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前言
一、实验环境准备
二、Docker常见命令
三、Docker数据卷
四、Docker自定义镜像
五、Docker网络相关
六、Docker项目部署实践
七、Docker知识追问强化
前言
1. Docker是用以项目上线部署的工具
2. Docker并不会很难，只要你跟着将所有的命令敲一遍、将项目部署流程走一遍就行
3. 我会从6个方面详细展示在生产环节中Docker的使用。帮助你在最短的时间内完成理论 + 实践 + 巩固的学习
【扩展阅读】在学习Docker遇到困难时，推荐去了解了其他同学们的笔记，你将会受益匪浅。
史上最详细的Docker 镜像的制作-上传-拉取--部署（阿里云）_制作镜像的时候,如何知道需要拷贝哪些依赖库-CSDN博客
Docker入门：镜像分层概念简述_docker镜像分层-CSDN博客
一、实验环境准备
简单交代一下，实验操作环境为：centos7 + finalShell远程工具
1.1 安装Docker
1.卸载旧版
首先卸载系统中已经存在旧的Docker，保存实验环境的干净：
yum remove docker \docker-client \docker-client-latest \docker-common \docker-latest \docker-latest-logrotate \docker-logrotate \docker-engine \docker-selinux 2.配置Docker的yum库
安装yum工具
sudo yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2配置Docker的yum源：
sudo yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.reposudo sed -i 's+download.docker.com+mirrors.aliyun.com/docker-ce+' /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo更新yum，建立缓存
sudo yum makecache fast3.安装Docker
yum install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io docker-buildx-plugin docker-compose-plugin看到完毕！才证明安装过程没有出错
4.启动和校验
# 启动Docker
systemctl start docker# 停止Docker
systemctl stop docker# 重启
systemctl restart docker# 设置开机自启
systemctl enable docker# 执行docker ps命令，如果不报错，说明安装启动成功
docker ps1.2 配置可用的Docker镜像源
当前镜像截至2024.10.29 测试任然有效
# 创建目录
mkdir -p /etc/docker# 复制内容，当前镜像截至2024.10.29 测试任然有效
tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
"registry-mirrors": [
"https://docker.1panel.dev",
"https://docker.fxxk.dedyn.io",
"https://docker.xn--6oq72ry9d5zx.cn",
"https://docker.m.daocloud.io",
"https://a.ussh.net",
"https://docker.zhai.cm"]
}
EOF# 重新加载配置
systemctl daemon-reload# 重启Docker
systemctl restart docker1.3 部署MySQL，测试容器可行性
1. 运行安装命令
docker run -d \--name mysql \-p 3306:3306 \-e TZ=Asia/Shanghai \-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123 \mysql
2. 测试MySQL连接
显示连接成功了
1.4 Docker的镜像、容器与镜像仓库
对于我们上面安装的MySQL软件，使用Docker安装只是输入了一堆指令，然后Docker就开始给我们框框下载，具体工作流程如何呢？
事实上，了解docker的都知道，我们刚才做的事就是从远程的docker仓库中将MySQL文件给拉取下来了。我们会把类似MySQL的软件称之为镜像。镜像不仅包含了软件本身，还包含了软件运行所需要的各种环境。
而且正因为拉取了软件运行的完全体环境，使用docker镜像可以屏蔽操作系统的差异性，不同主机间的差异性。
另外可以留意到，Docker还给MySQL软件创建了一个容器，这个容器拥有独立的资源。你当然可以把它理解成又一台的虚拟机。由此，MySQL的运行环境隔离起来。
1.5 Docker安装容器软件的命令解读
对于我们刚刚输入的MySQL安装命令：
docker run -d \--name mysql \-p 3306:3306 \-e TZ=Asia/Shanghai \-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123 \mysql
docker run -d：创建并运行一个容器，-d则是让容器以后台进程运行【守护进程】
--namemysql: 给容器起个名字叫mysql，你可以叫别的
-p 3306:3306: 设置端口映射。
容器是隔离环境，外界不可访问。但是可以将宿主机端口映射容器内到端口，当访问宿主机指定端口时，就是在访问容器内的端口了。
容器内端口往往是由容器内的进程决定，例如MySQL进程默认端口是3306，因此容器内端口一定是3306；而宿主机端口则可以任意指定，一般与容器内保持一致。
总结：外部可以直接访问docker虚拟机，但容器是隔离的无法访问。而docker可以通过端口映射访问其内置的容器，于是乎形成一条访问链：外部访问docker端口，端口映射到相关容器，于是乎我们就连上了MySQL软件
格式：
-p 宿主机端口:容器内端口，示例中就是将宿主机的3306映射到容器内的3306端口
-eTZ=Asia/Shanghai: 配置容器内进程运行时的一些参数
格式：
-e KEY=VALUE，KEY和VALUE都由容器内进程决定案例中，
TZ=Asia/Shanghai是设置时区；MYSQL_ROOT_PASSWORD=123是设置MySQL默认密码
mysql: 设置镜像名称，Docker会根据这个名字搜索并下载镜像
格式：
REPOSITORY:TAG，例如mysql:8.0，其中REPOSITORY可以理解为镜像名，TAG是版本号在未指定
TAG的情况下，默认是最新版本，也就是mysql:latest
二、Docker常见命令
2.1 命令介绍
建议结合图片来理解Docker生产过程中常用到的命令：
- docker pull ——拉取远程镜像到本地服务器中
- docker push ——将本地服务器镜像创建提交到远程镜像仓库中
- docker build ——打包自定义的镜像保存到本地服务器
- docker save ——将镜像打包压缩，存放到本地中
- docker load ——将镜像包拉取到本地服务器
- docker images ——查看本地服务器的镜像
- docker rmi ——删除本地服务器的镜像
- docker run ——创建并运行容器
- docker stop ——停止但不销毁容器
- docker start ——启动但不创建容器
- docker ps ——查看容器状态
- docker rm ——销毁容器
- docker logs ——查看容器日志情况
- docker exec ——进入容器内部【类似配置界面中】
- ......
2.2 命令实践
镜像相关的命令：
容器相关命令
实验完整命令
# 第1步，去DockerHub查看nginx镜像仓库及相关信息# 第2步，拉取Nginx镜像
docker pull nginx# 第3步，查看镜像
docker images
# 结果如下：
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
nginx latest 605c77e624dd 16 months ago 141MB
mysql latest 3218b38490ce 17 months ago 516MB# 第4步，创建并允许Nginx容器
docker run -d --name nginx -p 80:80 nginx# 第5步，查看运行中容器
docker ps
# 也可以加格式化方式访问，格式会更加清爽
docker ps --format "table {{.ID}}\t{{.Image}}\t{{.Ports}}\t{{.Status}}\t{{.Names}}"# 第6步，访问网页，地址：http://虚拟机地址# 第7步，停止容器
docker stop nginx# 第8步，查看所有容器
docker ps -a --format "table {{.ID}}\t{{.Image}}\t{{.Ports}}\t{{.Status}}\t{{.Names}}"# 第9步，再次启动nginx容器
docker start nginx# 第10步，再次查看容器
docker ps --format "table {{.ID}}\t{{.Image}}\t{{.Ports}}\t{{.Status}}\t{{.Names}}"# 第11步，查看容器详细信息
docker inspect nginx# 第12步，进入容器,查看容器内目录
docker exec -it nginx bash
# 或者，可以进入MySQL
docker exec -it mysql mysql -uroot -p# 第13步，删除容器
docker rm nginx
# 发现无法删除，因为容器运行中，强制删除容器
docker rm -f nginx三、Docker数据卷
3.1 数据卷的功能介绍
【问题导向】既然容器可以部署应用，那就必然会涉及到修改、添加应用数据、资源的情况，现在我们尝试使用容器内置的系统进行nginx静态资源的修改，却发现了容器并没有给我们安装vi编辑器等工具。也就是在容器系统中，想要修改资源、数据是困难的，如何解决这个问题，成为我们学习Docker数据卷相关知识的动力。
【是什么】数据卷（volume）是一个虚拟目录，是容器内目录与宿主机目录之间映射的桥梁。
【原理】通过数据卷，实现数据双向绑定
【优势】在宿主机系统中改文件资源还不是轻轻松松、手到擒来呀！
注意事项：
/var/lib/docker/volumes这个目录就是默认的存放所有容器数据卷的目录，其下再根据数据卷名称创建新目录，格式为/数据卷名/_data。为什么不让容器目录直接指向宿主机目录呢？
因为直接指向宿主机目录就与宿主机强耦合了，如果切换了环境，宿主机目录就可能发生改变了。由于容器一旦创建，目录挂载就无法修改，这样容器就无法正常工作了。
但是容器指向数据卷，一个逻辑名称，而数据卷再指向宿主机目录，就不存在强耦合。如果宿主机目录发生改变，只要改变数据卷与宿主机目录之间的映射关系即可。
3.2 数据卷的创建
相关命令
| 命令 | 说明 | 文档地址 |
|---|---|---|
| docker volume create | 创建数据卷 | docker volume create |
| docker volume ls | 查看所有数据卷 | docs.docker.com |
| docker volume rm | 删除指定数据卷 | docs.docker.com |
| docker volume inspect | 查看某个数据卷的详情 | docs.docker.com |
| docker volume prune | 清除数据卷 | docker volume prune |
命令实践
【提示】
- 在执行docker run命令时，使用 -v 数据卷:容器内目录 可以完成数据卷挂载（也就是说一开始已经创建的容器需要删除，需要再重新创建的过程中指定卷挂载）
- 当创建容器时，如果挂载了数据卷且数据卷不存在，会自动创建数据卷
【基础命令】创建挂载数据卷、查看数据卷详情、查看宿主机的数据卷绑定目录
【修改测试】在宿主机中修改资源内容，观察网页变化：
3.3 MySQL容器的数据挂载实践
我们并没有创建mysql相关的数据卷，但是还是出现了。这种卷就叫做匿名卷。用于数据存储
匿名卷的名字太长了，所以最好还是在创建的时候我们主动的进行数据挂载
【查看数据库】
【完整项目指令】
# 1.删除原来的MySQL容器
docker rm -f mysql# 2.进入root目录
cd ~# 3.创建并运行新mysql容器，挂载本地目录
docker run -d \--name mysql \-p 3306:3306 \-e TZ=Asia/Shanghai \-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123 \-v ./mysql/data:/var/lib/mysql \-v ./mysql/conf:/etc/mysql/conf.d \-v ./mysql/init:/docker-entrypoint-initdb.d \mysql# 4.查看root目录，可以发现~/mysql/data目录已经自动创建好了
ls -l mysql
# 结果：
总用量 4
drwxr-xr-x. 2 root root 20 5月 19 15:11 conf
drwxr-xr-x. 7 polkitd root 4096 5月 19 15:11 data
drwxr-xr-x. 2 root root 23 5月 19 15:11 init# 查看data目录，会发现里面有大量数据库数据，说明数据库完成了初始化
ls -l data# 5.查看MySQL容器内数据
# 5.1.进入MySQL
docker exec -it mysql mysql -uroot -p123
# 5.2.查看编码表
show variables like "%char%";# 6.查看数据
# 6.1.查看数据库
show databases;5 rows in set (0.00 sec)
# 6.2.切换到hmall数据库
use hmall;
# 6.3.查看表
show tables;四、Docker自定义镜像
到此为止，我们前面的小实验都是直接拉取的别人做好的镜像。不过在一些特定的公式需求中，现有的Docker镜像可能无法满足，或者是存在隐患。这个时候就需要我们自己制作一个自己的镜像。那么我们要如何制作自己的镜像呢？这一节我们来看看吧。
4.1 了解镜像结构
要想自己构建镜像，必须先了解镜像的结构。
镜像之所以能让我们快速跨操作系统部署应用而忽略其运行环境、配置，就是因为镜像中包含了程序运行需要的系统函数库、环境、配置、依赖。
自定义镜像本质就是依次准备好程序运行的基础环境、依赖、应用本身、运行配置等文件，并且打包而成。
因此，我们制作一个镜像通常都会考虑几方面。
底层的：运行环境，也称基础镜像，通常是由Linux等相关操作系统制作而成
中间层：软件，这一部分通常是项目的配置、安装包、依赖等相关的资源
顶层：镜像运行入口，这一部分则是启动镜像项目的一些脚本，常见的java项目的java -jar等等
此外，镜像结构一般都是分层的（如上图），其中的设计优点如下：
资源共享，方便复制迁移，容易实现资源复用。正因为分层，假设有一个镜像被很多其他的镜像所使用，这时候我们只需要准备一份，进行共享就可以实现功能。既减少了资源的重复拷贝，还提高了制作镜像的效率。
4.2 如何构建？DockerFile来也
听完对镜像的描述，你可能还在感慨这制作镜像还是很难啊！没关系，只要学习了DockerFile之后，你就能掌握无痛制作镜像的秘诀。
Dockerfile就是一个文本文件，其中包含一个个的指令(Instruction)，用指令来说明要执行什么操作来构建镜像。由于制作镜像的过程中，需要逐层处理和打包，比较复杂，所以Docker就提供了自动打包镜像的功能。我们只需要将打包的过程，每一层要做的事情用固定的语法写下来，将来Docker可以根据Dockerfile帮我们构建镜像。常见指令如下：
| 指令 | 说明 | 示例 |
|---|---|---|
| FROM | 指定基础镜像 |
|
| ENV | 设置环境变量，可在后面指令使用 |
|
| COPY | 拷贝本地文件到镜像的指定目录 |
|
| RUN | 执行Linux的shell命令，一般是安装过程的命令 |
|
| EXPOSE | 指定容器运行时监听的端口，是给镜像使用者看的 | EXPOSE 8080 |
| ENTRYPOINT | 镜像中应用的启动命令，容器运行时调用 | ENTRYPOINT java -jar xx.jar |
【案例】：基于Ubuntu制作一个Java项目的镜像：
# 指定基础镜像
FROM ubuntu:16.04
# 配置环境变量，JDK的安装目录、容器内时区
ENV JAVA_DIR=/usr/local
ENV TZ=Asia/Shanghai
# 拷贝jdk和java项目的包
COPY ./jdk8.tar.gz $JAVA_DIR/
COPY ./docker-demo.jar /tmp/app.jar
# 设定时区
RUN ln -snf /usr/share/zoneinfo/$TZ /etc/localtime && echo $TZ > /etc/timezone
# 安装JDK
RUN cd $JAVA_DIR \&& tar -xf ./jdk8.tar.gz \&& mv ./jdk1.8.0_144 ./java8
# 配置环境变量
ENV JAVA_HOME=$JAVA_DIR/java8
ENV PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin
# 指定项目监听的端口
EXPOSE 8080
# 入口，java项目的启动命令
ENTRYPOINT ["java", "-jar", "/app.jar"]然而上述镜像操作还是太复杂啦，仔细观察，其实基础镜像部分、安装目录、jdk版本之类的大众镜像层我们可以进一步去封装，最后只需要考虑拷贝jar包即可完成镜像的制作：
【运行DockerFile】编写好了Dockerfile后如何交由Docker运行呢？
了解Docker build命令
是不是看起来制作镜像简单了起来，那接下来我们来尝试制作一下镜像吧！
4.3 镜像制作实践
1. 上传制作镜像的相关文件
2.制作镜像，使用docker-build
3. 测试镜像是否正常
五、Docker网络相关
受限于容器之间相互隔离、虚拟网桥等机制，我们很难做到让容器之间保持稳定的相互访问。但是我们通常部署的应用软件之间需要做到相互通信。例如java项目与数据库项目的相互通信等等，对此我们需要学习容器网络相关的内容，了解容器之间是如何进行通信的。
5.1 Docker网络结构
【原理结构】默认情况下，所有容器都是以bridge方式连接到Docker的一个虚拟网桥上：
容器之间是否能相互访问呢？我们马上来做个小测试看看：
【小测试】现在我们有两个启动的容器，查看它们的IP地址，并尝试是否可以正常访问彼此
docker ps 查看容器
docker inspect 查看容器详情
docker exec + ping 测试ping状态
【结论】诶？这不是正常访问到了么？那不是没什么问题嘛？——————仔细想想，现在的IP地址是不是Docker网桥自动分配的？自动分配的IP固然好，但是输在不稳定。每当我们项目容器进行了重启，其IP地址都有可能改变，这时原先配置好的容器访问配置又不生效了。就像学习Linux虚拟机的时候，ip不固定是不是每次远程之前都还要修改一下IP，哈哈一个道理，所以我们还得进行配置没解决这个问题。
5.2 自定义网络：稳定的容器访问
为了解决IP地址变化引起的容器间不稳定的访问，docker提供了自定义网络的功能，只要确保所有的容器都在统一网络下，我们就可以采用绑定容器名的方式去访问容器。因为容器名是不可变的。
docker网络的相关命令
| docker network create | 创建一个网络 | docker network create |
| docker network ls | 查看所有网络 | docs.docker.com |
| docker network rm | 删除指定网络 | docs.docker.com |
| docker network prune | 清除未使用的网络 | docs.docker.com |
| docker network connect | 使指定容器连接加入某网络 | docs.docker.com |
| docker network disconnect | 使指定容器连接离开某网络 | docker network disconnect |
| docker network inspect | 查看网络详细信息 | docker network inspect |
【命令测试】
六、Docker项目部署实践
到此为止，你已经把Docker的核心精华内容给牢牢掌握了，接下来就是检验你学习成果的时候。在本节，你需要使用Docker部署一个真实的项目，去体会Docker部署过程中的便捷与快速。
【任务目标】本次实验需要你想办法部署Java程序和前端程序，并实现访问Docker容器内部的MySQL服务器中的hmall数据库。
6.1 部署后端Java项目
1. 检查Java配置环境，确认上线mysql的连接参数
2. 编写Dockerfile文件用于镜像制作
3. 将后端项目进行打包，将生成的jar包 和 dockerfile文件一并上传到Linux服务器上
4. 使用docker build 命令创建镜像
5. 检查端口占用情况，排除占据8080端口的容器
6. 创建容器、指定网段、运行容器
7. 将mysql容器也加入到zhicong自定义网络
8. 使用命令 docker logs -f docker-hm 查看启动日志
9. 访问网页、数据库测试
6.2 部署前端项目
【任务需求】创建一个全新的nginx容器，将准备好的nginx.conf、html目录与容器进行挂载绑定，然后实现前端项目的部署。
1. 查看nginx.conf文件，注意几个关键配置
2. 上传文件到服务器中
3. 参考官网挂载nginx.conf文件的方法，配置nginx容器的创建命令
docker run -d \--name nginx \-p 18080:18080 \-p 18081:18081 \-v /root/nginx/html:/usr/share/nginx/html \-v /root/nginx/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf \--network zhicong \nginx
4. 查看容器是否正常运行
5. 前端页面测试
6.3 前后端联调测试
使用docker logs -f docker-hm 命令打开后端控制台，前端发送一个登录请求，观察日志输出
6.4 整体自动部署优化：DockerCompose【章鱼哥部署】
呼，舒一口气。进行到这里的你已经太棒啦！！你已经顺利的完成了Docker的学习，并手把手的部署了一个简易的项目。不过你应该也发现了，手动部署项目是一件工作量非常大的事情。部署前端、部署后端、部署数据库....每一个容器都要去部署，整个项目好像被割裂开来一样。所以,本节我介绍一个用于整体化自动部署的工具——章鱼哥给你，希望能帮助你减轻部署项目的工作量。
【介绍DockerCompose】Docker Compose就可以帮助我们实现多个相互关联的Docker容器的快速部署。它允许用户通过一个单独的 docker-compose.yml 模板文件（YAML 格式）来定义一组相关联的应用容器。
章鱼哥的学习网站： https://docs.docker.com/reference/compose-file/legacy-versions/
【基本语法】
docker compose [OPTIONS] [COMMAND]
其中，OPTIONS和COMMAND都是可选参数，比较常见的有：
| 类型 | 参数或指令 | 说明 |
|---|---|---|
| Options | -f | 指定compose文件的路径和名称 |
| -p | 指定project名称。project就是当前compose文件中设置的多个service的集合，是逻辑概念 | |
| Commands | up | 创建并启动所有service容器 |
| down | 停止并移除所有容器、网络 | |
| ps | 列出所有启动的容器 | |
| logs | 查看指定容器的日志 | |
| stop | 停止容器 | |
| start | 启动容器 | |
| restart | 重启容器 | |
| top | 查看运行的进程 | |
| exec | 在指定的运行中容器中执行命令 |
【使用DockerCompose】
对比如下：
| docker run 参数 | docker compose 指令 | 说明 |
|---|---|---|
| --name | container_name | 容器名称 |
| -p | ports | 端口映射 |
| -e | environment | 环境变量 |
| -v | volumes | 数据卷配置 |
| --network | networks | 网络 |
【部署】使用Docker部署很简单，将原先的所有容器全部删除，然后导入docker-compose.yml文件,使用docker compose 命令进行一键部署！
至此，你对Docker的这门技术已经掌握啦！完结，赶快尝试去部署你最近写的项目吧！
七、Docker知识追问强化
1. 什么是Docker？Docker用来做什么的？
2. 什么是镜像？什么是容器？什么是镜像仓库？
3. 请你描述Docker部署软件的一般性流程？
4. Docker的优点是什么？
5. 为何要配置端口映射？
6. 请你谈谈Docker run 命令的参数及其含义？
7. 谈谈容器相关的命令有哪些？
8. 什么是数据卷？为什么要使用数据卷？
9. 如何挂载数据卷？
10. 数据卷常见的命令有那些？
11. 构建一个自定义镜像的基本步骤？
12. 为什么镜像结构是分层的？有什么样的好处？
13. DockerFile是用来做什么的？都有哪些常用的命令？
14. 构建镜像的命令是什么？
15. 简单描述制作镜像的流程
16. docker如何解决容器之间的相互访问问题？