关于docker:打开容器技术的大门更通俗易懂的-Docker-教程

> 作者：jartto

> 出处：http://jartto.wang/2020/07/04…

富 Web 时代，利用变得越来越弱小，与此同时也越来越简单。集群部署、隔离环境、灰度公布以及动静扩容缺一不可，而容器化则成为两头的必要桥梁。

本文咱们就来摸索一下 Docker 的神秘世界，从零到一把握 Docker 的基本原理与实际操作。别再守着前端那一亩三分地，是时候该开疆扩土了。

### 讲个故事

为了更好的了解 Docker 是什么，咱们先来讲个故事：

我须要盖一个房子，于是我搬石头、砍木头、画图纸、盖房子。一顿操作，终于把这个房子盖好了。

![](https://javaobj.oss-cn-shangh…

后果，住了一段时间，灵机一动想搬到海边去。这时候按以往的方法，我只能去海边，再次搬石头、砍木头、画图纸、盖房子。

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懊恼之际，跑来一个魔法师教会我一种魔法。这种魔法能够把我盖好的房子复制一份，做成「镜像」，放在我的背包里。

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等我到了海边，就用这个「镜像」，复制一套房子，拎包入住。

是不是很神奇？对应到咱们的我的项目中来，房子就是我的项目自身，镜像就是我的项目的复制，背包就是镜像仓库。

如果要动静扩容，从仓库中取出我的项目镜像，轻易复制就能够了。Build once，Run anywhere!

不必再关注版本、兼容、部署等问题，彻底解决了「上线即崩，无休止构建」的难堪。

### 虚拟机与容器

开始之前，咱们来做一些基础知识的储备：

**①虚拟机：虚拟化硬件 **

虚拟机 Virtual Machine

指通过软件模仿的具备残缺硬件零碎性能的、运行在一个齐全隔离环境中的残缺计算机系统。在实体计算机中可能实现的工作在虚拟机中都可能实现。

在计算机中创立虚拟机时，须要将实体机的局部硬盘和内存容量作为虚拟机的硬盘和内存容量。

每个虚拟机都有独立的 CMOS、硬盘和操作系统，能够像应用实体机一样对虚拟机进行操作。在容器技术之前，业界的网红是虚拟机。

虚拟机技术的代表，是 VMWare 和 OpenStack。

**②容器：将操作系统层虚拟化，是一个规范的软件单元 **

其特点如下：

* ** 随处运行：** 容器能够将代码与配置文件和相干依赖库进行打包，从而确保在任何环境下的运行都是统一的。

* ** 高资源利用率：** 容器提供过程级的隔离，因而能够更加精密地设置 CPU 和内存的使用率，进而更好地利用服务器的计算资源。

* ** 疾速扩大：** 每个容器都可作为独自的过程予以运行，并且能够共享底层操作系统的系统资源，这样一来能够放慢容器的启动和进行效率。

区别与分割：

* 虚拟机尽管能够隔离出很多「子电脑」，但占用空间更大，启动更慢。虚拟机软件可能还要花钱，例如 VMWare。

* 容器技术不须要虚构出整个操作系统，只须要虚构一个小规模的环境，相似「沙箱」。

* 运行空间，虚拟机个别要几 GB 到 几十 GB 的空间，而容器只须要 MB 级甚至 KB 级。

咱们来看一下比照数据：

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虚拟机属于虚拟化技术，而 Docker 这样的容器技术，属于轻量级的虚拟化。

与虚拟机相比，容器更轻量且速度更快，因为它利用了 Linux 底层操作系统在隔离的环境中运行。

虚拟机的 Hypervisor 创立了一个十分牢固的边界，以避免应用程序冲破它，而容器的边界不那么弱小。

### 意识 Docker

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Docker 是一个开源的利用容器引擎，让开发者能够打包他们的利用以及依赖包到一个可移植的容器中，而后公布到任何风行的 Linux

