Docker快速入门

一、Doker快速使用

1.1 构建一个容器

拉取并使用docker的ubuntu镜像构建一个交互式的容器。

sudo docker run --name containerName -i -t ubuntu /bin/bash

参数解释：

``–name`是对于容器的命名

-i保证容器的STDIN开启，保证持续的标准输入；

-t为docker为容器分配一个tty终端

ubuntu提供的是镜像名，先从本机查找之后，若无则去dockerHub上查找

/bin/bash告知容器需要运行的命令

1.2 关闭容器与查看

在容器内键入exit可以退出容器，之后在宿主机上可以通过使用

docker ps -a

来查看所拥有的全部容器。

1.3 启动并附着到容器

当知道容器的名字或者uuid的时候可以使用

sudo docker start containerName
sudo docker start UUID

来重新运行容器，重新运行的容器会沿用docker run时候的命令，此时我们可以使用

sudo docker attach containerName

重新进入容器的会话。

1.4 使用非交互的守护式容器

有时候需要长期运行的容器，并不需要交互式会话，这时候我们会选择使用守护式容器(daemonized container)

sudo docker run --name containerName -d ubuntu /bin/sh

参数解释:

-d将容器放在后台运行

1.5 查看守护式容器信息

对于在后台运行的守护式容器，我们可以获取容器的日志。

sudo docker logs -f containerName

参数解释：

-f跟踪式运行

在运行容器的时候可以选用不同的日志驱动，常见的有

json-file（默认）
syslog：禁用docker log命令，并将所有日志输出都重定向到syslog。
none：禁用一切日志

另外也可以通过使用docker top name来查看到容器内的进程，可以使用docker stats name来查看容器内部的硬件统计信息。

1.6 在守护式容器内部运行新的进程

在docker1.3之后可以使用docker exec命令在容器内部额外启动新的进程

sudo docker exec -d containerName command

参数解释：

-d表示在后台运行

command是需要的命令

或者使用如下命令来启动前端的程序

sudo docker exec -i -t containerName command

1.7 守护式容器的关闭与重启

对于后台运行的守护式容器，可以使用docker stop containerName发送SIGTERM信号进行停止。

而对于快速停止则可以使用docker kill命令发送SIGKILL信号。

容器有可能因为某种错误而停止，可以通过在run的时候进行标记，来使其自动重启。

sudo docker run --name containerName --restrat=always -i -t ubuntu /bin/bash

这个属性具有两种标价，可以使用always来设置为自动重启，也可以使用on-failure：n中的n来指定最多重启次数。

1.8 删除容器

当容器已经不在使用的时候，可以通过rm命令

sudo docker rm -f containerName

参数解释：

使用f可以无需关闭容器强行删除，不然则需要在删除容器前先关闭当前的容器。

删除所有容器需要多个命令的组合，如下：

sudo docker rm `sudo docker ps -a -q`

在ps命令中，可以使用-a获得所有的容器，而-q的标志使得这条命令只返回id表

二、Docker的镜像与容器

2.1 基本概念介绍

Docker镜像是由文件系统叠加而成，最底端是一个引导文件系统（bootfs）。接下来第二层是root文件系统（rootfs），这可以是一种或者多种操作系统。接下来docker会使用联合加载（union mount)的技术在root文件系统层上加载更多的只读系统，将各层文件系统叠加到一起。

这样的文件系统就是docker的镜像，最底下是一个基础镜像，而最上面会叠加一个读写文件系统，我们的程序会在这上面运行。使用的机制是写时复制，当修改一个文件的时候，会从底层复制这个读写层，在对其修改后隐藏下面的层。

2.2 管理镜像

可以使用sudo docker images来列出当前所拥有的全部镜像，也可以使用

sudo docker images imageName

来查看本地同一个镜像名，不同版本（tag）的镜像。

镜像可以从仓库下载，默认的仓库会保存在Docker公司的Registry服务（Docker hub）下。每一个仓库都可以存放很多镜像，如Ubuntu仓库中会保存很多版本的镜像。

Docker Hub中有两种类型的仓库，分别是用户仓库（user repository）和顶层仓库（top-level repository）

用户仓库：userName/repositoryName

顶层仓库：Name

对于镜像文件，可以在使用run之前使用docker拉取相应的镜像文件

sudo docker pull image:tag

参数解释

tag是image的版本，都在image的仓库之中。

2.3 查找镜像

我们可以通过使用search命令查找，所有可用的公共镜像。

sudo docker search imageName

这个命令会在docker上查找所有包含这个名字的镜像，我们可以拉去这些镜像并用其创建容器。

2.4 构建镜像

我们修改、更新和、管理镜像提供了两种方法。

使用docker commit命令（不推荐）
使用docker build命令和dockerfile文件

在使用commit命令的时候，我们先启动容器，做自己需要的更改退出容器，之后可运行

sudo docker commit -m "informations"  -a "author" id repositoryName/imageName:tag

