Docker 快速入门实操教程（完结）-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了Docker 快速入门实操教程（完结）。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

Docker 快速入门实操教程（完结）

Docker，启动！

如果安装好Docker不知道怎么使用，不理解各个名词的概念，不太了解各个功能的用途，这篇文章应该会对你有帮助。

前置条件：已经安装Docker并且Docker成功启动。

实操内容：使用Docker容器替换本地安装的程序并迁移数据（MySQL、redis）。

最终目的：熟练使用Docker各项功能。

理解概念

Docker官方提供了一个分发平台DockerHub，可以从上面拉取已经提供好的镜像直接构建容器运行。

这个过程会涉及到Docker的一些概念，在刚接触的时候比较抽象，这里以烘焙出一个蛋糕为例子说明一下：

Dockerfile： 蛋糕的配方。配方上详细列出了需要的材料（如面粉、糖、鸡蛋）以及烘焙的步骤（如先将面粉和糖混合，然后加入鸡蛋搅拌）。
镜像（Image）： 按照配方做出了一个半成品蛋糕，这就是蛋糕的"镜像" 。这个蛋糕可以被任何人复制，每一个复制品都会和原蛋糕一模一样。
容器（Container）： 将半成品蛋糕烘焙后，得到一个可食用的蛋糕。可以根据同一个镜像制作出很多个完全一样的蛋糕，也可以在烘焙时自己加一些材料。每个蛋糕都是独立的，和其他蛋糕没有关联。

所以从DockerHub拉取镜像并且跑起来的过程就可以理解为：

镜像提供者编写好了配方（ Dockerfile ），将其制成（ 构建 ）了半成品蛋糕（ 镜像 ）。
用户购买（ 拉取 ）这个半成品蛋糕。
烘焙（ 创建 ）后得到了一个可食用的蛋糕（ 容器 ），食用蛋糕（ 运行容器 ）。
通常创建容器和运行容器都会归拢在同一步：创建并运行。

还有另外两个比较重要的概念： 层（Layers） 和 缓存（Cache） ，目前不会接触到，可以在看 构建/推送镜像 这一节时再去深入理解。

创建/运行容器

每一步都提供了Docker desktop（简称桌面版）的操作截图和终端命令（桌面版界面友好但局限较大，仅适合初步上手）。

拉取镜像

从DockerHub拉取MySQL镜像到本地，这一步可能会因为网络原因失败，可以配置其他镜像源或者使用代理，网上教程很多。

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终端命令

docker pull 仓库地址/命名空间/镜像名称:标签

仓库地址： 没有显式指定仓库地址时，默认会从DockerHub查找镜像；拉取私有仓库的镜像，需要指定仓库地址。
命名空间： 截图最后有一个名为 ubuntu/mysql 的镜像，其中 ubuntu 是命名空间，用以区分不同的个人或组织发布的镜像。没有显式指定命名空间时，默认会查找官方团队发布的镜像。
镜像名称： 需要拉取的镜像的名称。
标签： 没有显式指定标签时，默认会拉取 latest 标签， latest 表示这是最新的版本。

通过 docker pull 拉取镜像并不是必须的，在 docker run 时，如果本地不存在指定镜像，Docker会自动拉取。

创建并运行容器

拉取完成后，通过 docker run 创建容器并运行前进行一些配置：

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终端命令

# 截图对应命令
docker run -d --name mysql_8.3.0 -p 3306:3306 -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=root mysql:latest

# 完整命令
docker run [选项参数] 仓库地址/命名空间/镜像名称:标签 [命令行] [命令行参数]

选项参数：

--name ：设置容器名称，不能重复，这里使用的是 镜像名_版本号 的方式。

-p ：设置端口映射，将宿主机的 3306 端口映射到容器的 3306 端口，宿主机上的其他进程通过该端口才能访问到容器内的服务。如果不配置端口映射，则只能在容器内部访问服务或通过虚拟网络让容器可以相互通信。