机器上，也能够实现虚拟化。容器是齐全应用沙箱机制，相互之间不会有任何接口。

Docker 技术的三大外围概念，别离是：

* ** 镜像 Image**

* ** 容器 Container**

* ** 仓库 Repository**

Docker 轻量级的起因是什么？置信你也会有这样的纳闷：为什么 Docker 启动快？如何做到和宿主机共享内核？

当咱们申请 Docker 运行容器时，Docker 会在计算机上设置一个资源隔离的环境。

而后将打包的应用程序和关联的文件复制到 Namespace 内的文件系统中，此时环境的配置就实现了。之后 Docker

会执行咱们预先指定的命令，运行应用程序。

镜像不蕴含任何动态数据，其内容在构建之后也不会被扭转。

外围概念

外围概念如下：

* Build，Ship and Run（搭建、运输、运行）。

* Build once，Run anywhere（一次搭建，处处运行）。

* Docker 自身并不是容器，它是创立容器的工具，是利用容器引擎。

* Docker 三大外围概念，别离是：镜像 Image，容器 Container、仓库 Repository。

* Docker 技术应用 Linux 内核和内核性能（例如 Cgroups 和 namespaces）来分隔过程，以便各过程互相独立运行。

* 因为 Namespace 和 Cgroups 性能仅在 Linux 上可用，因而容器无奈在其余操作系统上运行。那么 Docker 如何在 macOS 或 Windows 上运行？Docker 实际上应用了一个技巧，并在非 Linux 操作系统上装置 Linux 虚拟机，而后在虚拟机内运行容器。

* 镜像是一个可执行包，其蕴含运行应用程序所需的代码、运行时、库、环境变量和配置文件，容器是镜像的运行时实例。

更多对于 Docker 的原理，能够查看《Docker 工作原理及容器化繁难指南》，这里不再赘述：

“`

http://dockone.io/article/8788

“`

### 装置 Docker

**①命令行装置 **

Homebrew 的 Cask 曾经反对 Docker for Mac，因而能够很不便的应用 Homebrew Cask 来进行装置，执行如下命令：

“`

brew cask install docker

“`

更多装置形式，请查看官网文档：

“`

https://www.docker.com/get-st…

“`

**②查看版本 **

命令如下：

“`

docker -v

“`

**③配置镜像减速 **

设置 Docker Engine 写入配置：

“`

{

  registry-mirrors: [

    http://hub-mirror.c.163.com/,

    https://registry.docker-cn.com

  ],

  insecure-registries:[],

  experimental: false,

  debug: true

}

“`

**④装置桌面端 **

![](https://javaobj.oss-cn-shangh…

桌面端操作非常简单，先去官网下载 [1]。通过 Docker 桌面端，咱们能够不便的操作：

* **clone：** 克隆一个我的项目。

* **build：** 打包镜像。

* **run：** 运行实例。

* **share：** 共享镜像。

好了，筹备工作就绪，上面能够大展身手了！

### 疾速开始

装置完 Docker 之后，咱们先打个理论我的项目的镜像，边学边用。

**①首先须要大抵理解一下咱们将会用到的 11 个命令 **

如下图：

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**②新建我的项目 **

为了快捷，咱们间接应用 Vue 脚手架构建我的项目：

“`

vue create docker-demo

“`

尝试启动一下：

“`

yarn serve

“`

拜访地址：http://localhost:8080/。我的项目就绪，咱们接着为我的项目打包：

“`

yarn build

“`

这时候，我的项目目录下的 Dist 就是咱们要部署的动态资源了，咱们持续下一步。

须要留神：前端我的项目个别分两类，一类间接 Nginx 动态部署，一类须要启动 Node 服务。本节咱们只思考第一种。对于 Node 服务，后文我会具体阐明。

**③新建 Dockerfile**

命令如下：

“`

cd docker-demo && touch Dockerfile

“`

此时的我的项目目录如下：

“`

.

├── Dockerfile

├── README.md

├── babel.config.js

├── dist

├── node_modules

├── package.json

├── public

├── src

└── yarn.lock

“`

能够看到咱们曾经在 docker-demo 目录下胜利创立了 Dockerfile 文件。

**④筹备 Nginx 镜像 **

运行你的 Docker 桌面端，就会默认启动实例，咱们在控制台拉取 Nginx 镜像：

“`

docker pull nginx

“`

控制台会呈现如下信息：

“`

Using default tag: latest

latest: Pulling from library/nginx

8559a31e96f4: Pull complete

8d69e59170f7: Pull complete

3f9f1ec1d262: Pull complete

d1f5ff4f210d: Pull complete

1e22bfa8652e: Pull complete

Digest: sha256:21f32f6c08406306d822a0e6e8b7dc81f53f336570e852e25fbe1e3e3d0d0133

Status: Downloaded newer image for nginx:latest

docker.io/library/nginx:latest

“`

如果你呈现这样的异样，请确认 Docker 实例是否失常运行。

“`

Cannot connect to the Docker daemon at unix:///var/run/docker.sock. Is the docker daemon running?