参数解释：

id：容器的标识符

-m：指定新创建的镜像的提交信息

-a：作者的信息

repositoryName：选择的镜像仓库名称，通常为自己的用户名

imageName：镜像名

tag：标签名

注：这个命令提交的只是创建容器的镜像和容器当前状态的差别部分，使得更新十分轻量。

2.5 基于Dockerfile来构建镜像

使用基于DSL语法的dockerfile可以构建镜像，具有更高的重复性、透明性、幂等性。

2.5.1 快速尝试

首先可以创建如下的基础Dockerfile

# Version：0.0.1
From ubuntu
LABEL shenvinci maintainer="shenvinci@gmail.com"
RUN apt-get update && apt-get install -y nginx
EXPOSE 80

参数解释：

FROM指定了所用的基础镜像

LABLE可以告知镜像的作者以及邮箱

EXPOSE可以指定应用程序使用容器的端口

在使用Dockfile构建镜像的时候，每一条指令都会创建一个新的镜像并提交，这样的操作逻辑即使在某一条失败而没有正常的结束，仍可以保留一个最后的镜像文件，可以用于调试。

默认情况下RUN指令会使用命令包装器来执行，而对于不希望在Shell中运行的可以使用exec格式来运行指令，这种方式运行使用一个数组来指定要运行的命令和每一个参数。

RUN ["apt-get","install","-y","nginx"]

当有dockerfile存在后，我们可以使用build命令来构建镜像文件。

docker build -t="repositoryName/imageName:tag" path

参数解释：

-t=用于表示镜像的仓库名，镜像名以及标签

path表示dockerfile所处的路径，这个路径也可以是远端仓库的位置

当使用构建的时候，dokerfile所处的上下文也会被传送到docker守护进程，如果有不想被传送的文件可以通过设置.dockerignore文件来选择需要过滤匹配的文件。

2.5.2 Dockerfile的缓存逻辑

因为在构建镜像的过程中，每一个步骤都会被构建为单独的镜像层，当再次使用dockerfile进行构建的时候，就会从最新一次有发生更改的部分继续进行构建。如果需要忽略所有缓存，则可以使用--no-cache命令来忽略所有缓存构建。

因为这种特性，我们通常选择相似的docker模板，这样就可以不必重新运行前面的指令来构建镜像，而对于需要刷新的部分，我们可以在之前插入环境变量语句，如

# Version：0.0.2
From ubuntu
LABEL shenvinci maintainer="shenvinci@gmail.com"
ENV REFRESHED_AT 2021-9-30
RUN apt-get update && apt-get install -y nginx
EXPOSE 80

参数解释

ENV：设置了一个名为REFRESHED_AT的环境变量，指明了模板最新更新的时间，当更改时间后，后面的所有内容都会重新运行，使得包可以进行刷新。

2.5.3 查看与使用新的镜像

docker images repositoryName/imageName
docker history repositoryName/imageName

上面的第一个代码，可以查看自己构建的镜像的具体状况，而需要查看具体的构建全步骤过程，则可以使用下面的，查看到每一层的镜像文件以及相应的构建指令。

当我们使用这种自己构建的镜像运行时候，我们的run命令需要加入新的内容

sudo docker run -d -p 127.0.0.1:8080:80 --name containerName repositoryName/imageName command

参数解释

-p参数用于配置容器与宿主机的端口链接，如上述命令是把容器的80映射到宿主机127ip的8080端口上，当其中有参数被省略时，则会使用默认（随机）参数。当我们使用-P的时候，会将容器的80绑定到一个宿主机随机端口，然后将dockerfile中EXPOSE指定的端口全部公开.

command命令是直接在容器内运行的内容，通常用于打开需要的服务

我们可以使用docker ps -l命令查看所有容器被映射的端口，也可以使用docker port uuid 80查看这一容器80端口被映射到的宿主机端口位置。

2.6 Dockerfile指令

2.6.1 CMD

CMD指令用于指定容器启动时运行的命令（而RUN指令的只是在被构建时候运行），通常的格式为

CMD ["/bin/bash","-l"]

Docker一直推荐使用数组来设置需要执行的命令。同时我们需要牢记docker run命令会覆盖CMD指令，同时要知道再Dockerfile中只能指定一条CMD指令，如果指定了多条则只有最后一条会被运行。

2.6.2 ENTRYPOINT

这个指令与CMD十分类似，而最大的区别在于其不会被命令中的指令覆盖

实际上所有的指令都会作为参数传入ENTRYPOINT中。

在使用这个指令的时候我们也会使用数组进行内容的传输

ENTRYPOINT ["/usr/sbin/nginx","-g","daemon off;"]

将这个命令，CMD命令以及docker run时选择的命令进行组合，可以得到默认参数的使用方法。

ENTRYPOINT ["/usr/sbin/nginx"]
CMD["-h"]

docker run -t -i repositoryName/imageName -g  "daemon off;"

在默认情况下，会使用CMD命令中的-h参数，但在run的时候如果添加了新的参数，则会对其进行覆盖，以此实现默认参数的效果。

2.6.3 WORKDIR

这个指令可以在容器内部设置一个工作目录（切换内部的路径），用于CMD与ENTRYPOINT的执行。

WORKDIR /opt/webapp
CMD command

我们为command指令设置了路径

我们可以在run的时候通过-w来覆盖工作的目录。

2.6.4 ENV

在镜像构建的过程中设置环境变量，这个环境变量可以在之后任何RUN指令中使用，就如同在命令前面指定了环境变量的前缀。

ENV RVM_PATH=/home/rvm TARGET_FIR=/opt/app
RUN gem install unicorn
WORKDIR $TARGET_FIR

参数解释：

设置了RVM_PATH与TARGET_FIR两个环境变量，第一个可以为第二条RUN指令提供前缀条件，变成如RVM_PATH=/home/rvm RUN gem install unicorn而第二个则被用于提供了工作目录的位置。

注意：在Dockerfile中设置的环境变量都是在容器中具有持久化作用的，而如果只是在使用docker run时候加入-e来传递的环境变量则只在运行的时候有效。

2.6.5 USER

指定这个镜像以什么用户去运行，可以通过指定用户名（或uid）以及组（或gid）来选择。如果不选择默认会使用root

USER user
USER user:group
USER uid
USER uid:gid

2.6.6 VOLUME

用来向基于镜像创建的容器添加卷（可以存在于一个或者多个容器内的特定的目录），卷可以绕过联合文件系统并提供共享以及持久化的数据功能，卷的功能可以让我们**把数据、数据库或者其他内容添加到镜像而不是将内容提交到镜像。**通常用来测试容器和内部的应用程序代码。管理日志，处理内部数据库。

VOLUME ["/opt/project",/data]

参数解释：

为基于此镜像的任何容器创建了这两个挂载点。

2.6.7 ADD

将构建环境下的文件和目录复制到镜像之中，需要指定源文件位置和目的文件位置两个参数。

ADD contentPath aimPath

参数解释：

contentPath是上下文的文件，通过末尾的字符来判断是目录还是文件，如果以/结尾的就被认为是目录。

在处理本地文件的时候，当归档文件被指定为源文件的时候，docker会把文件自动解开。（以URL指定目前不行）

aimPath是镜像内的目标位置，如果目录不存在的话，会自动创建这样的新目录，其模式为文件模式为0755。

ADD指令会使得构建的缓存变得无效，当添加后，所有的后续指令都需要重新进行构建。

2.6.8 COPY

与ADD命令基本类似，但不会做文件提取以及解压等方面的内容，需要注意，所有的文件源路径都必须是在Dockerfile的相对文件夹下，不能复制这个目录以外其他目录的内容。

2.6.9 LABEL

这个指令可以为docker添加元数据，以键值对的形式展现出来。

LABEL version="1.0" location="China" type="Web"

