一文了解Docker容器技术的操作

一文了解Docker容器技术的操作

前言

相信点进这篇文章的Coder，不管是在各大技术论坛上、技术交流群，亦或招聘网上，应该都有见到过Doker容器技术的面孔，随着社会节奏的加快以及迫于生活的压力，在计算机技术日新月异的今天，真正能够沉下心来学习一门技术的时间真的不多。趁着这段空闲的时间，涛耶也该是时候把过去学习时所积累的笔记沉淀一下了。本文主要是从是什么、为什么、怎么做的角度来介绍Docker容器技术的入门，能让初次接触Docker容器技术的朋友更快更便捷的使用Docker。

一、Docker是什么

对于Docker，官方的介绍如下：

Docker 是一个开源的应用容器引擎，让开发者可以打包他们的应用以及依赖包到一个可移植的镜像中，然后发布到任何流行的 Linux或Windows机器上，也可以实现虚拟化。容器是完全使用沙箱机制，相互之间不会有任何接口。

在实际的开发过程中，我们往往会因为环境的搭建而浪费过多的时间，而现如今有了Docker容器技术的支持，我们不再过于担心各种因为环境问题而造成的过多时间的浪费。Docker容器引擎中已经为我们提供了开发过程中所需要的各种镜像，我们需要有Resid数据库、Elasticsearch搜索技术、Mq消息队列等支持，我们都可以使用Docker中的pull命令来从中央仓库中进行拉取，而不像传统那样从各大官网亦或github中进行下载。读到这里的朋友应该会有所发现，Docker就有点类似Maven管理工具，或者直接将Docker看做一个装载了大量“物资”的集装箱，但Docker的强大之处可并不止步于此，查阅了解后，Docker主要有以下几大特性：

• Automating the packaging and deployment of applications（使应用的打包与部署自动化）
• Creation of lightweight, private PAAS environments（创建轻量、私密的PAAS环境）
• Automated testing and continuous integration/deployment（实现自动化测试和持续的集成/部署）
• Deploying and scaling web apps, databases and backend services（部署与扩展webapp、数据库和后台服务）

总之，Docker容器是现如今相当火热的一门技术。之前读到网上有着这么一句话：电脑如果有问题，没有是重装系统解决不了的。话虽如此，但是一旦重装系统之后，我们之前系统中所有保存资源都被消除了，我们需要使用QQ增进朋友之间的感情，则要到鹅厂中去下载、安装；需要网易云音乐来放松心情，则要到官网中安装、下载，以及需要下载并安装其他各大软件才能满足自己的实际需求，一个不小心还可能会绑架其他垃圾软件。当然有的朋友会在重装系统之前自己的资源备份以下，重装系统之后再直接使用，但依然免不了N个下一步所带来的时间消耗。假如现在有这么一个容器，里面存放着我们需要的所有资源，在我们需要的时候只需要一行简单的pull命令即可迅速完成所有软件的下载安装步骤，这岂不美哉！

没错，Docker容器就是基于这么一个思想来解决我们各大烦恼。如果对于Docker容器技术的理解还不是特别清楚，可拜读一下大佬的文章：漫画 | 从搬家到容器技术 Docker 应用场景解析，这篇文章使用漫画的形式来给读者介绍Docker容器的优势。

二、Docker的安装及测试

Docker的安装

我们往往是使用Linux系统来安装Docker，在之前的文章也有过Linux系统的安装，这里就不多介绍了。下面我们就在CentOS Linux release 8.0.1905 (Core)系统下来安装一下Docker吧。

首选使用cat /etc/redhat-release查看一下自己的Linux版本：

[root@iZm5eei156c9h3hrdjpe77Z ~]# cat /etc/redhat-release
CentOS Linux release 8.0.1905 (Core)

在安装Docker之前，我们先把yum更新一下

update yum

安装Docker需要的软件包

yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2

设置一下docker的yum源，后期在使用的Docker的pull操作都是在此仓库中下载

 yum-config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo

查看仓库中所有的docker版本，以便安装我们需要的Docker版本

yum list docker-ce --showduplicates | sort -r

安装需要的docker版本，此处以Docker17.12.1版本为例

yum install docker-ce-17.12.1.ce

成功安装之后，便可使用docker version/docker -v即可查看所安装docker的版本

# docker version
[root@iZm5eei156c9h3hrdjpe77Z ~]# docker version
Client:
 Version:    17.12.1-ce
 API version:    1.35
 Go version:    go1.9.4
 Git commit:    7390fc6
 Built:    Tue Feb 27 22:15:20 2018
 OS/Arch:    linux/amd64

