最清晰易懂docker入门教程

Java抽象带篮子
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1.什么是docker？

Docker是一个基于轻量级虚拟化技术的容器，整个项目基于Go语言开发，并采用了Apache 2.0协议。Docker可以将我们的应用程序打包封装到一个容器中，该容器包含了应用程序的代码、运行环境、依赖库、配置文件等必需的资源，通过容器就可以实现方便快速并且与平台解耦的自动化部署方式，无论你部署时的环境如何，容器中的应用程序都会运行在同一种环境下。

举个栗子，小明写了一个CMS系统，该系统的技术栈非常广，需要依赖于各种开源库和中间件。如果按照纯手动的部署方式，小明需要安装各种开源软件，还需要写好每个开源软件的配置文件。如果只是部署一次，这点时间开销还是可以接受的，但如果小明每隔几天就需要换个服务器去部署他的程序，那么这些繁琐的重复工作无疑是会令人发狂的。这时候，Docker的用处就派上场了，小明只需要根据应用程序的部署步骤编写一份Dockerfile文件（将安装、配置等操作交由Docker自动化处理），然后构建并发布他的镜像，这样，不管在什么机器上，小明都只需要拉取他需要的镜像，然后就可以直接部署运行了，这正是Docker的魅力所在。

2.什么是镜像和容器?

Image（镜像）：它类似于虚拟机中使用到的镜像，由于任何应用程序都需要有它自己的运行环境，Image就是用来提供所需运行环境的一个模板。

Container（容器）：Container是Docker提供的一个抽象层，它就像一个轻量级的沙盒，其中包含了一个极简的Linux系统环境与运行在其中的应用程序。Container是Image的运行实例（Image本身是只读的，Container启动时，Docker会在Image的上层创建一个可写层，任何在Container中的修改都不会影响到Image，如果想要在Image保存Container中的修改，Docker采用了基于Container生成新的Image层的策略），Docker引擎利用Container来操作并隔离每个应用（也就是说，每个容器中的应用都是互相独立的）。

3.docker有什么优势?

  • 灵活性：即使是最复杂的应用程序也可以容器化。
  • 轻量级：容器利用并共享主机内核，使它们在系统资源方面比虚拟机更有效率。
  • 可移植：您可以在本地构建，部署到云上，并在任何地方运行。
  • 松耦合：容器是高度自给自足和封装的，允许您在不影响其他容器的情况下替换或升级其中一个。
  • 可扩展：您可以跨数据中心增加和自动分发容器副本。
  • 安全性：容器对进程应用主动约束和隔离，而不需要用户进行任何配置。

4.docker的安装与卸载

Docker可以安装在Windows、Linux、Mac等各个平台上。具体可以查看文档Install Docker。安装完成之后，可以查看Docker的版本信息：

[root@xxx ~]# docker version
Client:
 Version:      1.12.3
 API version:  1.24
 Go version:   go1.6.3
 Git commit:   6b644ec
 Built:
 OS/Arch:      linux/amd64

Server:
 Version:      1.12.3
 API version:  1.24
 Go version:   go1.6.3
 Git commit:   6b644ec
 Built:
 OS/Arch:      linux/amd64

查看Docker的帮助信息：# docker --help。各种命令的用法也不再赘述，后边用到哪些命令时会作出一定的解释。

5.docker中关于镜像的基本操作

安装完Docker引擎之后，就可以对镜像进行基本的操作了。

我们从官方注册服务器（hub.docker.com）的仓库中pull下CentOS的镜像，前边说过，每个仓库会有多个镜像，用tag标示，如果不加tag，默认使用latest镜像：

[root@xxx ~]# docker search centos    # 查看centos镜像是否存在
[root@xxx ~]# docker pull centos    # 利用pull命令获取镜像
Using default tag: latest
latest: Pulling from library/centos
08d48e6f1cff: Pull complete
Digest: sha256:b2f9d1c0ff5f87a4743104d099a3d561002ac500db1b9bfa02a783a46e0d366c
Status: Downloaded newer image for centos:latest

[root@xxx ~]# docker images    # 查看当前系统中的images信息
REPOSITORY      TAG            IMAGE ID       CREATED        SIZE
centos          latest         0584b3d2cf6d   9 days ago     196.5 MB

以上是下载一个已有镜像，此外有两种方法可以帮助你新建自有镜像。

（1）利用镜像启动一个容器后进行修改 ==> 利用commit提交更新后的副本

[root@xxx ~]# docker run -it centos:latest /bin/bash    # 启动一个容器
[root@72f1a8a0e394 /]#    # 这里命令行形式变了，表示已经进入了一个新环境
[root@72f1a8a0e394 /]# git --version    # 此时的容器中没有git
bash: git: command not found
[root@72f1a8a0e394 /]# yum install git    # 利用yum安装git
......
[root@72f1a8a0e394 /]# git --version   # 此时的容器中已经装有git了
git version 1.8.3.1

此时利用exit退出该容器，然后查看docker中运行的程序（容器）：

[root@xxx ~]# docker ps -a
CONTAINER ID  IMAGE    COMMAND      CREATED   STATUS   PORTS    NAMES
72f1a8a0e394  centos:latest "/bin/bash"  9 minutes ago   Exited (0) 3 minutes ago      angry_hodgkin

这里将容器转化为一个镜像，即执行commit操作，完成后可使用docker images查看：

[root@xxx ~]# docker commit -m "centos with git" -a "qixianhu" 72f1a8a0e394 xianhu/centos:git

[root@xxx ~]# docker images
REPOSITORY       TAG    IMAGE ID         CREATED             SIZE
xianhu/centos    git    52166e4475ed     5 seconds ago       358.1 MB
centos           latest 0584b3d2cf6d     9 days ago          196.5 MB

其中，-m指定说明信息；-a指定用户信息；72f1a8a0e394代表容器的id；xianhu/centos:git指定目标镜像的用户名、仓库名和 tag 信息。注意这里的用户名xianhu，后边会用到。

此时Docker引擎中就有了我们新建的镜像xianhu/centos:git，此镜像和原有的CentOS镜像区别在于多了个Git工具。此时我们利用新镜像创建的容器，本身就自带git了。

[root@xxx ~]# docker run -it xianhu/centos:git /bin/bash
[root@520afc596c51 /]# git --version
git version 1.8.3.1

利用exit退出容器。注意此时Docker引擎中就有了两个容器，可使用docker ps -a查看。

（2）利用Dockerfile创建镜像

Dockerfile可以理解为一种配置文件，用来告诉docker build命令应该执行哪些操作。一个简易的Dockerfile文件如下所示，官方说明：Dockerfile reference：

# 说明该镜像以哪个镜像为基础
FROM centos:latest

# 构建者的基本信息
MAINTAINER xianhu

# 在build这个镜像时执行的操作
RUN yum update
RUN yum install -y git

# 拷贝本地文件到镜像中
COPY ./* /usr/share/gitdir/

有了Dockerfile之后，就可以利用build命令构建镜像了：

[root@xxx ~]# docker build -t="xianhu/centos:gitdir" .

其中-t用来指定新镜像的用户信息、tag等。最后的点表示在当前目录寻找Dockerfile。

构建完成之后，同样可以使用docker images命令查看：

[root@xxx ~]# docker images
REPOSITORY        TAG       IMAGE ID      CREATED            SIZE
xianhu/centos     gitdir    0749ecbca587  34 minutes ago     359.7 MB
xianhu/centos     git       52166e4475ed  About an hour ago  358.1 MB
centos            latest    0584b3d2cf6d  9 days ago         196.5 MB

以上就是构建自己镜像的两种方法。其中也涉及到了容器的一些操作。如果想删除容器或者镜像，可以使用rm命令，注意：删除镜像前必须先删除以此镜像为基础的容器。

[root@xxx ~]# docker rm container_name/container_id
[root@xxx ~]# docker rmi image_name/image_id

镜像其他操作指令：

[root@xxx ~]# docker save -o centos.tar xianhu/centos:git    # 保存镜像, -o也可以是--output
[root@xxx ~]# docker load -i centos.tar    # 加载镜像, -i也可以是--input

6.docker中关于容器的基本操作

在前边镜像的章节中，我们已经看到了如何基于镜像启动一个容器，即docker run操作。

[root@xxx ~]# docker run -it centos:latest /bin/bash

这里-it是两个参数：-i和-t。前者表示打开并保持stdout，后者表示分配一个终端（pseudo-tty）。此时如果使用exit退出，则容器的状态处于Exit，而不是后台运行。如果想让容器一直运行，而不是停止，可以使用快捷键 ctrl+p ctrl+q 退出，此时容器的状态为Up。

除了这两个参数之外，run命令还有很多其他参数。其中比较有用的是-d后台运行：

[root@xxx ~]# docker run centos:latest /bin/bash -c "while true; do echo hello; sleep 1; done"
[root@xxx ~]# docker run -d centos:latest /bin/bash -c "while true; do echo hello; sleep 1; done"

这里第二条命令使用了-d参数，使这个容器处于后台运行的状态，不会对当前终端产生任何输出，所有的stdout都输出到log，可以使用docker logs container_name/container_id查看。

启动、停止、重启容器命令：

[root@xxx ~]# docker start container_name/container_id
[root@xxx ~]# docker stop container_name/container_id
[root@xxx ~]# docker restart container_name/container_id

后台启动一个容器后，如果想进入到这个容器，可以使用attach命令：

[root@xxx ~]# docker attach container_name/container_id

删除容器的命令前边已经提到过了：

[root@xxx ~]# docker rm container_name/container_id

7.docker中关于仓库的基本操作

Docker官方维护了一个DockerHub的公共仓库，里边包含有很多平时用的较多的镜像。除了从上边下载镜像之外，我们也可以将自己自定义的镜像发布（push）到DockerHub上。

在镜像操作章节中，我们新建了一个xianhu/centos:git镜像。

（1）访问hub.docker.com/，如果没有账号，需要先注册一个。

（2）利用命令docker login登录DockerHub，输入用户名、密码即可登录成功：

[root@xxx ~]# docker login
Login with your Docker ID to push and pull images from Docker Hub. If you don't have a Docker ID, head over to https://hub.docker.com to create one.
Username: xianhu
Password:
Login Succeeded

（3）将本地的镜像推送到DockerHub上，这里的xianhu要和登录时的username一致：

[root@xxx ~]# docker push xianhu/centos:git    # 成功推送
[root@xxx ~]# docker push xxx/centos:git    # 失败
The push refers to a repository [docker.io/xxx/centos]
unauthorized: authentication required

（4）以后别人就可以从你的仓库中下载合适的镜像了。

[root@xxx ~]# docker pull xianhu/centos:git

对应于镜像的两种创建方法，镜像的更新也有两种：

  • 创建容器之后做更改，之后commit生成镜像，然后push到仓库中。

  • 更新Dockerfile。在工作时一般建议这种方式，更简洁明了。

这里再一次回顾一下三个重要的概念：镜像、容器、仓库：

从仓库（一般为DockerHub）下载（pull）一个镜像，Docker执行run方法得到一个容器，用户在容器里执行各种操作。Docker执行commit方法将一个容器转化为镜像。Docker利用login、push等命令将本地镜像推送（push）到仓库。其他机器或服务器上就可以使用该镜像去生成容器，进而运行相应的应用程序了。

8.利用docker创建一个用于Flask开发的Python环境

上边已经解释和练习了Docker的基本操作命令，下边以实例的形式完整走一遍流程。

我们创建一个用于Flask开发的Python环境，包含Git、Python3、Flask以及其他依赖包等。

完整命令如下：

[root@xxx ~]# docker pull centos
[root@xxx ~]# docker run -it centos:latest /bin/bash
# 此时进入容器，安装Python3、Git、Flask及其依赖包等，安装完成后exit退出
[root@xxx ~]# docker commit -m "Flask" -a "xianhu" container_id xianhu/flask:v1
[root@xxx ~]# docker push xianhu/flask:v1
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