推荐将所有的元数据都放入一条LABEL指令中，防止构建过多的镜像层。

我们可以通过docker inspect repositoryName/imageName来查看容器内部的标签。

2.6.10 STOPSIGNAL

用于设置停止容器的时候发送什么系统调用信号给容器，这信号必须是内核系统调用表中合法的数字（9）或者SIGNAME格式中信号名称（如SIGKILL）。

2.6.11 ARG

用来定义可以在docker build命令运行的时候传递给构建运行的变量，在构建时候可以根据dockerfile中定义过的变量进行传递

ARG build
ARG webapp_user=user

参数解释

定义了两个变量，第二个给了一个默认值，接下来可以在使用docker build --build-arg build=1234这样的命令来添加参数

2.6.12 ONBUILD

为当前的镜像添加触发器，当这个镜像被用作为其他镜像的基础镜像的时候，该镜像中的触发器会被执行。触发器会在下一个继承他的镜像的FORM之后添加这些被触发的指令

ONBUILD ADD . /app/src
ONBUILD RUN cd /app

此处使用了两条命令，当有新的镜像Dockerfile继承当前的镜像时候，运行后回在FORM之后插入这两句话

注意：触发器只能被子镜像继承，当孙镜像运行时候则不会再进行继承。

2.7 删除自己的镜像

当我们不再需要一个镜像的时候，我们可以使用

sudo docker rmi repositoryName/imageName1 repositoryName/imageName2

来删除这个镜像，这一行为同时也会删除构建这个镜像的时候所产生的每一层镜像，后面也可以不断往后罗列镜像，这将删除这镜像列表里面全部的镜像。

2.8 Docker镜像的管理

我们可以把自己在本地构建完成的镜像推送到远程仓库（默认为DockerHub），通过使用

docker push repositoryName/imageName

就可以将自己的镜像上传至自己的远程仓库之中。

而除了这种方式，我们可以选择使用自动构建，这只需要将Github中含有Dockerfile文件的仓库链接到Docker Hub上，当我们向github推送时候，dockerhub也会自动更新（但这种方式就不可以使用docker push来发布镜像）。

三、Docker实战操作

3.1 卷的挂载

有些时候外面不想把应用或者代码构建到镜像之中

同时对代码进行开发与测试

代码改动十分频繁，不想在开发过程中重构镜像

希望在多个容器之间共享代码

这时候我们就需要使用docker的卷挂在来实现，通过在运行容器的时候使用-v 宿主机目录：容器内目录：读写权限来对本地与容器内的文件进行映射挂载。

docker run -d -p 80 --name web -v ./web:/var/www/html/website:ro repositoryName/imageName2 cmd

3.2 容器的链接

3.2.1Docker Networking

Docker Networking允许用户创建自己的网络，容器可以通过这个网络来互相通信，接下来是一些常用的管理指令。

sudo docker network create name #创建一个桥接网络并命名为name
sudo docker network inspect name #查看这个网络的信息
sudo docker network ls # 查看当前系统中的所有网络
sudo docker network rm # 删除一个网络

当有网络后，我们在运行容器时候可以加上–net=name的标识符，把容器加入指定的网络之中。在网络内部启动的容器，docker会感知到所有在这个网络下的容器，并把这些信息都通过到当前容器的/etc/hosts文件把所有地址都保存到DNS之中。

在网络之中的任何容器的地址，都可以通过hostname.app的形式被解析，当一个容器重启的时候，它们的IP地址也会被自动更新（即对容器底层的修改不会对程序的正常工作产生影响）

3.2.2 Docker链接

在使用run对容器进行运行的时候，我们增加--link containerName:linkName创建了客户联系，此时被运行的容器被称为客户容器，而另一个则是服务，我们为这个服务增加了linkName作为别名，这可以让我们一致的访问容器公开的信息，且无须关注底层容器的名字。

将容器连接在一起可以让客户容器任意访问另一个容器，而不用对外公开端口。

四、Docker编配和服务发现

4.1 Docker Compose

Dockers Compose通常被用于简单的Docker容器编配使用YAML文件定义一组需要启动的容器，以及容器运行时的属性，这些容器可以被称为是服务。我们可以很快的使用Compose来创建多容器应用栈。

安装：使用pip install -U docker-compose可以进行最新版本的快速安装

当应用的镜像构建完成之后，我们可以使用Compose来创建需要的服务，并定义启动时候需要的属性，这些属性都会被放置与YAML文件之中，样例：

web:
    image : shenvinci/flask
    command : python app.py
    ports :
    - "5000:5000"
    volumes :
    - .:/composeapp
    links :
    - redis

redis:
    image : redis

参数解释：

开启了分别名为web与redis的两个容器文件，并为其配置了相应的参数,Compose会使用这些参数生产多个容器并组成相应的容器栈。

当切换至有YAML文件的目录下后，我们有一些常用的指令

docker-compose up -d # 在后台运行容器栈
docker-compose ps # 列出本地docker-compose.yml 文件中正在运行的所有服务
docker-compose stop # 停止正在运行的所有服务
docker-compose kill # 强制杀死正在运行中的服务
docker-compose rm # 删除docker-compose服务