“`

镜像筹备 OK，咱们在根目录创立 Nginx 配置文件：

“`

touch default.conf

“`

写入：

“`

server {

    listen       80;

    server_name  localhost;

    #charset koi8-r;

    access_log  /var/log/nginx/host.access.log  main;

    error_log  /var/log/nginx/error.log  error;

    location / {

        root   /usr/share/nginx/html;

        index  index.html index.htm;

    }

    error_page   500 502 503 504  /50x.html;

    location = /50x.html {

        root   /usr/share/nginx/html;

    }

}

“`

**⑤配置镜像 **

关上 Dockerfile，写入如下内容：

“`

FROM nginx

COPY dist/ /usr/share/nginx/html/

COPY default.conf /etc/nginx/conf.d/default.conf

“`

咱们逐行解释一下代码：

* FROM nginx 指定该镜像是基于 nginx:latest 镜像而构建的。

* COPY dist/ /usr/share/nginx/html/ 命令的意思是将我的项目根目录下 dist 文件夹中的所有文件复制到镜像中 /usr/share/nginx/html/ 目录下。

* COPY default.conf /etc/nginx/conf.d/default.conf 将 default.conf 复制到 etc/nginx/conf.d/default.conf，用本地的 default.conf 配置来替换 Nginx 镜像里的默认配置。

**⑥构建镜像 **

Docker 通过 build 命令来构建镜像：

“`

docker build -t jartto-docker-demo .

“`

依照常规，咱们解释一下上述代码：

* -t 参数给镜像命名 jartto-docker-demo。

* . 是基于当前目录的 Dockerfile 来构建镜像。

执行胜利后，将会输入：

“`

Sending build context to Docker daemon  115.4MB

Step 1/3 : FROM nginx

 —> 2622e6cca7eb

Step 2/3 : COPY dist/ /usr/share/nginx/html/

 —> Using cache

 —> 82b31f98dce6

Step 3/3 : COPY default.conf /etc/nginx/conf.d/default.conf

 —> 7df6efaf9592

Successfully built 7df6efaf9592

Successfully tagged jartto-docker-demo:latest

“`

镜像制作胜利！咱们来查看一下容器：

“`

docker image ls | grep jartto-docker-demo

“`

能够看到，咱们打出了一个 133MB 的我的项目镜像：

“`

jartto-docker-demo latest 7df6efaf9592 About a minute ago 133MB

“`

镜像也有好坏之分，后续咱们将介绍如何优化，这里能够先临时疏忽。

**⑦运行容器 **

命令如下：

“`

docker run -d -p 3000:80 –name docker-vue jartto-docker-demo

“`

这里解释一下参数：

* -d 设置容器在后盾运行。

* -p 示意端口映射，把本机的 3000 端口映射到 container 的 80 端口（这样外网就能通过本机的 3000 端口拜访了。

* \–name 设置容器名 docker-vue。

* jartto-docker-demo 是咱们下面构建的镜像名字。

补充一点：在控制台，咱们能够通过 docker ps 查看刚运行的 Container 的 ID：

“`

docker ps -a

“`

控制台会输入：

“`

CONTAINER ID IMAGE              COMMAND                  CREATED       STATUS PORTS  NAMES

ab1375befb0b jartto-docker-demo /docker-entrypoint.…   8 minutes ago Up 7 minutes  0.0.0.0:3000->80/tcp  docker-vue