-e ：设置环境变量，配置 MYSQL_ROOT_PASSWORD=root 用以指定root用户密码，这是由镜像创建者约定的，不同的镜像配置项会有所不同。

-v ：设置目录挂载，用法参考 目录挂载 章节。

-d ：让容器在后台运行
命令行： 在容器启动时执行命令（如 ls ），可以省略。
命令行参数： 传给 命令行 的额外参数（如 /etc ，这样在容器启动时就会执行 ls /etc ），可以省略。

常用命令

容器已经创建好后就不再适用于 docker run 命令了， docker run 命令主要是用于创建新的容器并运行，如果需要启动已经存在的容器，则使用 docker start 命令。

# 列出所有容器
docker ps -a

# 列出所有镜像
docker image ls
docker images

# 启动容器
docker start 容器名称/容器ID

# 停止容器
docker stop 容器名称/容器ID

# 强制停止容器
docker kill 容器名称/容器ID

# 重启容器
docker restart 容器名称/容器ID

# 删除容器
docker rm 容器名称/容器ID

# 删除镜像
docker rmi 容器名称/容器ID

目录挂载

现存问题：

数据没有保存到宿主机中，当容器删除后，数据就丢失了。
宿主机和容器之间的文件传递比较麻烦。
多个容器需要共享数据。

目录挂载可以解决以上问题，Docker为目录挂载提供了三种方式：

bind mount： 把宿主机目录映射到容器内，双向文件传递。适合变动比较频繁的场景，比如代码目录、配置文件等。
volume： 由容器创建和管理，存储在宿主机中，官方推荐，Linux 文件系统。适合存储不需要关心的数据，如数据库数据。
tmpfs mount： 适合存储临时文件，存储在宿主机内存中。不可多容器共享。

以MySQL镜像为例，其 Dockerfile 中写了创建 volume 用于持久化保存数据的命令（其他镜像也可以通过这种方式查看需要持久化的目录）。

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虽然 Dockerfile 中有创建 volume 的命令，但是如果创建容器时没有主动为 volume 命名，其就是匿名 volume ，Docker会为匿名 volume 随机生成一个名称，当挂载该 volume 的容器被删除后，该 volume 也会被删除。

当创建容器时主动指定的 volume 路径和 Dockerfile 约定的路径一致，则该镜像创建的 volume 就不会被挂载为匿名 volume 了，容器删除后该 volume 也会保留，这也是最方便的一种命名方式。

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终端命令

docker run -d --name mysql_8.3.0 -p 3306:3306 -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=root -v=mysql_volume:/var/lib/mysql -v D:\mount:/pc_mount mysql:latest

挂载目录时，如果只赋予了名称则是 volume 方式，如果指定了具体目录就是 bind mount 方式。

所以在这个容器中：

将容器内的 /var/lib/mysql 目录挂载为 volume 并且命名为 mysql_volume 。
将宿主机的 D:\mount目录映射至容器中的 /pc_mount 。

在挂载目录时，如果你指定的目录不存在于容器中，则会自动创建，这里的 /pc_mount 目录就会自动被创建。

迁移实操

现在需要将宿主机中MySQL数据迁移到容器中，打算采用navicat的数据迁移工具，那么就需要同时运行两个数据库，端口同为 3306 会冲突，宿主机上MySQL端口改起来并不方便，容器创建后端口也不能修改，那么就可以使用数据挂载的方式。

迁移方案：

停止运行端口为 3306 的MySQL容器。
新创建一个MySQL容器，端口指定为 3305 （或其他任意未被占用的端口），指定 volume 的名称和端口 3306 的容器一致。
迁移数据，删除端口为 3305 的容器，运行端口为 3306 的容器，数据迁移成功。

当数据库文件较大时，使用navicat迁移则会显得有些性能不足了，这时候就需要通过命令行导入：

将需要导入的SQL文件放在宿主机挂载的目录下（宿主机： D:\mount ；容器： /pc_mount ）。
打开容器的终端
```
docker exec -it mysql_8.3.0 bash
```

登入MySQL并选择需要导入的数据库

mysql -u root -proot
use test-base;
source /pc_mount/001.sql;

