Docker
Docker架构的工作流程
- 构建镜像：通过编写dockerfile来进行构建
- 推送镜像到仓库：将镜像上传到Docker Hub或私有注册表中
- 拉取镜像：通过docker pull从从仓库中拉取镜像
- 运行容器：使用镜像创建并启动容器
- 管理容器：使用Docker客户端命令管理正在运行的容器，如查看日志、停止容器、查看资源使用情况等
- 网络与存储：容器之间通过Docker网络连接，数据通过Docker卷或绑定挂载进行持久化
组成部分
- docker client：客户端，用户可通过命令行界面与Docker守护进程交互，发送构建、运行、停止容器等相关命令。如docker build
- docker Daemon：守护进程，在宿主机上持续运行的后台服务，负责接收客户端命令，管理容器生命周期、镜像构建和网络/存储等核心组件
- docker image：镜像，一种分层结构的只读模板，包含应用代码、环境、依赖等等。如openjdk:17-jdk-slim
- docker Container：容器，镜像的运行实例，具有独立的文件系统和网络空间
- Registry：仓库，镜像的存储中心，如Docker Hub（公共）或Harbor（私有仓库）
- Volumes：卷，持久化的存储机制，可用于容器中的数据保存（比如使用MongoDB的数据目录啥的）
- Networks：网络，容器间通信的虚拟网络（有默认桥接、host、overlay等模式）
Docker Client
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具体作用：所谓的客户端，就是用户与Docker守护进程交互的命令行界面，也是我们用户与系统的主要交互方式，用户通过Docker的命令行发出命令，然后这些命令被发送到Docker的守护进程，由守护进程来执行响应操作。
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交互方式：Docker的客户端与Docker的守护进程之间通过REST API 或者Unix套接字通信。而我们常用的命令是docker，通过它我们可以发出各种各样的Docker操作命令。
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具体例子
运行容器： docker run <镜像id> 列出正在运行的容器： docker ps 根据dockerfile构建镜像： docker build -t <镜像id> . 进入容器内部执行命令： docker exec -it <容器id> <要在容器内执行的命令>
Docker Daemon
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具体作用：守护进程是Docker架构的核心，因为它负责管理容器的生命周期、构建镜像、分发镜像等任务。而守护进程通常以后台进程的方式运行，等待来自Docker客户端的API请求。
- 启动和停止容器
- 构建、拉取和推送镜像
- 管理容器的网络和存储
- 启动、停止、查看容器日志等
- 与Docker注册表进行通信，管理镜像的存储与分发
总的来说，docker守护进程监听来自Docker客户端的请求，并且通过Docker API执行这些请求，守护进程将负责容器、镜像等。Docker对象的管理，并根据请求的参数启动容器、删除容器、修改容器配置等。一般情况下，守护进程是自启动的。当然可以通过输入
sudo systemctl is-enabled docker来检查是否为自启动，如果输出是enabled，则表示 Docker 已设置为随系统启动而自动启动。如果是disabled，则需要使用 sudo systemctl enable docker 来启用自动启动。此外，我们还可以随时启动Docker守护进程而不依赖来于系统自启动。 -
具体例子：
sudo systemctl start docker
Docker 引擎 API
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具体作用：像Docker提供的RESTful接口，允许外部客户端与Docker守护进程进行通信，通过API，用户可以执行各种操作，如启动容器、构建镜像、查看容器状态等。API提供了HTTP请求的接口，支持跨平台调用。
- 向Docker守护进程发送HTTP请求，实现容器、镜像的管理
- 提供RESTful接口，允许通过变成与Docker进行交互
我们可以通过curl或者其他的HTTP客户端访问Docker引擎的API。就比如，我们可以查询当前Docker守护进程版本
curl --unix-socket /var/run/docker.sock http://localhost/version
Docker 容器