Server:
 Engine:
  Version:    17.12.1-ce
  API version:    1.35 (minimum version 1.12)
  Go version:    go1.9.4
  Git commit:    7390fc6
  Built:    Tue Feb 27 22:17:54 2018
  OS/Arch:    linux/amd64
  Experimental:    false

# docker -v
[root@iZm5eei156c9h3hrdjpe77Z ~]# docker -v
Docker version 17.12.1-ce, build 7390fc6

之后，我们需要更换docker拉取软件的服务，这里使用的是Aliyun镜像加速器，使用加速器可以提升获取Docker官方镜像的速度（一下操作可直接复制执行）：

sudo mkdir -p /etc/docker
sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
  "registry-mirrors": ["https://1ewanek5.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart docker

这样一来，我们便完整的安装好了Docker。（PS：由于系统环境的问题，在安装过程中可能需要到其他依赖，只需要根据提示操作即可）

Docker的Hello world测试

任何技术的学习，我们都离不开Hello world，Docker也不例外，下面我们来使用Docker来运行一下Hello world吧，在测试之前我们首先使用如下命令来启动Docker，启动、重新启动以及设置开机自启动:

# Docker的启动
systemctl start docker
# Docker的重启
systemctl restart docker
# Docker的开机自启动
systemctl enable docker     # 一般我们使用开机自启动的形式

启动好Docker之后，我们来在Docker中运行一下hello world：

# docker 运行hello world
docker run hello-world

在我们执行docker run hello-world之后，Docker首先会根据我们的命令查看一下本地是否存在hello-world镜像，如果存在则会直接运行，如果不存在就会去中央仓库中拉取（下载）hello-world镜像（拉取过程极为迅速）之后再来运行。由于我们首次使用Docker，所以执行之后会出现以下结果：

由于Docker已经帮我们拉取了hello-world镜像，所以当我们再次运行docker run hello-world之后，则会出现如下结果：

顺便一提，我们在使用Docker拉取所拉取的所有镜像都来源于Docker的中央仓库，里面存放了大量的镜像可供我们自由使用：https://hub.docker.com/

三、Docker的常见操作

启动docker systemctl start docker，重启systemctl restart docker，开机docker自启动systemctl enable docker

# Docker的启动
systemctl start docker
# Docker的重启
systemctl restart docker
# Docker的开机自启动
systemctl enable docker     # 一般我们使用开机自启动的形式

镜像的基本操作

• 使用search命令来检索中央仓库中收录的镜像，这里以tomcat为例

# 检索镜像：docker search [镜像名称]
docker search tomcat

• 拉取（下载）镜像：docker pull tomcat(默认最新版本)，如果需要其他版本可在中央仓库中查阅

# 拉取镜像：docker pull [镜像名称]
docker pull tomcat
# 默认拉取的是最新版本，如果需要特定版本，在后面指定即可，以tomcat7.0.1为例
docker pull tomcat:7.0.1

• 查看已经下载的本地镜像：

# 查看已经下载的本地镜像
docker images

• 删除本地镜像

# 删除本地镜像: docker rmi 镜像名称/IMAGE ID
docker rmi tomcat

容器的基本操作

• 根据镜像启动对应的容器

# 根据镜像启动对应的容器
docker run -d --name mytomcat tomcat
# --name 对容器起一个别名
# -d 对指定的容器进行后台运行

• 停止运行的容器

# 停止运行的容器：docker stop 容器名称/CONTAINER ID
docker stop mytomcat

• 查看正在运行的容器

docker ps       # 查看正在运行的容器
docker ps -a    # 查看本地所有的容器

• 删除容器

# 注：删除容器是使用rm，删除镜像是rmi，且删除镜像之前需要停止运行容器并删除
docker rm mytomcat

• 启动一个做了端口映射的容器，在之前创建容器之后，我们无法通过ip:端口的形式来访问Docker中所开启的服务，因为每一个容器他都是独立，所以要想访问，我们则需要通过端口的映射来访问容器。

docker run -d --name mytomcat -p 8888:8080 tomcat
# --name：对容器起一个别名
# -p:将主机的端口映射到容器的一个端口  主机端口:容器内部的端口 
# -d:后台运行

• 查看容器的日志docker logs mytomcat
  

• 容器开机自起动：

docker update mytomcat --restart=always

• 进入对应的容器

docker exec -it mytomcat /bin/bash

• 本地文件（是centos不是windows）与docker容器中文件之间的互传，以将ik分词器插件上传至elasticsearch容器为例：

# 先将windows上的文件使用xftp上传到vmware linux中，然后将文件使用docker命令上传到docker容器中
# docker cp 本地路径 容器名:容器路径
docker cp ./elasticsearch-analysis-ik-6.5.4.zip elasticsearch:/usr/share/elasticsearch/plugins

• 文件的挂载

Docker容器是独立，且其相当于是一个及其精简版的Linux，在我们通过exec命令之后，我们是无法使用vim、vi等命令来对其内部文件进行编辑，在一般情况下我们在创建好容器之后一般会对其配置文件进行编辑，此时我们可以使用Docker中的挂载来将容器内文件挂载到宿主机中。当我们在宿主机中对挂载的文件进行编辑的时候，容器中所被挂载的文件也会做出相应的修改，下面就是docker挂载文件的-v操作（以挂载Es的配置文件和数据文件为例）：

mkdir -p ./resources/elasticsearch/config
mkdir -p ./resources/elasticsearch/data

docker run --name elasticsearch -p 9200:9200 \
-e "discovery.type=single-node" \
-e ES_JAVA_OPTS="-Xms256m -Xmx256m" \
-v /resources/elasticsearch/config/elasticsearch.yml:/usr/share/elasticsearch/config/elasticsearch.yml \
-v /resources/elasticsearch/data:/usr/share/elasticsearch/data -d elasticsearch:5.6.8

镜像、容器的导入和导出

export：可将docker容器通过export导出为tar文件

docker export mytomcat > mytomcat.tar

import：基于tar文件来创建一个新的镜像

docker import - mytomcat < mytomcat.tar

注：以上指示Docker容器中常用的一些命令，对于不同的镜像的使用，其启动命令也是会有所区别，后面的一些命令会在使用的时候进行介绍，其他更多Docker操作可参考Docker官方文档：
https://docs.docker.com/engine/reference/commandline/docker/

四、关于DockerFile

上面我们已经介绍了Docker以及在使用Docker过程中常用的一些命令。而本小结将会介绍Dockerfile，Dockerfile是常用的一种创建镜像的方式，由file我们也不难知道Dockerfile就是一个Docker文件，可以简单把它理解成在其内部定义了构建Docker容器的一条条指令，而每一条指令的内容都代表了构建容器的每个流程，Docker通过读取Dockerfile内的每条指令来构建镜像。下面我们将会简单介绍编写Dockerfile的常用指令及其搭建流程，并最终使用Dockerfile来搭建一个centos镜像。（PS：本文中的Dockerfile仅仅是简单介绍，之后Dockerfile的详细编写会单独成文整理）

Dockerfile官方文档：https://docs.docker.com/develop/develop-images/dockerfile_best-practices/

在介绍Dockerfile之前，我们首先通过下面这张图来直观的了解下Dockerfile（来源网络，侵删。）

从上图我们可以大致了解Dockerfile的编写流程，一个标准的Dockerfile以FROM指令开头（除注释之外，注释通过#进行），一般来说，Dockerfile中的指令主要包括四种类型，该四种类型也就是编写Dockerfile的一般流程：

• 指定构建新镜像的基础镜像（父镜像）：FROM
• 说明所构建镜像的维护者信息：MAINTAINER（官方已经不赞成使用）、LABEL（建议使用）
• 对镜像的操作指令：RUN、ENV、ADD、COPY以及WORKDIR
• 对容器的启动指令：CMD、ENTRYPOINT、USER

下面我们通过Dockerfile的形式来搭建一个nginx容器，并访问其index.html页面。

创建一个工作目录，用于指定创建新镜像的所需要的文件（不做要求，但却是一种创建镜像的规范）

mkdir demo_dockerfile
cd demo_dockerfile
vim Dockerfile

编写Dockerfile文件

FROM nginx
LABEL author=taoye email=26647879@qq.com desc="Hello Dockerfile, I am a coder."

Dockerfile文件写完之后，我们通过该文件来创建一个新的镜像，-t参数用于指定创建新镜像的仓库和名称，并设置版本，注意在结尾有.，表示的是指定构建新镜像过程中的上下文环境的目录。

docker build -t demo_nginx/demo_dockerfile:v1.0 .

执行之后docker build之后便会在本地创建了一个新的镜像，我们可以通过该镜像来创建容器并使用curl来进行测试

docker run --name demo_nginx -d -p 7777:80 demo_nginx/demo_dockerfile:v1.0

curl localhost:7777

总结

本文首先介绍的是对Docker基本认识，其次详细说明了Docker环境的搭建，之后常见的Docker操作，最后简单介绍了Dockerfile及通过Dockerfile创建一个简单nginx容器。在之后文章中会详细介绍Dockerfile，最好的学习方式莫过于从官方文档中尽情的无偿汲取知识，本文说到底仅仅是在学习Docker官方文档之后的一个简单总结，所涉及到的也只是冰山一角。Docker官方文档中包含了详细且全面的介绍，涉及到Docker的方方面面，有条件的朋友强烈建议阅读耐心地阅读官方文档：http://docs.docker.com/engine/reference/builder/