从容器中导出SQL文件到宿主机同理，将SQL文件导出至挂载的 /pc_mount 目录下，在宿主机的 D:\mount 就可以看到。

虚拟网络

每个Docker容器都运行在自己的环境中，互不干扰，所以上述内容中都依赖宿主机的端口映射进行容器通信。但是有些时候我们只要让这个项目能在宿主机上访问到，并不在意其所依赖的服务是否能够被宿主机操作和管理。就可以通过Docker提供的虚拟网络实现容器之间的通信，再映射项目入口到宿主机即可。

桌面版并没有为虚拟网络提供较好的GUI支持，需要终端执行。

# 查看已存在的虚拟网络
docker network ls

默认已经存在了三个虚拟网络，这是由Docker创建的，对应着不同的网络驱动类型，驱动类型的区别如下：

Bridge网络： 默认值。容器在独立的网络空间运行，可以相互通信并访问外部网络。容器内服务能通过端口映射被外部访问。
Host网络： 容器共享宿主机的网络空间，不再需要端口映射，直接使用宿主机的端口。这种模式提供了最高的网络性能，但是失去了隔离性。
None网络： 容器拥有自己的网络空间，但不配置任何网络接口。它只有本地回环接口，没有任何外部网络访问能力，提供了最高的网络隔离性。

# 创建名为 test_net 的网络
docker network create test_net

# 在该网络下创建两个容器
docker run --name redis_temp --network=test_net -d redis:latest
docker run --name redisinsight -p 8001:8001 --network test_net -d redislabs/redisinsight:latest

创建了redis容器，但是并没有为其映射端口。所以现在在宿主机中并不能访问到这个redis容器。

创建了redisInsight容器并且映射了8001端口，这是一个redis的GUI工具，用于测试是否可以通过虚拟网络访问到redis容器。

访问 http://localhost:8001/ 进入redisInsight的主页，添加一个redis数据库。

Docker内部的DNS服务会自动将容器名称解析为容器对应的IP地址（即容器名称就是域名），所以主机地址填写容器名称即可。

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连接成功，这样既可以操作容器内的redis数据，又不会占用宿主机自身的redis应用抢占端口。同理，部署其他项目时，如果项目容器需要连接数据库容器，也可以通过虚拟网络实现。

如果容器已经被创建，可以更改已存在的容器的连接的网络

docker network connect 网络名称 容器名称

使用技巧

查看软件版本

部分镜像的 Tag 是 latest ，并没有明确指出具体的版本号，想要查看版本号就只能手动查看。

桌面版点击容器右侧 ··· 打开更多选项，选择 Open in terminal 进入容器的终端，执行该软件查看版本的命令。

终端命令

docker exec mysql_8.3.0 mysql -V

但是问题就来了，如果需要版本号是为了给容器命名，这种方案需要先运行容器，将容器删除，再重新创建容器，很麻烦。

通常镜像的环境变量中会指明版本号，可以直接点开镜像查看

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终端命令

docker inspect mysql:latest

这个方式虽然比较方便，但是需要进行推测，并非一定正确。

保持容器运行

当在桌面版运行ubuntu等容器时，会发现容器启动后就停止了，进入 Exited 状态，如果想要容器持续运行，就需要需要在容器内部执行一个持续运行的进程。

桌面版已经不能满足需求了，需要终端执行

docker run -it --name ubuntu_22.04 ubuntu:latest

-t 指令分配一个虚拟的终端或控制台，可以让容器持续运行不会关闭。

-i 指令可以让打开的控制台能够接受用户输入。

构建/推送镜像

想要通过Docker将项目部署到服务器上或是分发项目供他人使用，就需要将项目构建为镜像，官方主要推荐通过 Dockerfile 构建镜像。 Dockerfile 是一个文本文件（无文件后缀），由一系列的命令和参数构成，这些命令对应了在构建镜像时的操作步骤。

