【虚拟机】Docker基础 【二】【数据卷和挂载本地目录】

2.2.数据卷

容器是隔离环境，容器内程序的文件、配置、运行时产生的容器都在容器内部，我们要读写容器内的文件非常不方便。大家思考几个问题：

  • 如果要升级MySQL版本，需要销毁旧容器，那么数据岂不是跟着被销毁了？
  • MySQL、Nginx容器运行后，如果我要修改其中的某些配置该怎么办？
  • 我想要让Nginx代理我的静态资源怎么办？

因此，容器提供程序的运行环境，但是程序运行产生的数据、程序运行依赖的配置都应该与容器解耦。

2.2.1.什么是数据卷

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。
以Nginx为例，我们知道Nginx中有两个关键的目录：
-html：放置一些静态资源

  • conf：放置配置文件
    如果我们要让Nginx代理我们的静态资源，最好是放到html目录；如果我们要修改Nginx的配置，最好是找到conf下的nginx.conf文件。
    但遗憾的是，容器运行的Nginx所有的文件都在容器内部。所以我们必须利用数据卷将两个目录与宿主机目录关联，方便我们操作。如图：

在这里插入图片描述
在上图中：

  • 我们创建了两个数据卷：conf、html
  • Nginx容器内部的conf目录和html目录分别与两个数据卷关联。
  • 而数据卷conf和html分别指向了宿主机的/var/lib/docker/volumes/conf/_data目录和/var/lib/docker/volumes/html/_data目录

**这样一来，容器内的conf和html目录就 与宿主机的conf和html目录关联起来，我们称为挂载。**此时，我们操作宿主机的/var/lib/docker/volumes/html/_data就是在操作容器内的/usr/share/nginx/html/_data目录。只要我们将静态资源放入宿主机对应目录，就可以被Nginx代理了。

小提示：
/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？
1.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。
2.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。

不过，我们通过由于数据卷目录比较深，不好寻找，通常我们也允许让容器直接与宿主机目录挂载而不使用数据卷，具体参考2.2.3小节。

2.2.2.数据卷命令

数据卷的相关命令有：

命令说明
docker volume create创建数据卷
docker volume ls查看所有数据卷
docker volume rm删除指定数据卷
docker volume inspect查看某个数据卷的详情
docker volume prune清除数据卷

注意：容器与数据卷的挂载要在创建容器时配置，对于创建好的容器，是不能设置数据卷的。而且创建容器的过程中，数据卷会自动创建。

容器与数据卷的挂载需要在创建容器时进行配置，而不能对已经创建好的容器进行设置。在Docker中，数据卷是在容器运行时动态挂载的，可以在运行时通过-v参数将主机上的目录挂载到容器内部的目录。但是，一旦容器被创建并运行，就不能再重新配置其数据卷的挂载。

2.2.2.1 演示一下nginx的html目录挂载

在这里插入图片描述
1.通过dps（上一篇文章设置的命令别名）或 docker ps 查看容器是否存在

docker ps
dps

2.删除容器

docker rm -f nginx

在这里插入图片描述
3.首先创建容器并指定数据卷，注意通过 -v 参数来指定数据卷

 docker run -d --name nginx -p 80:80 -v html:/usr/share/nginx/html  nginx

挂载目录在哪找？上docker官网 查看文档
在这里插入图片描述
4.挂载完数据卷后，然后查看数据卷

docker volume ls

# 结果
DRIVER    VOLUME NAME
local     d408fc247fe5905a87c60b72657a05841e88a41798e76e51bbe2f9ce49928760
local     html

在这里插入图片描述
5. 查看数据卷详情

docker volume inspect html

# 结果
[
    {
        "CreatedAt": "2023-11-28T21:22:52+08:00",
        "Driver": "local",
        "Labels": null,
        "Mountpoint": "/var/lib/docker/volumes/html/_data",
        "Name": "html",
        "Options": null,
        "Scope": "local"
    }
]

在这里插入图片描述
6.查看宿主机的 /var/lib/docker/volumes/html/_data目录

ll /var/lib/docker/volumes/html/_data

# 可以看到与nginx的html目录内容一样，结果如下：
总用量 8
-rw-r--r--. 1 root root 497 10月 24 21:46 50x.html
-rw-r--r--. 1 root root 615 10月 24 21:46 index.html

