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文章目录

- 一、Docker 简介
- 二、Docker 核心概念
- 三、Docker 安装
- - Linux 系统安装步骤：
- 四、Docker 基本操作
- - 镜像操作
  - 容器操作
- 五、Dockerfile 编写
- 六、Docker 网络管理
- - 网络类型
  - 网络操作
- 七、Docker 存储管理
- - 数据卷（Volumes）
- 八、Docker 性能优化
- 九、Docker 容器化应用
- - 单体应用容器化
  - 微服务架构
- 十、Docker 容器化趋势
- 十一、总结

一、Docker 简介

Docker 是一个开源的容器化平台，允许开发者将应用程序及其所有依赖项打包到一个可移植的容器中，从而实现快速、可靠的应用部署。容器是一种轻量级的虚拟化技术，与传统的虚拟机相比，它具有更高的资源利用率和更快的启动速度。

二、Docker 核心概念

镜像（Image）：Docker 镜像是一个只读的模板，包含了运行一个应用程序所需的所有内容，如代码、运行时环境、库和配置文件等。
容器（Container）：基于镜像创建的运行实例，可以在不同的环境中快速启动和停止。
仓库（Repository）：用于存储和分发镜像的地方，类似于代码仓库。
Dockerfile：定义镜像构建过程的文本文件。
Docker 引擎：Docker 的核心组件，负责容器的创建、管理和运行。

三、Docker 安装

Linux 系统安装步骤：

更新 apt 包索引：
```
sudo apt-get update
```

安装依赖包：

sudo apt-get install apt-transport-https ca-certificates curl software-properties-common

添加 Docker 官方 GPG 密钥：

curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add -

设置 Docker 稳定版的源：

sudo add-apt-repository "deb [arch=amd64] https://download.docker.com/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable"

更新 apt 包索引并安装 Docker CE（社区版）：

sudo apt-get update
sudo apt-get install docker-ce

启动 Docker 服务并设置开机自启：

sudo systemctl start docker
sudo systemctl enable docker

检查 Docker 是否正常工作：
```
docker --version
```

四、Docker 基本操作

镜像操作

查看镜像：
```
docker images
```
拉取镜像：
```
docker pull <image_name>
```
删除镜像：
```
docker rmi <image_name>
```

容器操作

创建并启动容器：

docker run -d --name mycontainer <image_name>

查看正在运行的容器：
```
docker ps
```
进入容器：
```
docker exec -it mycontainer /bin/bash
```
停止容器：
```
docker stop mycontainer
```
删除容器：
```
docker rm mycontainer
```

五、Dockerfile 编写

Dockerfile 是用来定义容器镜像的脚本，包含了所有容器构建的步骤。以下是一个简单的 Node.js 应用的 Dockerfile 示例：

# 使用官方 Node.js 镜像作为基础镜像
FROM node:14
# 设置工作目录
WORKDIR /app
# 复制 package.json 并安装依赖
COPY package*.json ./
RUN npm install
# 复制应用代码
COPY . .
# 暴露应用运行的端口
EXPOSE 3000
# 启动应用
CMD ["npm", "start"]

构建镜像：

docker build -t my-node-app .

运行容器：

docker run -d -p 3000:3000 --name my-container my-node-app

六、Docker 网络管理

网络类型

桥接网络：默认网络，容器可以通过桥接接口与宿主机通信。
自定义网络：可以创建自定义网络，实现容器之间的隔离和通信。

网络操作

创建自定义网络：
```
docker network create my-network
```
查看网络：
```
docker network ls
```

连接容器到网络：

docker network connect my-network mycontainer

七、Docker 存储管理

数据卷（Volumes）

容器中的数据是短暂的，容器停止或删除时数据会丢失。因此，持久化数据需要使用 Docker 卷（Volumes）。挂载卷的命令如下：

docker run -d -v /host/logs:/container/logs -p 3000:3000 --name my-container my-node-app

八、Docker 性能优化

选择正确的基础图像：从仅包含应用程序必需的依赖项的最小基础映像开始，这有助于减少容器的整体大小并缩短启动时间。
优化容器大小和图层：最大限度地减少 Docker 镜像中的层数并保持每层较小，这减少了图像拉取期间的开销并提高了缓存效率。
管理环境变量和配置：避免在容器映像内硬编码环境特定的配置，使用环境变量或配置文件。

九、Docker 容器化应用

单体应用容器化

编写 Dockerfile：

FROM alpine
LABEL maintainer="nigelpoulton@hotmail.com"
RUN apk add --update nodejs nodejs-npm
COPY . /src
WORKDIR /src
RUN npm install
EXPOSE 8080
ENTRYPOINT ["node", "./app.js"]

构建镜像：
```
docker build -t my-app .
```
运行容器：
```
docker run -p 8080:8080 my-app
```

微服务架构

Docker 容器的轻量级特性使得每个微服务可以在独立的容器中运行，确保了服务的高可用性、可扩展性和易管理性。

十、Docker 容器化趋势

容器原生云平台的兴起：Docker 将更加紧密地与云平台结合，提供高度集成的云服务。
多云和混合云环境下的容器化管理：Docker 将继续强化跨云平台和跨数据中心的容器编排能力。

十一、总结

Docker 通过容器化技术，简化了应用的开发、部署和运行过程，极大地提高了开发效率和系统的可维护性。掌握 Docker 的基本概念、安装方法、基本使用、Dockerfile 的编写、Docker Compose 的使用，以及如何将一个简单的应用封装成 Docker 容器并进行部署，可以在实际项目中发挥其强大的优势。