指定数据卷 docs.docker.com
docker volume inspect 查看某个数据卷的详情 docs.docker.com
docker volume prune 清除数据卷 docker volume prune

(容器与数据卷的挂载要在创建容器时配置,已经创建好的容器不能设置数据卷,而且创建容器的过程中,数据卷会自动创建

例:

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# 1.首先创建容器并指定数据卷,注意通过 -v 参数来指定数据卷
docker run -d --name nginx -p 80:80 -v html:/usr/share/nginx/html nginx

# 2.然后查看数据卷
docker volume ls
# 结果
DRIVER VOLUME NAME
local 29524ff09715d3688eae3f99803a2796558dbd00ca584a25a4bbc193ca82459f
local html

# 3.查看数据卷详情
docker volume inspect html
# 结果
[
{
"CreatedAt": "2024-05-17T19:57:08+08:00",
"Driver": "local",
"Labels": null,
"Mountpoint": "/var/lib/docker/volumes/html/_data",
"Name": "html",
"Options": null,
"Scope": "local"
}
]

# 4.查看/var/lib/docker/volumes/html/_data目录
ll /var/lib/docker/volumes/html/_data
# 可以看到与nginx的html目录内容一样,结果如下:
总用量 8
-rw-r--r--. 1 root root 497 12月 28 2021 50x.html
-rw-r--r--. 1 root root 615 12月 28 2021 index.html

# 5.进入该目录,并随意修改index.html内容
cd /var/lib/docker/volumes/html/_data
vi index.html

# 6.打开页面,查看效果

# 7.进入容器内部,查看/usr/share/nginx/html目录内的文件是否变化
docker exec -it nginx bash

匿名数据卷

当容器声明了一个本地目录,需要挂载数据卷,但数据卷未定义,这就是匿名卷,这时候 Docker 会在/var/lib/docker/volumes 里随机生成一个类似这样的目录:

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/var/lib/docker/volumes/1a2b3c4d5e6f7g8h9i/_data

然后挂载到容器的/data目录中

这样做可以简化镜像的通用性,不需要知道宿主机的路径,不论用户在哪台机器上运行,数据都自动保存到一个匿名卷中,镜像自动管理自己的卷,让镜像更容易复用和分发

但是缺点是不好管理数据卷

同理,也不一定要将数据卷挂载在 docker 那么深的目录里,我们可以直接将容器目录与宿主机指定目录挂载

本地目录挂载

注意:本地目录或文件必须以 / 或 ./开头,如果直接以名字开头,会被识别为数据卷名而非本地目录名

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# 1.删除原来的MySQL容器
docker rm -f mysql

# 2.进入root目录
cd ~

# 3.创建并运行新mysql容器,挂载本地目录
docker run -d \
--name mysql \
-p 3306:3306 \
-e TZ=Asia/Shanghai \
-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123 \
-v ./mysql/data:/var/lib/mysql \
-v ./mysql/conf:/etc/mysql/conf.d \
-v ./mysql/init:/docker-entrypoint-initdb.d \
mysql

# 4.查看root目录,可以发现~/mysql/data目录已经自动创建好了
ls -l mysql
# 结果:
总用量 4
drwxr-xr-x. 2 root root 20 5月 19 15:11 conf
drwxr-xr-x. 7 polkitd root 4096 5月 19 15:11 data
drwxr-xr-x. 2 root root 23 5月 19 15:11 init

# 查看data目录,会发现里面有大量数据库数据,说明数据库完成了初始化
ls -l data

# 5.查看MySQL容器内数据
# 5.1.进入MySQL
docker exec -it mysql mysql -uroot -p123
# 5.2.查看编码表
show variables like "%char%";
# 5.3.结果,发现编码是utf8mb4没有问题
+--------------------------+--------------------------------+
| Variable_name | Value |
+--------------------------+--------------------------------+
| character_set_client | utf8mb4 |
| character_set_connection | utf8mb4 |
| character_set_database | utf8mb4 |
| character_set_filesystem | binary |
| character_set_results | utf8mb4 |
| character_set_server | utf8mb4 |
| character_set_system | utf8mb3 |
| character_sets_dir | /usr/share/mysql-8.0/charsets/ |
+--------------------------+--------------------------------+

# 6.查看数据
# 6.1.查看数据库
show databases;
# 结果,hmall是黑马商城数据库
+--------------------+
| Database |
+--------------------+
| hmall |
| information_schema |
| mysql |
| performance_schema |
| sys |
+--------------------+
5 rows in set (0.00 sec)
# 6.2.切换到hmall数据库
use hmall;
# 6.3.查看表
show tables;
# 结果:
+-----------------+
| Tables_in_hmall |
+-----------------+
| address |
| cart |
| item |
| order |
| order_detail |
| order_logistics |
| pay_order |
| user |
+-----------------+
# 6.4.查看address表数据
+----+---------+----------+--------+----------+-------------+---------------+-----------+------------+-------+
| id | user_id | province | city | town | mobile | street | contact | is_default | notes |
+----+---------+----------+--------+----------+-------------+---------------+-----------+------------+-------+
| 59 | 1 | 北京 | 北京 | 朝阳区 | 13900112222 | 金燕龙办公楼 | 李佳诚 | 0 | NULL |
| 60 | 1 | 北京 | 北京 | 朝阳区 | 13700221122 | 修正大厦 | 李佳红 | 0 | NULL |
| 61 | 1 | 上海 | 上海 | 浦东新区 | 13301212233 | 航头镇航头路 | 李佳星 | 1 | NULL |
| 63 | 1 | 广东 | 佛山 | 永春 | 13301212233 | 永春武馆 | 李晓龙 | 0 | NULL |
+----+---------+----------+--------+----------+-------------+---------------+-----------+------------+-------+
4 rows in set (0.00 sec)

镜像

虽然我们基本一直在用别人 pull 的镜像,但是我们也要了解一些如何打包一个镜像

镜像结构

首先来了解一下镜像的结构

镜像之所以能让我们快速跨操作系统应用而忽略运行环境的配置,就是因为镜像中已经包含了程序运行需要的系统函数库、环境、配置、依赖

因此,自定义镜像的本质就是依次准备好程序运行所需的基础环境,依赖,程序本身,运行配置等文件,并打包而成

比如我们要从零部署一个 Java 应用,流程大概如下:

  • 准备一个 Linux 服务
  • 按照 jdk
  • 上传 jar 包
  • 运行 jar 包

所以我们打包镜像也是如下步骤:

  • 准备 Linux 运行环境
  • 安装并配置 jdk
  • 上传 jar 包
  • 配置运行脚本

上述的操作其实本质都是在生产一些文件,所以镜像就是一堆文件的集合

但要注意镜像文件不是随意堆放的,而是按照操作的步骤分层叠加而成,每一层形成的文件都会单独打包并标记一个唯一 id,称为Layer(层)。如果我们构建时用到的某些层其他人已经制作过,就可以直接拷贝使用这些层,而不用重复制作

就比如第一步的 Linux 运行环境,Docker 官方已经制作了这样只包含 Linux 运行环境的镜像,我们在制作 java 镜像时就无需重复制作,省心省力

dockerfile

由于制作镜像的过程中,需要逐层处理和打包,非常复杂,也容易因为一些莫名其妙的问题导致镜像出问题,所以 Docker 就提供了自动打包镜像的功能,我们只要将打包的过程,每一层要做的事情用固定的语法写下来,交给 Docker 去执行就好

而这种记录镜像结构的文件就称为Dockerfile,其对应的语法可以参考官方文档:

https://docs.docker.com/engine/reference/builder/

指令 说明 示例
FROM 指定基础镜像 FROM centos:6
ENV 设置环境变量,可在后面指令使用 ENV key value
COPY 拷贝本地文件到镜像的指定目录 COPY ./xx.jar /tmp/app.jar
RUN 执行Linux的shell命令,一般是安装过程的命令 RUN yum install gcc
EXPOSE 指定容器运行时监听的端口,是给镜像使用者看的 EXPOSE 8080
ENTRYPOINT 镜像中应用的启动命令,容器运行时调用 ENTRYPOINT java -jar xx.jar

例如,要基于 Ubuntu 镜像构建一个 Java 应用,其 Dockerfile 内容如下:

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# 指定基础镜像
FROM ubuntu:16.04
# 配置环境变量,JDK的安装目录、容器内时区
ENV JAVA_DIR=/usr/local
ENV TZ=Asia/Shanghai
# 拷贝jdk和java项目的包
COPY ./jdk8.tar.gz $JAVA_DIR/
COPY ./docker-demo.jar /tmp/app.jar
# 设定时区
RUN ln -snf /usr/share/zoneinfo/$TZ /etc/localtime && echo $TZ > /etc/timezone
# 安装JDK
RUN cd $JAVA_DIR \
&& tar -xf ./jdk8.tar.gz \
&& mv ./jdk1.8.0_144 ./java8
# 配置环境变量
ENV JAVA_HOME=$JAVA_DIR/java8
ENV PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin
# 指定项目监听的端口
EXPOSE 8080
# 入口,java项目的启动命令
ENTRYPOINT ["java", "-jar", "/app.jar"]

同时也有人提供了基础的系统加 jdk 环境,在此基础上制作 java 镜像更加便利

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# 基础镜像
FROM openjdk:11.0-jre-buster
# 设定时区
ENV TZ=Asia/Shanghai
RUN ln -snf /usr/share/zoneinfo/$TZ /etc/localtime && echo $TZ > /etc/timezone
# 拷贝jar包
COPY docker-demo.jar /app.jar
# 入口
ENTRYPOINT ["java", "-jar", "/app.jar"]

