一、Docker 介绍

什么是 Docker?

Docker 使用 Go 语言进行开发实现，基于 Linux 内核的 cgroup，namespace，以及 AUFS 类的 Union FS 等技术，对进程进行封装隔离，属于操作系统层面的虚拟化技术。由于隔离的进程独立于宿主和其它的隔离的进程，因此也称其为容器。

Docker 在 Linux 容器的基础上，进行了进一步的封装，从文件系统、网络互联到进程隔离等等，极大的简化了容器的创建和维护。使得 Docker 技术比虚拟机技术更为轻便、快捷。

为什么要使用 Docker

容器不需要进行硬件虚拟以及运行完整操作系统等额外开销。传统虚拟化方式运行 10 个不同的应用就要起 10 个虚拟机，而Docker 只需要启动 10 个隔离容器应用即可。

Docker 相比传统的虚拟化方式具有以下的优势

1、更快速的启动时间

传统的虚拟机技术启动应用服务往往需要数分钟，而 Docker 容器应用，由于直接运行于宿主内核，无需启动完整的操作系统，因此可以做到秒级、甚至毫秒级的启动时间。大大的节约了开发、测试、部署的时间。

2、一致的运行环境

Docker 的镜像提供了除内核外完整的运行时环境，确保了应用运行环境一致性。

3、持续交付和部署

使用 Docker 可以通过定制应用镜像来实现持续集成、持续交付、部署。

4、更轻松的迁移

Docker 容器可以在很多平台上运行，无论是物理机、虚拟机、公有云、私有云，其运行结果是一致的。

Docker vs VM

传统虚拟机技术是虚拟出一套硬件后，在其上运行一个完整操作系统，在该系统上再运行所需应用进程；

容器内的应用进程直接运行于宿主的内核，容器内没有自己的内核，而且也没有进行硬件虚拟。因此容器要比传统虚拟机更为轻便。

二、Docker 的组成

Docker 是C/S架构：

CLient docker CLI : 命令行界面工具的客户端。
REST API : 客户端与守护进程进行通信的接口。
Server docker daemon : 守护进程，运行在宿主机上。
Image : 镜像是用于创建容器的模板。
Container : 容器是独立运行的一个或一组应用。
Registry : 用来保存镜像的仓库，官网的仓库是Docker Hub。

Docker 镜像

Docker 镜像是一个特殊的文件系统，除了提供容器运行时所需的程序、库、资源、配置等文件外，还包含了一些为运行时准备的一些配置参数（如匿名卷、环境变量、用户等）。镜像不包含任何动态数据，其内容在构建之后也不会被改变。

镜像采用分层存储的架构，由多层文件系统联合组成，镜像构建时，会一层层构建，前一层是后一层的基础。每一层构建完就不会再发生改变，后一层上的任何改变只发生在自己这一层。

Docker 容器

镜像（Image）和容器（Container）的关系，就像是面向对象程序设计中的类和对象一样，镜像是静态的定义，容器是镜像运行时的实体。容器可以被创建、启动、停止、删除、暂停等。

容器的实质是进程，运行在一个隔离的环境里。

容器消亡时，任何保存于容器存储层的信息都会随容器删除而丢失。

数据卷

因为容器消亡时，存于容器存储层的信息也会随之删除，所以所有的文件写入操作，都应该使用数据卷（Volume）、或者绑定宿主目录，在这些位置的读写会跳过容器存储层，直接对宿主（或网络存储）发生读写。

数据卷的生存周期独立于容器，容器消亡，数据卷不会消亡。

数据卷特性

可以在容器之间共享和重用
对数据卷的修改会立马生效
对数据卷的更新不会影响镜像
数据卷默认会一直存在

三、安装 Docker (在 CentOS 7 上安装)

1、使用 yum 命令进行安装Docker CE

[root@localhost ～]# yum install docker

2、启动 Docker 服务，并将其设置为开机启动

[root@localhost ～]# systemctl start docker.service
[root@localhost ～]# systemctl enable docker.service

3、验证安装，查看 Docker 版本信息

[root@localhost ～]# docker version

4、国内连接 Docker 的官方仓库很慢，因此我们在日常使用中会使用Docker **加速器。通过 Docker 官方镜像加速

[root@localhost ～]# vi  /etc/docker/daemon.json

	{
	    "registry-mirrors": ["https://registry.docker-cn.com"],
	    "live-restore": true
	}

5、重启服务

[root@localhost ～]# systemctl daemon-reload
[root@localhost ～]# systemctl restart docker

Docker 常用命令

Docker 镜像命令

1. 拉取镜像其命令格式为：

[root@localhost ~]# docker pull [选项] [Docker Registry 地址[:端口号]/]仓库名[:标签]

具体的选项可以通过 `docker pull --help` 命令看到

2. 列出镜像其命令格式为：

[root@localhost ~]# docker image ls
[root@localhost ~]# docker images

3. 删除镜像其命令格式为：

[root@localhost ~]# docker image rm [选项] <镜像1> [<镜像2> ...]
[root@localhost ~]# docker rmi [选项] <镜像1> [<镜像2> ...]

Docker 容器命令

1、启动容器

有两种方式，一种是基于镜像新建一个容器并启动，另外一个是将在终止状态（stopped）的容器重新启动。

1.1 新建并启动其命令格式为：

[root@localhost ~]# docker run [选项] <镜像>

1.2 启动已终止容器其命令格式为：

[root@localhost ~]# docker start <容器ID或容器名>

2. 守护态运行其命令格式为：

[root@localhost ~]# docker run -d <镜像>

3. 终止容器其命令格式为：

[root@localhost ~]# docker stop <容器ID或容器名>

4. 进入容器其命令格式为：

[root@localhost ~]# docker attach <容器ID或容器名>
[root@localhost ~]# docker exec [选项] <容器ID或容器名>

5. 列出容器其命令格式为：

[root@localhost ~]# docker ps [选项]
[root@localhost ~]# docker container ls [选项]

5. 删除容器其命令格式为：

[root@localhost ~]# docker rm [选项] <容器ID/Name 1> [<容器ID/Name 2> ...]
[root@localhost ~]# docker container ls [选项]

四、使用 Docker File 定制镜像

镜像的定制实际上就是定制每一层所添加的配置、文件。如果我们可以把每一层修改、安装、构建、操作的命令都写入一个脚本，这个脚本就是 Dockerfile。

Dockerfile 是一个文本文件，其内包含了一条条的指令(Instruction)，每一条指令构建一层，因此每一条指令的内容，就是描述该层应当如何构建。当我们需要定制自己额外的需求时，只需在 Dockerfile 上添加或者修改指令，重新生成 image 即可。

Dockerfile 文件格式

# 1、第一行必须指定 基础镜像信息
FROM ubuntu
 
# 2、维护者信息
MAINTAINER docker_user docker_user@email.com
 
# 3、镜像操作指令
RUN echo "deb http://archive.ubuntu.com/ubuntu/ raring main universe" >> /etc/apt/sources.list
RUN apt-get update && apt-get install -y nginx
RUN echo "\ndaemon off;" >> /etc/nginx/nginx.conf
 
# 4、容器启动执行指令
CMD /usr/sbin/nginx

Dockerfile 构建镜像

构建镜像的命令格式：

[root@localhost ~]# docker build [选项] <上下文路径/URL/->

镜像构建的上下文（Context）

构建镜像会在 Docker 后台守护进程（daemon）中执行，而不是CLI中。构建前，构建进程会将 Dockerfile 在的路径下的全部内容（递归）发送到上传给 Docker daemon，Docker daemon 收到这个上下文包后，展开就会获得构建镜像所需的一切文件。

Dockerfile 指令详解

1、FROM 指定基础镜像

定制镜像，那一定是以一个镜像为基础，在其上进行定制。FROM 就是指定基础镜像，因此一个 Dockerfile 中 FROM 是必备的指令，并且必须是第一条指令。

2、RUN 执行命令

RUN 指令是用来执行命令行命令的。由于命令行的强大能力，RUN 指令在定制镜像时是最常用的指令之一。其格式有两种：

shell 格式：RUN <命令>，就像直接在命令行中输入的命令一样。

 RUN echo "deb http://archive.ubuntu.com/ubuntu/ raring main universe" >> /etc/apt/sources.list

exec 格式：RUN ["可执行文件", "参数1", "参数2"] 这更像是函数调用中的格式。

3、COPY 复制文件

格式：

COPY <源路径>... <目标路径>

COPY package.json /usr/src/app/

4、ADD 更高级的复制文件

ADD 指令和 COPY 的格式和性质基本一致。但是在 COPY 基础上增加了一些功能。

<源路径> 可以是一个 URL
ADD 指令将会自动解压缩 tar 压缩文件到 <目标路径>

格式：

ADD <源路径>... <目标路径>

ADD ubuntu-xenial-core-cloudimg-amd64-root.tar.gz /

5、WORKDIR 指定工作目录

使用 WORKDIR 指令可以来指定工作目录（或者称为当前目录），以后各层的当前目录就被改为指定的目录，如该目录不存在，WORKDIR 会帮你建立目录。

<源路径> 可以是一个 URL
ADD 指令将会自动解压缩 tar 压缩文件到 <目标路径>

格式：

WORKDIR <工作目录路径>

WORKDIR /usr/local/tomcat/webapps/ROOT/

6、VOLUME 定义匿名卷

事先指定某些目录挂载为匿名卷，这样在运行时如果用户不指定挂载，其应用也可以正常运行，不会向容器存储层写入大量数据。

格式：

VOLUME ["<路径1>", "<路径2>"...]
VOLUME <路径>

VOLUME /data

7、EXPOSE 暴露端口

EXPOSE 指令是声明运行时容器提供服务端口，这只是一个声明，在运行时并不会因为这个声明应用就会开启这个端口的服务。

格式：

EXPOSE <端口1> [<端口2>...]