编写Dockerfile文件

Dockerfile常用指令：

FROM： 指定基础镜像。所有后续的操作都是基于这个基础镜像进行的。
WORKDIR： 设定后续命令的执行目录。
**COPY： ** 复制文件、指定目录中的所有内容（不含目录本身）到镜像中。
ADD： 复制文件、指定目录中的所有内容（不含目录本身）到镜像中。对tar格式的压缩文件会自动解压。
RUN： 构建过程中执行命令。比如安装一些软件，创建一些文件等。
CMD： 为容器提供默认的执行命令，会被 docker run 的命令行参数覆盖。
ENTRYPOINT： 为容器提供默认的执行命令，不会被 docker run 的命令行参数覆盖。
EXPOSE： 公开容器的一个端口供外部访问。

通过maven执行 package 手动将项目打包，命名为 output-dem.jar ，在项目根目录下新建一个 Dockerfile 文件：

# 使用JDK17基础镜像
FROM openjdk:17-jdk-slim

# 设置工作目录，容器也会使用该目录作为工作目录
WORKDIR /app

# 将jar包复制到/app路径下
COPY target/output-demo.jar app.jar

# 设置在运行此镜像后默认执行的命令，让它运行刚才的jar包
ENTRYPOINT ["java", "-jar", "app.jar"]

# 暴露端口，取决于项目实际使用的端口号
EXPOSE 8080

如果不是Java开发，设备上并没有安装 JDK 和 maven 等构建需要的环境（其他语言同理），但是又有打包项目的需求，则可以通过多阶段构建的方式，在镜像中完成编译等操作：

# 使用包含JDK17和Maven3.8.5的基础镜像
# 将本构建阶段命名为 build ，以便在后面的阶段中引用
FROM maven:3.8.5-openjdk-17-slim AS build

# 设置工作目录，容器也会使用该目录作为工作目录
WORKDIR /app

# 将当前目录下的所有文件添加到工作目录下（.和./都可以表示当前目录）
ADD . .

# 使用Maven构建项目为jar包
RUN mvn clean package
# 使用Maven构建项目为jar包（跳过测试阶段）
# RUN mvn clean package -DskipTests=true

# 新的构建阶段
# 引入JDK17的基础镜像
FROM openjdk:17-jdk-slim

# 设置工作目录，容器也会使用该目录作为工作目录
WORKDIR /app

# 将 build 阶段构建jar包复制到新阶段的/app路径下
COPY --from=build /app/target/output-demo.jar app.jar

# 设置在运行此镜像后默认执行的命令，让它运行刚才的jar包
ENTRYPOINT ["java", "-jar", "app.jar"]

# 暴露端口，取决于项目实际使用的端口号
EXPOSE 8080

在Docker的多阶段构建中，每次使用新的 FROM 指令，都会开始一个新的构建阶段，上一阶段的指令会创建为一个临时的镜像。在新阶段中，前一阶段的层和设置都被丢弃，只有 --from 指定的之前阶段的内容被保留，就像是开始了一个全新的 Dockerfile 一样。

构建镜像

写好 Dockerfile 后，就可以通过该文件构建镜像了

 docker build -t 仓库地址/命名空间/镜像名:标签 .
 docker build -t 仓库地址/命名空间/镜像名:标签 -f /path/myDockerfile .

-t 指定镜像名称（如果不推送到私有仓库，仅本地使用， 仓库地址/命名空间/ 可以省略）。

-f 指定 Dockerfile 所在的目录，也可以指定 自定义名称的Dockerfile （ -f 参数可省略）。

. 使用当前目录下作为上下文环境， COPY 等命令会从该目录查找文件。未指定 -f 参数时，则使用上下文环境中名为 Dockerfile 的文件。

推送镜像

每次发布更改内容都需要打包镜像后上传到生产环境再部署很麻烦，将镜像推送至私有仓库中，在生产环境直接从仓库中拉取镜像则更加高效。

# 登录仓库
docker login 仓库地址

# 推送镜像
docker push 仓库地址/命名空间/镜像名:标签

没有显式指定仓库地址时，默认会将DockerHub作为仓库地址。

层与缓存

层（Layers）： 根据 Dockerfile 构建镜像时，每一个会改变文件系统状态的指令（ RUN 、COPY 、 ADD 等）都会新建一个层，每个层都是前一层的改动的结果，并且每个层都只保留改动的部分，共享未改动的部分。依次将所有的层合并起来就是完成的镜像。

