Docker 学习笔记一

一、什么是docker

Docker 是一个基于轻量级虚拟化技术的容器，整个项目基于Go语言开发；Docker是一个C/S架构，后端众多模块各司其职，docker的daemon是运行在主机上通过client可以进行通信。

docker 由三部分组成：镜像(Image)、容器 (container)、仓库 (repository)。

镜像：是一种轻量级、可执行的软件包，包含了软件的运行环境并打包好的一种运行环境；镜像是一个只读的模板；一个镜像可以生成多个同时运行的容器实例，镜像之间相互隔离，保证安全性。
容器：是一个运行时的环境，容器实例只有通过镜像才能生成，容器之间相互独立。镜像类似Java的类模板，docker容器实例类似 Java 中 new出来的实例对象。
仓库：集中存放镜像文件的地方，分为公开仓库和私有仓库。

docker 和虚拟机的对比

docker 比虚拟机运行速度更快，有着比虚拟机更少的抽象层。
docker 利用的是宿主机的内核，不需要加载OS操作系统，所以整体更小巧。

UnionFS（联合文件系统）：是一种分层、轻量级并且高性能的文件系统，将对文件操作的修改作为一次提交，多个提交层层叠加；联合文件系统，是docker镜像基础，镜像可以通过分层来进行继承，基于基础镜像(没有父镜像)的拓展。

在docker镜像的最底层是引导文件系统 bootfs；镜像分层的优点是资源共享，例如多个镜像都是由base镜像拓展得到，那么只需要存一份base镜像即可，无需重复加载，做到镜像的每一层都能被共享。当容器启动时，一个新的可写层被加载到镜像的顶部，这一层被叫做容器层，容器层之下的都叫镜像层。

二、安装配置docker并配置加速地址

安装 docker 步骤

配置docker的安装环境

yum -y install gcc
yum -y install gcc-c++ 
yum install -y yum-utils

设置stable仓库

# 这里的地址需要换成国内的  外网的用不了
yum-config-manager --add-repo http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo

更新yum索引

yum makecache fast

安装 docker

sudo yum install docker-ce docker-ce-cli containerd.io docker-buildx-plugin docker-compose-plugin

启动 docker 并打印hello-world

sudo systemctl start docker    
sudo docker run hello-world

卸载docker 命令

sudo systemctl stop docker    
yum remove docker-ce docker-ce-cli containerd.io docker-buildx-plugin docker-compose-plugin
rm -rf /var/lib/docker
rm -rf /var/lib/containerd

通过阿里云设置镜像加速地址(仅学习用)，在阿里云的容器镜像服务中获得镜像加速地址。

通过以下命令设置镜像加速地址

sudo mkdir -p /etc/docker
sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
  "registry-mirrors": ["https://4a9cjnr5.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF
sudo systemctl daemon-reload  
sudo systemctl restart docker

三、docker常用命令

启动类命令

------------------docker 服务相关-----------------------
systemctl start docker    #  启动docker 
systemctl stop docker     #  关闭docker 
systemctl restart docker  #  重启docker 
systemctl status docker   #  查看docker状态 
systemctl enable docker   #  开机启动docker 
docker info               #  查看docker 相关信息
docker stats              #  实时统计当前宿主机容器状态

------------------容器 服务相关-------------------------
docker start  container_id/container_name     # 启动容器  
docker restart  container_id/container_name   # 重启容器 
docker stop  container_id/container_name      # 停止容器 
docker kill  container_id/container_name      # 强制停止 
docker rm -f container_id/container_name      # 删除已停止的容器

常用命令

docker images [opt] # 列出本机上所有镜像，一个仓库可以有多个版本不同但同名的镜像
    -a 列出本地所有镜像，包含历史镜像层级
    -q 只显示镜像ID

docker create name  # 创建一个新镜像，和run的区别就是不会运行

docker search name  # 查询某个镜像
	--limit 10      # 指定搜索结果数量

docker pull name[:tag]  # 拉取某个镜像，不加tag参数默认最新

docker ps [opt]   # 列出所有容器
	-a   列出当前运行 + 历史运行过的容器
	-l   显示最近创建的容器
	-n   显示最近n个创建的容器
	-q   静默模式 只显示容器编号

docker events [opt]  # 从服务器获取实时事件
    -f：根据条件过滤事件
    --since：从指定的时间戳后显示所有事件
    --until：流水时间显示到指定的时间为止

docker history [opt] name  
    -H :以可读的格式打印镜像大小和日期，默认为true
    --no-trunc :显示完整的提交记录
    -q :仅列出提交记录ID

docker system df  # 查看镜像 数据卷所占空间

docker rmi name   # 根据名称移除镜像，多个镜像空格分隔
    -f  强制删除

docker logs 'container_id'      # 查看容器日志

docker port 'container_id'      # 查看容器的端口映射

docker tag 'container_id'       # 给容器打标签，相当于clone了一个

docker top  'container_id'      # 查看容器内运行的进程

docker inspect  'container_id'  # 查看容器的配置信息 返回json串格式

docker cp 'container_id': 容器路径 主机路径  # 将容器的文件复制到主机

docker diff 'container_id'      # 列出不同版本提交的文件状态变化(A - Add, D - Delete, C - Change)列表清单。

docker pause 'container_id'     # 暂停容器
docker unpause 'container_id'   # 取消暂停容器

※：支持参数续传(内层查询的结果作为外层命令的参数)，可以通过此删除全部镜像

docker rmi -f $(docker images -qa)

docker run命令：包含了拉取 + 运行两个步骤；首先在本地进行查找，如果有直接运行，没有就去docker hub 查找；远程仓库如果没有直接报错，如果有先拉取到本地镜像库，然后再运行。部分软件不支持后台运行模式，最佳的解决方案是将其以前台进程的形式运行。

docker run [opt] image [cmd] [arg]
  opt:
	--name  指定容器名字
    --restart
        -: always docker重启以后当前容器也重启
	-d      启动守护式容器(后台运行) 并返回容器id
    -P      随机指定端口
	-p      指定端口  5000:80 将本机的5000端口映射到docker的80端口 
    -i      以交互式运行容器
    -t      为容器重新分配一个伪终端

# 在docker中启动交互式镜像，进入交互式控制台 名称会变成 root + 容器ID
docker  run  -it  ubuntu  /bin/bash

※：退出容器两种方式以及对比

输入 exit 退出容器，容器会停止；ctrl + p +q 退出容器，容器不停止。

重新进入运行容器交互模式

docker exec -it '' /bin/bash  # 在容器中打开新cmd   启动新进程  用exit退出 不会导致容器的停止
docker attach 'container_id'  # 直接进入容器cmd     不启动新的进程 用exit退出 会导致容器的停止

容器的导入导出

export 命令：导出容器中的内容，作为一个tar归档文件。

docker export container_id > 'tar文件名称'

import 命令：从tar包中创建一个新的文件系统再导入为镜像。

cat xx.tar| docker import - 用户名/镜像名称:版本号

例：cat xx.tar| docker import - images/new_image:base

提交镜像

docker commit -m='commit_msg' -a='author_name' 'container_id' 路径/镜像名称:版本号

例: docker commit -m='msg' -a='name' 07e1506aca97 images/new_image:1.1

四、将镜像推送到公库

首先在个人实例 → 命名空间新建一个命名空间，并在该空间下新建一个本地仓库。

此时可以通过阿里云命令就可以进行推送

# 推送镜像
docker login --username=aliyun6711407430 registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com  # 需要验证阿里云账号密码
docker tag [ImageId] registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/zhuo98/my_study:[镜像版本号]
docker push registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/zhuo98/my_study:[镜像版本号]

# 拉取镜像
docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/zhuo98/my_study:[镜像版本号]

五、将镜像推送到私库

# 1. 先拉取registry
docker pull registry

# 2. 以守护进程方式启动registry，设置端口映射和数据卷的映射关系
docker run -d -p 5000:5000 -v /store/test/:/temp/registry --privileged=true registry
    - 将主机5000端口映射docker5000端口
    - 将主机/store/test/ 映射 docker的 /temp/registry 路径

# 3. 发送请求获取私服库的内容 
curl -XGET http://IP:PORT/v2/_catalog    

# 4. 通过tag命令修改镜像，符合docker私服命名规则：IP:PORT/镜像名:版本
docker tag hello-world:latest IP:PORT/hello-world:latest

# 5. 由于docker不允许http方式push镜像 需要修改配置文件，添加配置 并重启docker
vim /etc/docker/daemon.json
追加内容 insecure-registries": ["IP:PORT"]

# 6. 推送私服镜像
docker push IP:PORT/hello-world:latest

# 7. 拉取私服镜像
docker pull IP:PORT/hello-world:latest

六、数据卷

容器中的数据在删除后会丢失，数据卷的出现就是对容器数据持久化；换句话说就是数据的备份，使主机和docker互通；数据卷完全独立于docker，删除docker不会删除其挂载的数据卷。

# 通过-v 参数添加数据卷，也可以添加多组数据卷
# 默认情况下仓库被创建在容器的/var/lib/registry目录下
docker run -v /temp/data:/test/data  xxx

※：数据卷可以在容器之间共享和重用数据；数据卷中的更改可以实时生效；数据卷的生命周期一直持续到没有容器使用它；数据卷中的更改不会包含在镜像中。

在默认情况下默认数据卷是可读写的，也可以将数据卷的权限设置成只读的。注意：限制的是容器并不是宿主机的权限。

docker run -v /tmp/a:/user/b:rw  xx # 默认是rw的
docker run -v /tmp/a:/user/b:ro  xx # 设置为只读

数据卷之间也是可以继承的，如果继承的父类容器挂了，并不会影响子类的容器卷使用。

docker run --volumes-from 父类容器名称 xx 
    --volumes-from 指定父类

七、net work

Docker使用Linux桥接，在宿主机默认创建一个docker容器网桥(docker0)，在内核层连通了其他虚拟或物理网卡，docker默认指定了docker0接口的IP地址和子网掩码，启动容器时会根据docker网桥的网段分配给容器IP(Container-IP)，同时docker网桥是每个容器的默认网关，因为在统一宿主机的容器都接入同一个网桥，这样容器之间就能通过容器的Container-IP直接通信。
网桥在创建一对对等的虚拟设备接口一个叫veth，另一个叫eth0成对匹配；每个容器有个实例网卡接口叫eth0，此时 docker0上面的每个veth匹配每个容器的 eth0 两两匹配。

一共有三种网桥(bridge) 主机(host) 无(none) 容器(container) 四种模式。docekr inspect 容器名

bridge: 虚拟网桥模式，为每一个容器分配、设置IP，并将容器连接到docker0，默认为该模式。
发现网卡之间互相对应。
host：容器不会虚拟自己的网卡和IP等，而是使用宿主机的IP和端口与外界通信，不需要额外的NAT转换。这里都是空代表和主机公用。
none：容器有自己独立的Network namespace，但是并没任何的网络配置（简称没有网络）。
container：容器不会创建自己的网卡配置自己的IP，而是和一个指定的容器共享IP和端口。
```
# 启动主容器
docker run -d -it --name alpine1 alpine /bin/sh

# 启动从容器
docker run -d -it --name alpine2 --network '网络名称':'主容器名' alpine /bin/sh
```
※：两个容器共用铜一个网卡，当共享主机被干掉了，另一台主机也没有网络了。

# 查看一共有哪些网关
docker network ls

# 添加网络  默认是bridge模式
docker network create 'netWork_name'

# 查看网络
docker network inspect 'netWork_name'

# 删除网络
docker network rm 'netWork_name'网络

※：使用host模式启动容器时并指定端口映射，会抛出警告！！此时设置 -p 参数并不会生效，而是会以主机端口号为主，重复时则递增。

八、DockerFile

DockerFile是用来构建docker镜像的文件，由一条条构建镜像所需的命令和参数组成的脚本。DockerFile包含了执行的代码和文件、以及运行时的环境、依赖包等等。

指令按照从上到下顺序执行，每条保留字指令都必须大写且后面至少跟随一个参数，用#注释，每条指令都会创建一个新的镜像层并对镜像进行提交。

保留字解释

# 指定新镜像基于哪个镜像，DockerFile 第一条必须是from，build时候执行
FROM ubuntu:latest

# 镜像维护者的姓名和邮箱地址
MAINTAINER zhuo zhuo@163.com

# 设置环境变量, 可以在后续的任何RUN指令或其他指令中使用
ENV work_path /home

# 设置参数 用等号赋值
ARG BASE_VERSION=latest

# 指定登陆进来后默认的工作目录,使用环境变量需要加$
WORKDIR $work_path 

# USER <user>[:<group>]，该镜像以什么样的用户去执行，如果不指定，默认是root
USER zhuo

# 定义数据卷,用于持久化工作  ?
VOLUME /home/zhuo:/test/temp

# 将宿主机下的目录拷贝到指定路径并解压 src源路径 dest目标路径
ADD src dest                       # 写法一
ADD ["<src>","<src>"... "<dest>"]  # 写法二  多个src解压到指定的dest下

# 将宿主机下的目录拷贝到指定路径 src源路径 dest目标路径
COPY src dest                      # 写法一
COPY ["<src>","<src>"... "<dest>"] # 写法二  多个src解压到指定的dest下

# 对外暴露的端口号
EXPOSE 8080

RUN 保留字

在执行build时会运行，每次构建时会优先查找本地缓存，若不想使用缓存可以通过 docker build --no-cache 解除。

shell格式，多个命令用 “&&” 连接，等同于在终端输入命令。

RUN cmd1 && cmd2

例：RUN echo 1 && echo 2

exec格式，被解析为JSON序列，这意味着必须使用双引号。

RUN ["executable","param1","param2"]

例：RUN ["/bin/bash","-c","echo hello world"]

CMD 保留字

在docker run运行时运行，运行结束后容器将终止，CMD可以被docker run后面的命令覆盖。一个Dockerfile只有顺序向下的最后一个CMD生效。

# shell格式
CMD ls -a

# exec格式
CMD ["ls", "-a"]

ENTRYPOINT 保留字

在docker run运行时运行，也是指定一个容器启动的命令类似CMD指令，但是不会被docker run所覆盖，而且这些指令会被当做参数送给 ENTRYPOINT 指令所指定的程序。多条ENTRYPOINT 只会执行最后一个。

# shell格式
ENTRYPOINT ls -a

# exec格式
ENTRYPOINT ["ls", "-a"]

※：CMD 和 ENTRYPOINT 冲突情况

ENTRYPOINT exec格式(["ls", "-l"])

ENTRYPOINT cmd格式(ls -l)

CMD exec格式(["ls", "-a"])

CMD的命令作为参数放到ENTRYPOINT的后面。

ls -a ls -l

ENTRYPOINT 覆盖CMD的命令

/bin/sh -c 'ls -l'

CMD cmd格式(ls -a)

ls -l /bin/sh -c 'ls -a'

ENTRYPOINT 覆盖CMD的命令

/bin/sh -c 'ls -l'

build文件

在路径下新建一个名称为 Dockerfile 的文件，也可以通过 -f 指定具体文件。

# 注意版本号后面有个空格 有个点
docker build -f 文件路径 -t 镜像名:版本号 .

虚悬镜像(dangling Image)

仓库名、标签名都是none的镜像被称为虚悬镜像，虚悬镜像没有价值，可以删除，一般不会有虚悬镜像存在。

# 创建一个虚悬镜像  直接不写名称和版本
docker build .

# 删除虚悬镜像
docker image prune

九、Docker-Compose

Docker-Compose 负责实现对容器集群的快速编排，需要定义一个yaml格式的配置文件 docker-compose.yml，配置好多个容器之间的调用关系，然后只需要一个命令就能同时启动/关闭这些容器。

Docker-Compose安装网址，执行官网命令即可安装。

https://docs.docker.com/compose/install/linux/#install-the-plugin-manually

工作流程：首先编写 docker-compose.yml定义容器的编排规则，通过 docker-compose config -q检查yml文件是否编写语法正确，最后 docker-compose up一键启动容器编排。

version: "3"  # docker-compose文件版本号

# 配置各个容器服务
services:
  microService:
    image: springboot_docker:1.0  # 镜像名称
    container_name: ms01          # 容器名称，如果不指定，会生成一个服务名加上前缀的容器名
    ports:                        # 定义多个暴露端口
      - "6001:6001"
    volumes:                      # 定义多个容器卷
      - /app/microService:/data
    networks:                     # 使用网关
      - springboot_network
    depends_on:                   # 配置该容器服务所依赖的容器服务
      - redis
      - mysql

  redis:
    image: redis:6.0.8
    ports:
      - "6379:6379"
    volumes:
      - /app/redis/redis.conf:/etc/redis/redis.conf
      - /app/redis/data:data
    networks:
      - springboot_network
    command: redis-server /etc/redis/redis.conf   # 启动命令

  mysql:
    image: mysql:5.7
    environment:                           # 定义环境相关参数
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: '123456'
      MYSQL_ALLOW_EMPTY_PASSWORD: 'no'
      MYSQL_DATABASE: 'db_springboot'
      MYSQL_USER: 'springboot'
      MYSQL_PASSWORD: 'springboot'
    ports:
      - "3306:3306"
    volumes:
      - /app/mysql/db:/var/lib/mysql
      - /app/mysql/conf/my.cnf:/etc/my.cnf
      - /app/mysql/init:/docker-entrypoint-initdb.d
    networks:
      - springboot_network
    command: --default-authentication-plugin=mysql_native_password # 解决外部无法访问

networks:
  # 创建 springboot_network 网桥网络
  springboot_network:

常用命令

docker compose up      # 启动所有docker compose服务
docker compose up -d   # 后台启动所有docker compose服务
docker compose down    # 停止并删除容器、网络、卷、镜像
docker compose top     # 展示当前docker compose编排过的容器进程
docker compose ps      # 展示当前docker compose编排过的运行所有容器

docker compose exec yml里的服务id   #  进入容器
docker compose logs yml里的服务id   #  查看容器日志

docker compose config -q   # 检查配置，有问题才会有输出
docker compose restart     # 重启
docker compose start -q    # 启动
docker compose stop -q     # 停止

需要修改POM文件为XXX 才能防止闪退