EXPOSE 8080

8、还有一些指令可以参考下面地址

Dockerfie 官方文档

Dockerfile 构建镜像示例

1、创建 Dockerfile 文件

[root@localhost tomcat]# vi Dockerfile

FORM tomcat
WORKDIR /usr/local/tomcat/webapps/ROOT/
RUN rm -fr *
RUN echo "Hello Docker" >> index.html
WORKDIR /usr/local/tomcat

2、运行 docker build 命令

[root@localhost tomcat]# docker build -t test .

3、运行 docker run 命令

[root@localhost tomcat]# docker run -it -p 8080:8080 --rm test

4、在浏览器地址栏输入 http:ip 地址：8080 查看网页

五、Docker Compose

Docker-compose 介绍

Compose 项目是 Docker 官方的开源项目，负责实现对 Docker 容器集群的快速编排。

Compose 定位是「定义和运行多个 Docker 容器的应用（Defining and running multi-container Docker applications）」.

使用一个 Dockerfile 模板文件，可以让用户很方便的定义一个单独的应用容器。然而，在日常工作中，经常会碰到需要多个容器相互配合来完成某项任务的情况。例如要实现一个 Web 项目，除了 Web 服务容器本身，往往还需要再加上后端的数据库服务容器，甚至还包括负载均衡容器等。

Compose 它允许用户通过一个单独的 docker-compose.yml 模板文件来定义一组相关联的应用容器为一个项目（project）。

Compose 中有两个重要的概念：

服务 (service)：一个应用的容器，实际上可以包括若干运行相同镜像的容器实例。
项目 (project)：由一组关联的应用容器组成的一个完整业务单元，在 docker-compose.yml 文件中定义。

一个项目可以由多个服务（容器）关联而成，Compose 面向项目进行管理。

Docker-compose 安装

1. 从官方 GitHub Release 处直接下载编译好的二进制文件安装

[root@localhost ~]# curl -L https://github.com/docker/compose/releases/download/1.24.0-rc1/docker-compose-`uname -s`-`uname -m` -o /usr/local/bin/docker-compose

2. 为 docker-compose 添加执行权限

[root@localhost ~]# chmod +x /usr/local/bin/docker-compose

3. 检查 docker-compose 安装

[root@localhost ~]# docker-compose -version

Docker Compose 命令

docker-compose 命令的基本的使用格式是：

[root@localhost ~]# docker-compose [-f=<arg>...] [options] [COMMAND] [ARGS...]

命令选项：

-f, --file FILE 指定使用的 Compose 模板文件，默认为 docker-compose.yml，可以多次指定。
-p, --project-name NAME 指定项目名称，默认将使用所在目录名称作为项目名。
--x-networking 使用 Docker 的可拔插网络后端特性
--x-network-driver DRIVER 指定网络后端的驱动，默认为 bridge
--verbose 输出更多调试信息。
-v, --version 打印版本并退出。

Docker Compose 模板文件指令

指令参考下面网址

Docker Compose 模板文件指令

Docker Compose 部署项目示例

1. 创建 docker-compose.yml 模板文件

[root@localhost web]# vi docker-compose.yml

version: '3'
services:
  tomcat:
    restart: always
    image: tomcat
    container_name: web
    ports:
      - 8080:8080
    volumes:
      - /usr/local/docker/web/ROOT:/usr/local/tomcat/webapps/ROOT
  mysql:
    restart: always
    image: mysql:5.7.25
    container_name: mysql
    ports:
      - 3306:3306
    environment:
      TZ: Asia/Shanghai
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: 123456
    command:
      --character-set-server=utf8mb4
      --collation-server=utf8mb4_general_ci
      --explicit_defaults_for_timestamp=true
      --lower_case_table_names=1
      --max_allowed_packet=128M
      --sql-mode="STRICT_TRANS_TABLES,NO_AUTO_CREATE_USER,NO_ENGINE_SUBSTITUTION,NO_ZERO_DATE,NO_ZERO_IN_DATE,ERROR_FOR_DIVISION_BY_ZERO"
    volumes:
      - mysql-data:/var/lib/mysql
volumes:
  mysql-data:

2. 执行 docker compose 命令

[root@localhost web]# docker-compose up -d

3. 追踪项目执行信息

[root@localhost ~]# docker-compose logs -f web

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