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具体作用：容器是Docker的执行环境，而且是轻量级、独立且可执行的软件包。容器是从Docker镜像启动的，包含了运行某个应用程序所需的一切，即从操作系统库到应用程序代码。此时我们运行时的容器、其他容器和我们宿主机共享操作系统内核，但是容器与容器之间的文件系统和进程都是隔离的。
- 提供独立的运行环境，确保应用程序在不同的环境拥有一致的行为
- 容器是临时的，通常在任务完成后被销毁
我们刚刚讲过守护进程，它是我们docker架构的核心，负责很多东西，其中管理容器生命周期就是它负责的其中之一，所以容器可以运行在任何地方，因为它不依赖我们底层操作系统的配置，它所有运行时的依赖都一已经封装在镜像中了。
启动一个容器
docker run -d 镜像id
Docker 镜像
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具体作用：镜像是容器的只读模板。每个镜像都包含了应用程序运行所需的操作系统、运行时、库、环境变量和应用代码。镜像是静态的，用户可根据镜像启动容器。
- 镜像是构建容器的基础，每个容器实例化时都会使用镜像
- 镜像是只读的，不同容器使用同一个镜像时，容器中的文件系统层时独立的，互不干扰
Docker镜像可以通过docker pull从Docker Hub或者私仓拉取，也可以通过docker build从Dockerfile构建
拉取镜像
docker pull 镜像
Docker 仓库
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具体作用：Docker是用来存储Docker镜像的地方，分为公共仓库和私仓。我们最常用的公共仓库是Docker Hub。用户可以从Docker Hub下载镜像，当然也可以上传自己的镜像分享给别人。除了公告仓库，一些企业也可以部署自己的私仓来管理企业内部的镜像。
- 存储docker镜像
- 提供镜像的上传和下载
推送镜像到Docker Hub
docker push 镜像
Docker Compose
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具体作用：是一个用于定义和运行多容器的工具。通过Compose，用户可以使用一个名为
docker-compose.yml配置文件定义多个容器，并且可以通过一个命令启动这些容器。Docker Compose 主要用于开发、测试和部署多容器的应用。- 定义和运行多个容器组成的应用
- 通过YAML文件来配置应用的服务、网络和卷等
创建一个简单的docker-compose.yml文件来配置一个包含Web服务和数据库服务的应用
version:'3' service:web:image: nginxport:- "8080:80"db:image: mysqlenvironment:MYSQL_ROOT_PASSWORD: example启动Compose定义的所有服务：
docker-compose up
Docker Swarm
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具体作用：是docker提供集群管理和调度的工具。它允许将多个Docker主机（节点）组织成一个集群，并通过Swarm集群管理工具来调度和管理容器。Swarm可以实现容器的负载均衡、高可用性和自动扩展等功能。
- 管理多节点Docker集群
- 通过调度器管理容器的部署和扩展
初始化Swarm集群：
docker swarm init
Docker 网络
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具体作用：允许容器之间相互通信，并于外部世界进行连接。Docker提供了许多网络模式来满足不同的需求，如bridge网络（默认）、host网络和overlay网络等。
- 管理容器间的网络通信
- 支持不同的网络模式，以适应不同场景下的需求
创建一个自定义网络并将容器连接到该网络
docker network create 网络 docker run -d --network 网络 基础镜像名
Docker 卷
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具体作用：是一种数据持久化机制，允许数据在容器之间共享，并且独立于容器的生命周期。与容器文件系统不同，卷的内容不会随着容器的销毁而丢失，适用于数据库等需要持久存储的应用。
- 允许容器之间共享数据
- 保证数据持久化，独立于容器的生命周期
创建并挂载卷
docker volume create 我的卷 docker run -d -v 我的卷:/数据位置 基础镜像
如何使用
关于容器
我们可以理解容器是操作系统级别的虚拟化，不需要运行完整的操作系统，启动和运行更为高效。
镜像与容器的关系
镜像是容器的静态模板，包含了应用程序运行所需的所有依赖和文件，镜像是不可变的。
容器是镜像的一个运行实例，具有自己的文件系统、进程、网络等，且是动态的。容器从镜像启动，并在运行时保持不变。
关于容器有很多指令：
拉取镜像：
docker pull mysql:lastes
查看镜像：
docker images
启动容器：
- 进入交互终端并设置root密码，因为我的是mysql所以会设置密码
docker run -it mysql -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=my-secret-pw mysql /bin/bash如果想退出终端，直接使用exit即可
- 在后台以交互模式启动一个mysql容器
docker run -itd \--name my-mysql \ # 指定容器名称-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=my-secret-pw \ # 设置 MySQL root 密码-v /path/to/data:/var/lib/mysql \ # 挂载数据卷-p 3306:3306 \ # 映射端口mysql # 使用的镜像
-i ：保持标准输入打开，也就是以交互的方式
-t：分配一个伪终端，也就是提供终端界面
-d：以后台模式运行容器
-e：设置环境变量
-v：实现数据持久化
如果想要进入后台的容器docker attach 容器id：这将允许你与容器的标准输入、输出、标准错误进行交互
进入后台容器也可以使用docker exec -it 容器id /bin/bash ，因为这个命令会退出容器终端但不会导致容器的停止
导出容器：
docker export 容器id > 指定tar包
导入容器快照：
cat docker /tar包 |docker import -test/镜像:tag
可以通过指定的URL或者某个目录来导入
docker import http://example.com/exampleimage.tgz example/imagerepo
删除容器：
docker rm -f 容器id
清理掉所有处于终止静止状态的容器：
docker container prune
关于镜像
列出镜像列表：
docker images
会显示如下：
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
ubuntu 14.04 90d5884b1ee0 5 days ago 188 MB
php 5.6 f40e9e0f10c8 9 days ago 444.8 MB
说明：
- REPOSITORY：表示镜像的仓库源
- TAG：镜像的标签
- IMAGE ID：镜像ID
- CREATED：镜像创建时间
- SIZE：镜像大小
同一个仓库源可以有多个TAG，代表这个仓库源的不同版本
所以，我们如果要使用版本为15.10的ubuntu系统镜像来运行容器时，命令如下：
docker run -t -i ubuntu:15.10 /bin/bash
说明：
- **-i：**交互式操作
- **-t：**终端
- **ubuntu:15.10：**这是指用ubuntu15.10版本镜像为基础来启动容器
- **/bin/bash：**放在镜像名后的是命令，因为上面命令希望有个交互Shell，因此用的是/bin/bash
获取一个新的镜像：
docker pull 镜像
查找镜像：
docker search 镜像名称
删除镜像：
docker rmi 镜像id
更新镜像：
docker run -t -i ubuntu:15.10 /bin/bash //先使用镜像来创建一个容器
apt-get update
apt-get upgrade -y //更新系统
exit //退出容器
提交容器副本：
docker commit -m="has update" -a="runoob" 容器id runoob/ubuntu:v2
说明：
- -m：提交的描述信息
- -a：指定镜像作者
- runoob/ubuntu:v2：指定要创建的目标镜像名
构建镜像：
关于构建镜像我们使用的是docker build，但是它找的是dockerfile文件，所以需要创建一个dockerfile文件，其中包含一组指令来告诉Docker如何构建镜像。
大致的样子是：
FROM centos:6.7
MAINTAINER Fisher "fisher@sudops.com"
RUN /bin/echo 'root:123456' |chpasswd
RUN useradd runoob
RUN /bin/echo 'runoob:123456' |chpasswd
RUN /bin/echo -e "LANG=\"en_US.UTF-8\"" >/etc/default/local
EXPOSE 22
EXPOSE 80
CMD /usr/sbin/sshd -D
具体说明在后面…
一般会使用以下指令
docker build -t 镜像名:版本号 .
说明：
- -t：指定要创建的目标镜像名
- .：Dockerfile文件所在目录，可以指定Dockerfile的绝对路径
设置镜像标签：
docker tag 镜像id 自定义的标签名
Docker容器连接
容器中可以运行一些网络应用，要让外部也可以访问这些应用，可以通过-P或-p参数来指定端口映射
网络端口映射：
docker run -d -P 运行的镜像名称 在容器启动后要执行的命令
docker run -d -p 5000:5000 运行的镜像名称 在容器启动后要执行的命令
说明：
- **-P：**是容器内部端口随机映射到主机的端口
- **-p：**是容器内部端口绑定到指定的主机端口 （客户端口:容器端口）
指定容器绑定的网络地址：
docker run -d -p 127.0.0.1:5001:5000 镜像名称 在容器启动后要执行的命令
上面默认都是绑定的TCP端口，如果要绑定UDP端口，可以在端口后面加上/UDP
docker run -d -p 127.0.0.1:5000:5000/udp 镜像名称 在容器启动后要执行的命令
快捷查看端口的绑定主机情况：
docker port 容器名称 容器对应端口
结果举例：
127.0.0.1:5001 对应主机的ip和端口号
Docker容器互联
端口映射并不是唯一把docker连接到另一个容器的办法，docker有一个连接系统允许将多个容器连接一起，共享连接信息。
docker连接会 创建一个父子关系，其中父容器可以看到子容器的信息
容器命名：
当我们创建一个容器时，docker会对它进行命名。另外，我们也可以使用–name标识来命名容器
docker run -d -P --name 自定义名称 镜像名称 容器启动后要执行的命令
新建网络：
docker network create -d bridge 自定义网络名称
说明：
- **-d bridge：**这里
-d参数指定要使用的驱动程序类型，bridge是docker默认的网络驱动 ，它会在Docker主机上创建一个单独的网络桥，允许连接到它的容器之间相互通信，并提供隔离性
连接容器：
docker run -itd --name 镜像名称 --network 网络名称 /bin/bash
连接同一个网络的容器可以通过ping的命令去查看，但如果有多个容器相互连接，更推荐使用Docker Compose
配置DNS：
在docker网络环境中配置DNS设置对于确保容器能够正确解析域名至关重要，当不特别指定DNS服务器时，Docker使用主机的DNS设置（/etc/resolv/.conf获取）为容器配置DNS。然而，如果主机使用了本地网络中的DNS服务器（如：127.0.0.1），这些地址将不会直接适用容器内，因为它们指向的是主机上的服务而不是容器内部的服务。
可以在启动容器时使用--dns参数来指定一个或多个自定义DNS服务器：
docker run -it --rm --dns 8.8.8.8 --dns 8.8.4.4 镜像名称
docker run -it --rm -h 主机名 --dns=114.114.114 --dns-search=要搜索的域名
也可以在宿主机的/etc/docker/daemon.json文件中配置守护进程级别的DNS设置:
{"dns" : ["114.114.114.114","8.8.8.8"]
}
保存更改后，重新加载Docker守护进程以使更改失效：
sudo systemctl reload docker
设置完成后，启动容器的DNS会自动配置为114.114.114.114和8.8.8.8
查看容器的DNS是否生效可以使用以下命令，它会输出容器的DNS信息：
docker run -it --rm 镜像名 cat etc/resolv.conf
Dockerfile
dockerfile是一个文本文件，包含了构建Docker镜像的所有指令
使用docker定制镜像
以nginx为例：
FROM nginx
RUN echo '这是一个本地构建的nginx镜像'> /usr/share/nginx/html/index.html
说明：
-
**FROM：**定制的镜像都是基于FROM的镜像，这里的nginx就是定制需要的基础镜像
-
**RUN：**用于执行后面跟着的命令行命令
shell格式：
RUN 命令行命令 #命令行即在终端操作的shell命令exec格式：
RUN ["可执行文件","参数1","参数2"] #RUN ["./test.php","dev","offline"] 等价于 ./test.php dev offline在docker中，镜像是由一系列只读层组成，每一层代表对文件系统的修改，这些层是基于Dockerfile中的每一条指令构建的。每当Docker处理Dockerfile中的一条指令时，它会在前一层的基础上创建一个新的层来表示该指令的效果。如果Dockerfile中包含过多不必要的或者不优化的指令，可能会导致生长很多小的、不必要的层，这会使最终生成的镜像变得臃肿如：
FROM centos RUN yum -y install wget RUN wget -O redis.tar.gz "http://download.redis.io/releases/redis-5.0.3.tar.gz" RUN tar -xvf redis.tar.gz会创建3层镜像
FROM centos RUN yum -y install wget \&& wget -O redis.tar.gz "http://download.redis.io/releases/redis-5.0.3.tar.gz" \&& tar -xvf redis.tar.gz以上使用
&&符号连接命令，这样执行后，只会创建1层镜像上下文路径：
构建镜像的指令中docker build -t 镜像名 .有个.,这就是上下文路径
上下文路径是指docker在构建镜像，有时候想要使用到本机的文件（如复制），docker build命令得知这个路径后，会将路径下的所有内容打包。
- **COPY：**复制指令，从上下文目录中复制文件或者目录到容器指定路径
COPY [--chown=<user>:<group>] <源路径1>... <目标路径>
COPY [--chown=<user>:<group>] ["<源路径1>",..."<目标路径>"]
[–chown=:]：可选参数，用户改变复制到容器内文件的拥有者和属组。
**<源路径>：**源文件或者源目录，这里可以是通配符表达式，其通配符规则要满足Go的filepath.Match。如：
COPY hom* /mydir/ #所有以hom开头的文件或目录
COPY hom?.txt /mydir/ #?表示任意单个字符 所有匹配到hom?.txt复制到/mydir路径
**<目标路径>：**容器内的指定路径，该路径不用事先建好，路径不存在的话，会自动创建。
-
**ADD：**ADD指令和COPY使用格式类似，将文件、目录或远程URL复制到镜像中
ADD <源文件>...<目标路径>ADD ["<源路径>",..."<目标路径>"]
区别：
- 功能范围：
- ADD：可以将文件、目录或远程URL复制到镜像中。
- COPY：仅能将文件或目录复制到镜像。
- 使用场景：
- ADD：适应于需要从远程URL下载文件并将其添加到镜像中的情况。如可以从互联网下载一个压缩包并解压到镜像中。
- COPY：适应于本地文件和目录的复制，不支持远程URL的处理。
- 自动解压功能：
- ADD：如果源文件是一个可识别的压缩格式（如.tar,.zip），Docker会自动解压该文件到目标路径。
- COPY：不会自动解压文件，只是简单地复制文件或目录。
- 安全性和最佳实践：
- COPY：通常推荐使用COPY而不是ADD。除非确实需要从远程URL获取资源。因为COPY更加透明，更容易理解其行为，且没有自动解压等额外操作，减少了 潜在的安全风险和复杂性。
-
**CMD：**类似与RUN指令，用于运行程序，但二者运行的时间点不同
- CMD是在docker run时运行，提供容器启动时默认要执行的参数或命令，如RUN不同，CMD并不在镜像构建阶段执行，而是在基于该镜像启动容器时执行。
- RUN是在镜像构建阶段执行命令。它主要用于安装软件包、修改文件、下载依赖等操作。
作用：为启动的容器指定默认要运行的程序，程序运行结束，容器也就结束。CMD指令指定的程序可被docker run命令行参数中指定要运行的程序所覆盖，即如果存在多个CMD指令，仅最后一个生效。
CMD <shell 命令> CMD ["<可执行文件或命令>","<param1>","<param2>",...] CMD ["echo", "Hello, World!"] #推荐使用 -
**ENTRYPOINT：**类似与CMD指令，但其不会被docker run的命令行参数指定的指令所覆盖，而且这些命令行参数会被当作参数送给ENTRYPOINT指定的程序。
但如果运行docker run时使用了 -entrypoint选项，将覆盖ENTRYPOINT指令指定的程序。
优势：在执行docker run时可以指定ENTRYPOINT运行所需的参数。但是如果Dockerfile中存在ENTRYPOINT指令，仅最后一个生效。
ENTRYPOINT ["<executeable>","<param1>","<param2>",...]可以搭配CMD命令使用：一般是变参才会使用CMD，这里的CMD等于是在给ENTRYPOINT传参
FROM nginx ENTRYPOINT ["nginx","-c"] #定参 CMD ["/etc/nginx/nginx.conf"] #变参- 若不传参运行：
docker run nginx:test容器内会默认运行以下命令，启动主进程
nginx -c /etc/nginx/nginx.conf- 传参运行：
docker run nginx:test -c /etc/nginx/new.conf容器内会默认运行一下命令，启动主进程（/etc/nginx/new.conf 容器内已有的文件）
nginx -c /etc/nginx/new.conf -
**ENV：**设置环境变量，定义了环境变量，那么在后续的指令中，就可以使用这个环境变量
ENV <key> <value> ENV <key1>=<value1> <key2>=<value2>以下示例设置NODE_VERSION = 7.2.0，在后续的指令中可以通过$NODE_VERSION引用:
ENV NODE_VERSION 7.2.0 RUN curl -SLO "https://nodejs.org/dist/v$NODE_VERSION/node-v$NODE_VERSION-linux-x64.tar.xz" \&& curl -SLO "https://nodejs.org/dist/v$NODE_VERSION/SHASUMS256.txt.asc" -
**ARG：**构建参数，与ENV作用一致，不过作用域不一样。ARG设置的环境变量仅对Dockerfile内有效，也就是说只有docker build的过程中有效，构建好的镜像内不存在此环境环境变量。
ARG <参数名>[=<默认值>] -
**VOLUME：**定义匿名数据卷。在启动容器时忘记挂载数据卷，会自动挂载到匿名卷。可以避免重要的数据，因容器重启而丢失，还可以避免容器不断变大
VOLUME ["<路径1>","<路径2>"...] #如 VOLUME["/data/db","/data/config"]将以上两个路径设置为数据卷，表示表示 /data/db 和 /data/config 目录下的任何修改都将被存储在一个数据卷中 #也可以分开写 VOLUME ["<路径1>"] VOLUME ["<路径2>"]虽然VOLUME指令声明了哪些路径应该作为数据卷，但它并不会自动将这些卷与主机上的特定目录关联起来。实际的目录挂载是在运行容器时通过-v或–mount参数来完成的
docker run -v /host/path:/container/path 镜像以上可以确保
/host/path目录的内容会被挂载到容器内的/container/path路径上 -
**EXPOSE：**仅仅是声明端口。可用于帮助理解镜像服务的守护端口，以方便配置映射。在运行时使用随机端口映射时，也就是docker run -P时，会自动随机映射
EXPOSE的端口。EXPOSE <端口1> [<端口2>...] -
**WORKDIR：**指定工作目录，用WORKDIR指定的工作目录，会构建镜像的每一层中都存在。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会帮忙建立目录。
注：是否需要Dockerfile取决于具体的需求场景。如果只是简单地运行某个已有服务，直接使用已有的镜像是最简单的做法；但如果涉及到环境定制、应用部署等需求，则编写Dockerfile是必要的步骤
示例：
#基于nginx最新LTS版制作
FROM adoptopenjdk/openjdk8:jre#拷贝HTML文件免去实时挂载
COPY FileConver-0.0.1-SNAPSHOT.jar /autoduty/
#将外部的配置文件复制进去
COPY application.properties /autoduty/#启动时执行命令
CMD ["java", "-jar", "/autoduty/FileConver-0.0.1-SNAPSHOT.jar","--spring.config.location=/autoduty/application.properties"]
Docker Compose
docker compose是一个可以定义多容器的应用程序工具，而我们通常使用YML文件去配置应用程序所需要的所有服务，然后使用一个命令，就可以从YML文件配置中创建并启动所有服务。
- 使用dockerfile定义应用程序的环境
- 使用docker-compose.yml定义构成应用程序的服务，这样它们可以在隔离环境中仪器运行
- 最后在命令行页面执行 docker-compose up命令来执行并运行整个应用程序
示例：
#指定docker compose版本
version: '3.1'
# 定义要启动的服务列表，每个服务对应一个单独的Docker容器
services:test: #服务名 image: 'test:v1' #指定用于启动该服务的Docker镜像及其标签restart: always #容器自动启动volumes: #定义主机文件系统与容器内部之间的卷挂载点，允许在两者之间共享数据- '/root/Desktop/test/autoduty/application.properties:/autoduty/application.properties' ports: #定义了主机的5000端口映射到容器的80端口- 8089:8080
但是一般我是先将dockerfile写好，通过docker bulid先构建镜像，然后再docker-compose中指明镜像名 也就是image: 'test:v1'
关于volumes是为了保证数据共享，：前的是外部文件，必须要指定正确，不然会找不到你的文件，后面的是容器内的，这个可以自己自定义写，如果没有会自己创建。
ports可以理解为你通过docker run 运行时，后面有个-p，用于主机与容器之间的端口映射
- 以上示例的yaml文件表示我启动一个名为wxvoice服务（自定义的名字），镜像为test:v1（已经构建好了的），将本地文件
/root/Desktop/test/autoduty/application.properties挂载到容器中/autoduty/application.properties。当客户端的端口为8089时映射到容器中的8080端口