查看容器内部的文件

docker exec -it nginx bash
cd /usr/share/nginx/html
ls

在这里插入图片描述

因为容器内部没有vi，ll这些命令，所以挂载数据卷的方式来修改宿主机的文件，从而改变容器内部的文件

7.进入该目录(数据卷目录)，并随意修改index.html内容

cd /var/lib/docker/volumes/html/_data
vi index.html

不想通过vi 进行修改的话，可以点击 MobaXterm 的 Follow terminal folder 勾选,就可以像在windows上打开一个文件那样进行修改了
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

  1. 打开浏览器查看效果

在这里插入图片描述
9.添加静态资源
在这里插入图片描述
浏览器查看效果
在这里插入图片描述
10.进入容器内部，查看/usr/share/nginx/html目录内的文件是否变化

docker exec -it nginx bash
cd /usr/share/nginx/html
ls

在这里插入图片描述
大致流程

# 1.首先创建容器并指定数据卷，注意通过 -v 参数来指定数据卷
docker run -d --name nginx -p 80:80 -v html:/usr/share/nginx/html nginx

# 2.然后查看数据卷
docker volume ls
# 结果
DRIVER    VOLUME NAME
local     29524ff09715d3688eae3f99803a2796558dbd00ca584a25a4bbc193ca82459f
local     html

# 3.查看数据卷详情
docker volume inspect html
# 结果
[
    {
        "CreatedAt": "2024-05-17T19:57:08+08:00",
        "Driver": "local",
        "Labels": null,
        "Mountpoint": "/var/lib/docker/volumes/html/_data",
        "Name": "html",
        "Options": null,
        "Scope": "local"
    }
]

# 4.查看/var/lib/docker/volumes/html/_data目录
ll /var/lib/docker/volumes/html/_data
# 可以看到与nginx的html目录内容一样，结果如下：
总用量 8
-rw-r--r--. 1 root root 497 12月 28 2021 50x.html
-rw-r--r--. 1 root root 615 12月 28 2021 index.html

# 5.进入该目录，并随意修改index.html内容
cd /var/lib/docker/volumes/html/_data
vi index.html

# 6.打开页面，查看效果

# 7.进入容器内部，查看/usr/share/nginx/html目录内的文件是否变化
docker exec -it nginx bash

教学演示环节：演示一下MySQL的匿名数据卷

2.2.2.2.查看MySQL容器详细信息
docker inspect mysql
# 关注其中`.Config.Volumes`部分和`.Mounts`部分

我们关注两部分内容，第一是.Config.Volumes部分：

{
  "Config": {
    // ... 略
    "Volumes": {
      "/var/lib/mysql": {}
    }
    // ... 略
  }
}

可以发现这个容器声明了一个本地目录，需要挂载数据卷，但是数据卷未定义。这就是匿名卷。
然后，我们再看结果中的.Mounts部分：

{
  "Mounts": [
    {
      "Type": "volume",
      "Name": "29524ff09715d3688eae3f99803a2796558dbd00ca584a25a4bbc193ca82459f",
      "Source": "/var/lib/docker/volumes/29524ff09715d3688eae3f99803a2796558dbd00ca584a25a4bbc193ca82459f/_data",
      "Destination": "/var/lib/mysql",
      "Driver": "local",
    }
  ]
}

可以发现，其中有几个关键属性：

  • Name：数据卷名称。由于定义容器未设置数据卷名，这里的就是匿名卷自动生成的名字，一串hash值。
  • Source：宿主机目录
  • Destination : 容器内的目录
    上述配置是将容器内的/var/lib/mysql这个目录，与数据卷29524ff09715d3688eae3f99803a2796558dbd00ca584a25a4bbc193ca82459f挂载。于是在宿主机中就有了/var/lib/docker/volumes/29524ff09715d3688eae3f99803a2796558dbd00ca584a25a4bbc193ca82459f/_data这个目录。这就是匿名数据卷对应的目录，其使用方式与普通数据卷没有差别。

接下来，可以查看该目录下的MySQL的_data文件：

ls -l /var/lib/docker/volumes/29524ff09715d3688eae3f99803a2796558dbd00ca584a25a4bbc193ca82459f/_data

注意：每一个不同的镜像，将来创建容器后内部有哪些目录可以挂载，可以参考DockerHub对应的页面

2.2.3.挂载本地目录或文件

可以发现，数据卷的目录结构较深，如果我们去操作数据卷目录会不太方便。在很多情况下，我们会直接将容器目录与宿主机指定目录挂载。挂载语法与数据卷类似：

# 挂载本地目录
-v 本地目录:容器内目录
# 挂载本地文件
-v 本地文件:容器内文件

!!!注意：本地目录或文件必须以 / 或 ./开头，如果直接以名字开头，会被识别为数据卷名而非本地目录名。
例如：

-v mysql:/var/lib/mysql # 会被识别为一个数据卷叫mysql，运行时会自动创建这个数据卷
-v ./mysql:/var/lib/mysql # 会被识别为当前目录下的mysql目录，运行时如果不存在会创建目录

教学演示，删除并重新创建mysql容器，并完成本地目录挂载：

  • 挂载/root/mysql/data到容器内的/var/lib/mysql目录
  • 挂载/root/mysql/init到容器内的/docker-entrypoint-initdb.d目录（初始化的SQL脚本目录）
  • 挂载/root/mysql/conf到容器内的/etc/mysql/conf.d目录（这个是MySQL配置文件目录）
    在课前资料(黑马那里获取的)中已经准备好了mysql的init目录和conf目录：
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    其中，hm.cnf主要是配置了MySQL的默认编码，改为utf8mb4；而hmall.sql则是后面我们要用到的黑马商城项目的初始化SQL脚本。
    接下来，我们演示本地目录挂载：
# 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(注意，我这里是先创建的目录，然后再放置hm.cnf 和 hmall.sql文件即可)
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%";
# 5.3.结果，发现编码是utf8mb4没有问题
+--------------------------+--------------------------------+
| Variable_name            | Value                          |
+--------------------------+--------------------------------+
| character_set_client     | utf8mb4                        |
| character_set_connection | utf8mb4                        |
| character_set_database   | utf8mb4                        |
| character_set_filesystem | binary                         |
| character_set_results    | utf8mb4                        |
| character_set_server     | utf8mb4                        |
| character_set_system     | utf8mb3                        |
| character_sets_dir       | /usr/share/mysql-8.0/charsets/ |
+--------------------------+--------------------------------+

# 6.查看数据
# 6.1.查看数据库
show databases;
# 结果，hmall是黑马商城数据库
+--------------------+
| Database           |
+--------------------+
| hmall              |
| information_schema |
| mysql              |
| performance_schema |
| sys                |
+--------------------+
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;
# 结果：
+-----------------+
| Tables_in_hmall |
+-----------------+
| address         |
| cart            |
| item            |
| order           |
| order_detail    |
| order_logistics |
| pay_order       |
| user            |
+-----------------+
# 6.4.查看address表数据
select * from address
+----+---------+----------+--------+----------+-------------+---------------+-----------+------------+-------+
| id | user_id | province | city   | town     | mobile      | street        | contact   | is_default | notes |
+----+---------+----------+--------+----------+-------------+---------------+-----------+------------+-------+
| 59 |       1 | 北京     | 北京   | 朝阳区    | 13900112222 | 金燕龙办公楼   | 李佳诚    | 0          | NULL  |
| 60 |       1 | 北京     | 北京   | 朝阳区    | 13700221122 | 修正大厦       | 李佳红    | 0          | NULL  |
| 61 |       1 | 上海     | 上海   | 浦东新区  | 13301212233 | 航头镇航头路   | 李佳星    | 1          | NULL  |
| 63 |       1 | 广东     | 佛山   | 永春      | 13301212233 | 永春武馆       | 李晓龙    | 0          | NULL  |
+----+---------+----------+--------+----------+-------------+---------------+-----------+------------+-------+
4 rows in set (0.00 sec)

数据卷 和 挂载本地目录 的区别：数据卷是双向的，挂载本地目录是单向的，数据卷：容器内部可以影响宿主机，挂载本地目录则不行。

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