“`

如果你应用桌面端，那么关上 Docker Dashboard 就能够看到容器列表了，如下图：

![](https://javaobj.oss-cn-shangh…

**⑧拜访我的项目 **

因为咱们映射了本机 3000 端口，所以执行：

“`

curl -v -i localhost:3000

“`

或者关上浏览器，拜访：localhost:3000。

**⑨公布镜像 **

如果你想为社区贡献力量，那么须要将镜像公布，不便其余开发者应用。

公布镜像须要如下步骤：

* 登陆 dockerhub[2]，注册账号。

* 命令行执行 docker login，之后输出咱们的账号密码，进行登录。

* 推送镜像之前，须要打一个 Tag，执行 docker tag <image> <username>/<repository>:<tag>。

全流程完结，当前咱们要应用，再也不须要「搬石头、砍木头、画图纸、盖房子」了，拎包入住。这也是 Docker 独特魅力所在。

### 惯例操作

到这里，祝贺你曾经实现了 Docker 的入门我的项目！如果还想持续深刻，无妨接着往下看看。

**①参数应用 **

FROM：

* 指定根底镜像，所有构建的镜像都必须有一个根底镜像，且 FROM 命令必须是 Dockerfile 的第一个命令

* FROM <image> [AS <name>] 指定从一个镜像构建起一个新的镜像名字

* FROM <image>[:<tag>] [AS <name>] 指定镜像的版本 Tag

* 示例：FROM mysql:5.0 AS database

MAINTAINER：

* 镜像保护人的信息

* MAINTAINER <name>

* 示例：MAINTAINER Jartto Jartto@qq.com

RUN：

* 构建镜像时要执行的命令

* RUN <command>

* 示例：RUN [executable, param1, param2]

ADD：

* 将本地的文件增加复制到容器中去，压缩包会解压，能够拜访网络上的文件，会主动下载

* ADD <src> <dest>

* 示例：ADD `*.js /app` 增加 js 文件到容器中的 app 目录下

COPY：

* 性能和 ADD 一样，只是复制，不会解压或者下载文件

CMD：

* 启动容器后执行的命令，和 RUN 不一样，RUN 是在构建镜像是要运行的命令

* 当应用 docker run 运行容器的时候，这个能够在命令行被笼罩

* 示例：CMD [executable, param1, param2]

ENTRYPOINT：

* 也是执行命令，和 CMD 一样，只是这个命令不会被命令行笼罩

* ENTRYPOINT [executable, param1, param2]

* 示例：ENTRYPOINT [donnet, myapp.dll]

LABEL：为镜像增加元数据，key-value 模式

* LABEL <key>=<value> <key>=<value> …

* 示例：LABEL version=1.0 description= 这是一个 web 利用

ENV：设置环境变量，有些容器运行时会须要某些环境变量

* ENV <key> <value> 一次设置一个环境变量

* ENV <key>=<value> <key>=<value> <key>=<value> 设置多个环境变量

* 示例：ENV JAVA_HOME /usr/java1.8/

EXPOSE：裸露对外的端口（容器外部程序的端口，尽管会和宿主机的一样，然而其实是两个端口）

* EXPOSE <port>

* 示例：EXPOSE 80

* 容器运行时，须要用 -p 映射内部端口能力拜访到容器内的端口

VOLUME：指定数据长久化的目录，官方语言叫做挂载

* VOLUME /var/log 指定容器中须要被挂载的目录，会把这个目录映射到宿主机的一个随机目录上，实现数据的长久化和同步

* VOLUME [/var/log,/var/test…..] 指定容器中多个须要被挂载的目录，会把这些目录映射到宿主机的多个随机目录上，实现数据的长久化和同步

* VOLUME /var/data var/log 指定容器中的 var/log 目录挂载到宿主机上的 /var/data 目录，这种模式能够手动指定宿主机上的目录

WORKDIR：设置工作目录，设置之后，RUN、CMD、COPY、ADD 的工作目录都会同步变更

* WORKDIR <path>

* 示例：WORKDIR /app/test

USER：指定运行命令时所应用的用户，为了平安和权限起见，依据要执行的命令抉择不同用户

* USER <user>:[<group>]

* 示例：USER test

ARG：设置构建镜像是要传递的参数

* ARG <name>[=<value>]

* ARG name=sss

更多操作，请移步官网应用文档 [3]：

“`

https://docs.docker.com/

“`

### 最佳实际

在把握 Docker 惯例操作之后，咱们很容易就能够打出本人想要的我的项目镜像。

然而不同的操作打出的镜像也是千差万别。到底是什么起因导致镜像差别，咱们无妨持续摸索。

以下是在利用 Docker 过程中整顿的最佳实际，请尽量遵循如下准则：

* **Require 明确：** 须要什么镜像。

* ** 步骤精简：** 变动较少的 Step 优先。

* ** 版本明确：** 镜像命名明确。

* ** 阐明文档：** 整个镜像打包步骤能够重现。

### 总结

容器化技术必将是云时代不可或缺的技能之一，而 Docker 只是沧海一粟。随之而来的还有集群容器治理 Kubernetes、Service Mesh

、Istio 等技术。

关上 Docker 的大门，一直抽丝剥茧，逐层深刻，你将感触到容器化的无穷魅力。

### 相干链接：

* https://www.docker.com/produc…

* https://hub.docker.com/

* https://docs.docker.com/

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