根据这个例子可以方便理解层的概念：

# Dockerfile A
RUN apt-get install -y software-package # 第一层
RUN rm -rf /var/lib/apt/lists/* # 第二层

在这个片段中，第一层中安装了一个软件包，第二层中删除了软件包。

因为 每个层都是前一层的改动的结果 ，所以第二层的删除文件并不能影响到第一层，只是会在第二层中对该文件打上一个 删除 的标记，这个文件会作为一个无用的文件存在于最终构建的镜像中，增加了镜像的体积。

# Dockerfile B
RUN apt-get install -y software-package && rm -rf /var/lib/apt/lists/*

在这个片段中，安装和删除软件包是在同一个指令下执行的，所以他们是处于同一层的操作，当这一层的构建结束时，这些文件就会被清理掉，它们也就不会存在于最终的镜像中了。

缓存： 缓存多个镜像之间可以共享层，如果多镜像都是基于同一个基础镜像进行构建的。那么，这个基础镜像的所有层都只需要存储一次，就能在所有的镜像中共享。如果一个镜像的大部分层已经在本地存在，那么在拉取这个镜像时，只有不存在的层需要被下载，这可以极大地节省时间和网络带宽。

Docker Compose

当项目依赖的服务较多时，每个容器都要单独配置运行，指定网络。使用Docker Compose，可以通过一个YAML文件定义服务，并同时运行它们。

Docker Compose将所管理的容器分为三层：工程（Project）、服务（Service）、容器（Container）。

通过一个例子来理解三层结构：

工程： 一个工程可以被视为一家公司，它为所有服务提供了整体的工作环境和资源配置。
服务： 公司内设有各种部门，如财务和行政等，每个部门有自己特定的职责和任务。每个部门都可以被看作一个服务。
容器： 每个部门由一个或多个员工组成。尽管每个员工都是独立的，但他们共享同样的环境。一个员工相当于一个容器。

所有部门都在同一家公司工作并使用该公司的资源，所以所有服务在工程中共享同样的网络、卷等资源。

各个部门之间还是会进行交流和协作，所以各个服务之间可以互相通信。

同一部门的所有员工都具有相同的工作环境，所以属于同一服务的所有容器都有统一的配置。员工各自做自己的项目，所以容器间有一定的隔离性。

在要部署项目的目录创建一个 docker-compose.yml 文件：

# 指定Docker Compose配置文件的版本
version: '3.8'

services: 
  # 定义应用服务，名为 app
  app:
    image: '仓库地址/命名空间/镜像名称:标签'
    # 将容器的8080端口映射到宿主机的8080端口
    ports: 
      - 8080:8080 
    volumes:
      # 将 docker-compose.yml 所在目录映射到容器中的 /app 目录（在 Dockerfile 中给定的工作目录） 
      - ./:/app 
    # 定义启动依赖，会先启动 mysqldb 和 redisdb，再启动 app
    depends_on:
      - mysqldb
      - redisdb
    # 指定容器启动后执行的命令
    command: ["java", "-jar", "app.jar"]   
    # 如果服务非手动停止，Docker会自动尝试重启服务
    restart: always

  # 定义一个MySQL服务，名为 mysqldb 
  # 其他服务连接MySQL数据库时，主机地址就是 mysqldb:3306
  mysqldb:
    image: mysql:8.0.30
    environment:
      - MYSQL_ROOT_PASSWORD=root
    volumes:
      - db_data:/var/lib/mysql

  # 定义一个Redis服务，名为 redisdb
  # 其他服务连接Redis数据库时，主机地址就是 redisdb:6379
  redisdb:
    image: redis:7.2.4
    volumes:
      - redis_data:/data

volumes:
  db_data:
  redis_data: