Docker 入门

一、 Docker 介绍

Docker 是一个用于 构建(build)、运行(run)、传送(share) 应用程序的平台。

通过 Docker 我们可以将应用程序及其运行时所依赖的环境、第三方软件库、配置文件等打包在一起，行成一个个“集装箱”，运送至其他平台，以便于在任何环境中正确地运行。

二、 Docker 应用场景

应用隔离、环境配置、 安装部署、持续集成、持续发布、DevOps

例如，我们利用目前较为主流的前后端分离架构写了一个网站，前端使用 Vue 来构建网站的界面，后端使用 Java 的 SpringBoot 微服务架构来提供各种服务和接口，使用 MySQL 数据库来存储数据。

如果不使用 Docker，我们需要先安装 NodeJs 环境、安装各种 npm 依赖包，配置 Java 运行环境，安装 SpringBoot 微服务的各种第三方依赖包，安装 MySQL 数据库，以及配置各种环境变量、启动服务等。与此同时，如果要把该网站部署在测试环境和生产环境上，还需要将上述步骤再重复一遍。

相反，如果我们使用 Docker，只要我们在开发环境中配置好了所有环境并将其打包成一个“集装箱”，那么就可以直接在其他环境中直接运行。

三、容器和虚拟机的区别

（一）传统虚拟机

传统虚拟机软件包括：VMware 、 Virtalbox、 Parallels Desktop 、 WSL 、 Hyper-V 等

虚拟机是完整的操作系统，可以在该操作系统中运行各种支持的应用程序。虚拟机实际上是利用 虚拟化技术(Hypervisor) 将物理资源虚拟化为多个逻辑资源，它可以将一个物理服务器虚拟为多个逻辑服务器，每个逻辑服务器都有自己的操作系统、 CPU 、内存、硬盘和网络接口等。逻辑服务器之间是完全隔离的，可以独立运行。

虚拟机在一定程度上实现了资源的整合，可以将一台服务器的计算能力、存储能力、网络资源分配给多台虚拟服务器，实现多台服务器的功能。但虚拟机也存在一定的缺点，每台虚拟服务器都将占用非常多的资源，且启动速度慢。

实际上我们并不需要让每台服务器都运行多个虚拟机。通常情况下，每台物理服务器都有其特定的用途，如 Web 服务器只需提供收发数据包的功能即可，并不需要一个完整的操作系统，因此没有必要在该服务器上使用虚拟机来收发数据包。

（二）容器

容器是一个虚拟化技术，一定程度上类似虚拟机，是一个独立的环境。Docker 是容器的一种实现方式，是一个容器话的解决方案和平台。

与虚拟机不同的是，容器中并不需要运行一个完整的操作系统便可以运行应用程序，因此其占用的资源更少、启动速度更快。

四、基本原理

Docker基本概念

（一）镜像 images

镜像是一个只读模版，可以用来创建容器。（类）

（二）容器 containers

容器是 Docker 的运行实例，提供了一个独立的可移植的环境，可以在该环境中运行应用程序。（对象）

（三）仓库 registry

用于存储 Docker 镜像。

五、安装配置

（一）安装

  • macOS 安装

    下载安装即可。安装后运行 Docker，便可以在终端中使用 Docker 命令。

    Docker安装

  • Windows 安装

    下载安装完毕后，需要在系统设置-Windows 功能中开启 Hyper-V 功能，才能正常启用 Docker 。

（二）容器化

  1. 将应用程序打包成容器，然后在容器中运行应用程序的过程。
  2. 容器化步骤：
    1. 创建一个 Dockerfile ；
    2. 使用 Dockerfile 构建镜像；
    3. 使用镜像创建和运行容器。
  3. Dockerfile：文本文件，包含了多条指令，用于指导 Docker 构建镜像。通常包括精简版的操作系统、应用程序的运行环境、应用程序本体、第三方依赖包或库、应用程序的配置文件、环境变量等。

六、常用命令

Docker 常用命令

七、构建镜像并启动容器

（一）创建 Dockerfile 文件

  1. 创建 HelloDocker 文件夹；

  2. 在项目文件夹中创建 index.js 文件并键入简单 JS 命令，使之在控制台输出语句；

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    // 在控制台输出语句
    console.log("Hello World!")

    现在，在开发环境中已经可以输出语句了；

    但是，如果我们需要在其他环境也运行该程序，就需要安装兼容的操作系统、JS 运行环境 NodeJS，并将该程序及其依赖包和配置文件一并复制到新的环境中，才能正常运行；

    此时，就可以利用 Docker，将这些步骤打包起来，写入 Dockerfile 文件中。

  3. 在项目文件夹中创建 Dockerfile 文件并写入相关命令；

    1. 设置镜像

      镜像是按层次结构来构建的，每一层都是基于上一层的，因此需要先指定一个基础镜像；然后在该镜像的基础上添加应用程序。

      这里使用到了 NodeJS ，因此需要添加其对应的基础镜像，本来应该从 Linux 的基础镜像（操作系统）开始，例如 alpine ，但 NodeJS 的镜像实际上已经是基于 Alpine 镜像构建的了，所以我们可以直接使用 NodeJS 的镜像作为我们的基础镜像。

    2. 将应用程序复制到 Docker 中

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      COPY 源文件路径 目标路径

    3. 在镜像中运行应用程序

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      CMD ["可执行程序名", "可执行程序接受的参数"]

（二）创建镜像

  1. 在终端中创建镜像

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    docker build -t 镜像名称[:版本号] 目录
    // 版本号可省略，不指定版本默认使用最新版本
    // . 表示当前目录

  2. 查看镜像是否创建成功

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    docker images
    // docker image ls

（三）运行镜像

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docker run 镜像名称

（四）在其他环境中运行镜像

  • 将镜像复制到当前环境中，运行即可；

  • 将镜像上传至 Dockerhub 中，在任意环境中 pull 拉取再运行即可。

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    docker pull 用户名/镜像名称