构建镜像

Dockerfile 文件写好后就可以利用命令构建镜像了

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# 进入镜像目录
cd /root/demo
# 开始构建
docker build -t docker-demo:1.0 .
或:
//# 直接指定Dockerfile目录
//docker build -t docker-demo:1.0 /root/demo
  • docker build : 就是构建一个docker镜像
  • -t docker-demo:1.0-t参数是指定镜像的名称(repositorytag
  • . : 最后的点是指构建时Dockerfile所在路径,由于我们进入了demo目录,所以指定的是.代表当前目录,也可以直接指定Dockerfile目录

然后就可以尝试运行:

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# 1.创建并运行容器
docker run -d --name dd -p 8080:8080 docker-demo:1.0
# 2.查看容器
dps
# 结果
CONTAINER ID IMAGE PORTS STATUS NAMES
78a000447b49 docker-demo:1.0 0.0.0.0:8080->8080/tcp, :::8090->8090/tcp Up 2 seconds dd
f63cfead8502 mysql 0.0.0.0:3306->3306/tcp, :::3306->3306/tcp, 33060/tcp Up 2 hours mysql

# 3.访问
curl localhost:8080/hello/count
# 结果
hello world

网络

Java 项目往往需要访问各种其他中间件如 MySQL、Redis 等,在容器内毫无疑问是可以互相访问的,但是容器之间呢

首先,我们查看下MySQL容器的详细信息,重点关注其中的网络IP地址:

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# 1.用基本命令,寻找Networks.bridge.IPAddress属性
docker inspect mysql
# 也可以使用format过滤结果
docker inspect --format='{{range .NetworkSettings.Networks}}{{println .IPAddress}}{{end}}' mysql
# 得到IP地址如下:
172.17.0.2

# 2.然后通过命令进入dd容器
docker exec -it dd bash

# 3.在容器内,通过ping命令测试网络
ping 172.17.0.2
# 结果
PING 172.17.0.2 (172.17.0.2) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 172.17.0.2: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.053 ms
64 bytes from 172.17.0.2: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.059 ms
64 bytes from 172.17.0.2: icmp_seq=3 ttl=64 time=0.058 ms

可以互联

但是容器的 ip 其实是一个虚拟 ip,并不与某个容器绑定,如果我们在开发时写死某个IP,而在部署时很可能MySQL容器的IP会发生变化,连接会失败

所以我们必须借助 docker 的网络功能解决这个问题

https://docs.docker.com/engine/reference/commandline/network/

命令 说明 文档地址
docker network create 创建一个网络 docker network create
docker network ls 查看所有网络 docs.docker.com
docker network rm 删除指定网络 docs.docker.com
docker network prune 清除未使用的网络 docs.docker.com
docker network connect 使指定容器连接加入某网络 docs.docker.com
docker network disconnect 使指定容器连接离开某网络 docker network disconnect
docker network inspect 查看网络详细信息 docker network inspect
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# 1.首先通过命令创建一个网络
docker network create hmall

# 2.然后查看网络
docker network ls
# 结果:
NETWORK ID NAME DRIVER SCOPE
639bc44d0a87 bridge bridge local
403f16ec62a2 hmall bridge local
0dc0f72a0fbb host host local
cd8d3e8df47b none null local
# 其中,除了hmall以外,其它都是默认的网络

# 3.让dd和mysql都加入该网络,注意,在加入网络时可以通过--alias给容器起别名
# 这样该网络内的其它容器可以用别名互相访问!
# 3.1.mysql容器,指定别名为db,另外每一个容器都有一个别名是容器名
docker network connect hmall mysql --alias db
# 3.2.db容器,也就是我们的java项目
docker network connect hmall dd

# 4.进入dd容器,尝试利用别名访问db
# 4.1.进入容器
docker exec -it dd bash
# 4.2.用db别名访问
ping db
# 结果
PING db (172.18.0.2) 56(84) bytes of data.
64 bytes from mysql.hmall (172.18.0.2): icmp_seq=1 ttl=64 time=0.070 ms
64 bytes from mysql.hmall (172.18.0.2): icmp_seq=2 ttl=64 time=0.056 ms
# 4.3.用容器名访问
ping mysql
# 结果:
PING mysql (172.18.0.2) 56(84) bytes of data.
64 bytes from mysql.hmall (172.18.0.2): icmp_seq=1 ttl=64 time=0.044 ms
64 bytes from mysql.hmall (172.18.0.2): icmp_seq=2 ttl=64 time=0.054 ms

此时无需记住 ip 地址也可以实现容器互联