Docker学习|Java后端必备技能|入门一篇就够了
Docker学习
平常的产品发布的时候，我们根据不同平台需要配置不同的环境，大大增加了我们的工作。而Docker就可以简化我们的工作，Docker镜像的设计，使得Docker得以打破过去**「程序即应用」**的观念。透过镜像(images)将作业系统核心除外，运作应用程式所需要的系统环境，由下而上打包，达到应用程式跨平台间的无缝接轨运作。
可以想象成Docker就是简单的虚拟机。
Docker的主要目标是“Build，Ship and Run Any App,Anywhere”，也就是通过对应用组件的封装、分发、部署、运行等生命周期的管理，使用户的APP（可以是一个WEB应用或数据库应用等等）及其运行环境能够做到“一次封装，到处运行”。
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那么docker和虚拟机有什么区别呢？
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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容器中，然后发布到任何流行的 Linux 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
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虚拟机（Virtual Machine）指通过软件模拟的具有完整硬件系统功能的、运行在一个完全隔离环境中的完整计算机系统。
Docker与虚拟机架构对比图：
Docker的安装
Docker 支持以下的 64 位 CentOS 版本：
- CentOS 7
- CentOS 8
- 更高版本…
- 卸载干净之前的docker
sudo yum remove docker \
docker-client \
docker-client-latest \
docker-common \
docker-latest \
docker-latest-logrotate \
docker-logrotate \
docker-engine
- 安装依赖包
sudo yum install -y yum-utils \
device-mapper-persistent-data \
lvm2
- 设置阿里云镜像源
sudo yum-config-manager \
--add-repo \
http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
- 安装 Docker-CE
sudo yum install docker-ce
# 如果不能成功就先更新yum软件包索引
# sudo yum makecache fast
- 启动 Docker。
# 开机自启
sudo systemctl enable docker
# 启动docker服务
sudo systemctl start docker
- 通过 docker version 验证是否正确安装了 Docker Engine-Community 。
docker version
接下来是一些可选配置，建议设置！
- 添加docker用户组（可选）
# 1. 建立 Docker 用户组
sudo groupadd docker
# 2.添加当前用户到 docker 组
sudo usermod -aG docker $USER
- 镜像加速配置
# 加速器地址 ：
# 阿里云控制台搜索容器镜像服务
# 进入容器镜像服务， 左侧最下方容器镜像服务中复制加速器地址
sudo mkdir -p /etc/docker
sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
"registry-mirrors": ["你的加速器地址"]
}
EOF
# 重启docker
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart docker
Docker 镜像
1.镜像是什么？
镜像是一种轻量级、可执行的独立软件包，用来打包软件运行环境和基于运行环境开发的软件，它包含运行某个软件所需的所有内容，包括代码、运行时、库、环境变量和配置文件
（1）UnionFS(联合文件系统)
UnionFS（联合文件系统）：Union文件系统是一种分层、轻量级并且高性能的文件系统，它支持对文件系统的修改作为一次提交来一层层的叠加，同时可以将不同目录挂载到同一个虚拟文件系统下，Union文件系统是Dokcer镜像的基础。镜像可以通过分层来进行继承，基于基础镜像（没有父镜像），可以制作各种具体的镜像。
特性：一次同时加载多个文件系统，但从外面看起来，只能看到一个文件系统，联合加载会把各层文件系统加载起来，这样最终的文件系统会包含所有的底层文件和目录
（2）Docker镜像加载原理
docker的镜像实际上是由一层一层的文件系统构成，这种层级的文件系统UnionFS。
主要包含bootloader和kernel，bootloader主要是引导加载kernel，Linux刚启动时会加载bootfs文件系统，在Docker镜像的最底层是bootfs。这一层与我们典型的linux/unix系统是一样的，包含boot加载器内核。当boot加载完之后整个内核就都在内存中了，此时内存的使用权已经由bootfs交给内核了，此时系统也会卸载bootfs
平时我们安装进虚拟机的CentOS都是好几个G，为什么docker这里才200M
对以一个精简的OS，rootfs可以很小，只需要包括最基本的命令、工具和程序库就行，因为底层直接用host和kernel，自己只需要提供rootfs就行。由此可见对于不同的Linux发行版，bootfs基本是一致的，rootfs会有差别，因此不同的发行版可以公用bootfs。
（3）分层的镜像
以pull为例，在下载的过程中我么可以看到docker的镜像好像是在一层一层的下载
（4）为什么Docker镜像要采用这种分层的结构
最大一个好处就是——共享资源
比如：有多个镜像都从相同的base镜像构建而来，那么宿主机只需要在磁盘上保存一份base镜像，同时内存中也需要加载一份base镜像，就可以为所有服务器服务了。而且镜像的每一层都可以被共享。
2.特点
docker镜像都是只读的
当容器启动时，一个新的可写层被加载到镜像的顶部。
这一层通常被称作“容器层”，“容器层”之下都叫“镜像层”
镜像分层的好处
最大的一个好处就是 ：共享资源，节约空间
比如：有多个镜像都从相同的 base 镜像构建而来，那么宿主机只需在磁盘上保存一份base镜像，
同时内存中也只需加载一份 base 镜像，就可以为所有容器服务了。而且镜像的每一层都可以被共享。
常用命令
1. docker version
# 可以查看当前的 docker 版本信息
[zztroot@localhost ~]$ docker version
Client: Docker Engine - Community
Version: 19.03.12
API version: 1.40
Go version: go1.13.10
Git commit: 48a66213fe
Built: Mon Jun 22 15:46:54 2020
OS/Arch: linux/amd64
Experimental: false
# 后面省略不显示
2. docker info
# 查看docker系统信息
[zztroot@localhost ~]$ docker info
Client:
Debug Mode: false
Server:
Containers: 1
Running: 0
# 后面省略不显示
3. docker --help
# 查询docker的指令
[zztroot@localhost ~]$ docker --help
# 下面会显示多个指令的意思，也会有子指令的提示
# 还可以通过下面方式查看某个指令的用途
zztroot@localhost ~]$ docker pull --help
Usage: docker pull [OPTIONS] NAME[:TAG|@DIGEST]
Pull an image or a repository from a registry
Options:
-a, --all-tags Download all tagged images in the repository
--disable-content-trust Skip image verification (default true)
--platform string Set platform if server is multi-platform capable
-q, --quiet Suppress verbose output
4. docker images
# 查询目前的镜像
[zztroot@localhost ~]$ docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
centos latest 0d120b6ccaa8 7 days ago 215MB
mysql latest 0d64f46acfd1 13 days ago 544MB
hello-world latest bf756fb1ae65 7 months ago 13.3kB
5. docker search
# 搜索指定镜像，举例搜索mysql
[zztroot@localhost ~]$ docker search mysql
NAME DESCRIPTION STARS OFFICIAL AUTOMATED
mysql MySQL is a widely used, open-source relation… 9854 [OK]
mariadb MariaDB is a community-developed fork of MyS… 3599 [OK]
percona Percona Server is a fork of the MySQL relati… 502 [OK]
6. docker pull
# 拉取镜像,冒号输入的是版本号，也可以不输入，默认拉取lastest标签的镜像
docker pull name:tag
[zztroot@localhost ~]$ docker pull java
Using default tag: latest
latest: Pulling from library/java
5040bd298390: Pull complete
fce5728aad85: Pull complete
76610ec20bf5: Pull complete
60170fec2151: Pull complete
e98f73de8f0d: Pull complete
11f7af24ed9c: Pull complete
49e2d6393f32: Pull complete
bb9cdec9c7f3: Pull complete
Digest: sha256:c1ff613e8ba25833d2e1940da0940c3824f03f802c449f3d1815a66b7f8c0e9d
Status: Downloaded newer image for java:latest
docker.io/library/java:latest
7. docker rmi
# 移除某个镜像
docker rmi bf756fb1ae65 #通过docker images查看要移除镜像的id
# 如果报错，可能是该镜像还有容器再使用，建议看一下是否要删除
docker rmi -f bf756fb1ae65 # 强制删除指令
8. docker ps
# 显示目前正在运行的容器
[zztroot@localhost ~]$ docker ps -a
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
41515b7bc337 centos "/bin/bash" About a minute ago Exited (0) About a minute ago mycentos
# 如果不输入-a就不能看见历史记录，只能看见当前运行的
9. docker run
# 实例化某个镜像，-p代表 主机端口：容器端口 --name 设置名字
docker run -p 8080:8080 --name mycentos centos
# 实例化完我们会发现，采用ps指令没有出现该容器，原因是机制认为该容器未被使用，所以自己暂停了
docker run -d centos #后台运行，守护进程的方式
docker run -it centos #进入交互界面
#以上两种可以进入容器
10. exit
# exit可以关闭并退出容器
exit
# CTRL + P + Q ，可以不关闭，退出容器（无所谓大小写）
11. attach、exec
# attach、exec都需要保证容器在运行才可以
docker attach 容器id
docker exec -it 容器id [指令]
# 区别在于前者进入执行，后再可以在外层发出指令，让容器执行，并保持在外层
12. docker rm
# 删除容器 docker rm 容器id
zztroot@localhost ~]$ docker rm $(docker ps -aq)
41515b7bc337
bda10e7bec92
# $(docker ps -aq) 的意思是删除所有容器，你也可以指定容器
13. docker inspect
# 查看容器内部细节
docker inspect 容器id
14. docker logs
# 查看容器的日志，-f代表实时更新，--tail后面要加数字（选择后面第n条开始）
docker logs -f -t --tail 3 [容器id]
15. start、stop、kiil
# 启动容器
docker start 容器id
# 关闭容器
docker stop 容器id
# 强制关闭
docker kill 容器id
16. docker cp
# 复制容器内的文件到主机
docker cp 容器ID:容器内路径 目的主机路径
17. docker commit
docker commit -m=“提交的描述信息” -a=“作者” 容器ID 要创建的目标镜像名:[标签名]
# 假设你的容器修改完了，你想保存这个镜像
[zztroot@localhost ~]$ docker commit -a="Gnight" -m="My Centos create zzt.txt" 92867844cfef mycentos_gnight:1.0
# 会返回id，可以通过docker images查询
sha256:82e54145035a497352cb97d79ac087e2e4c00991421ade9f77e76720f93c09a7
常用指令图
Docker数据卷
在Docker中，要想实现数据的持久化（Docker的数据持久化 == 数据不随着Container的结束而结束），需要将数据从宿主机挂载到容器中。
如果你学习过Redis，虽然它是内存数据库，但是也有RDB、AOF的持久化方式，可以再重启后自动恢复数据，不会因为关闭而导致数据丢失。
数据卷的使用
# 采用 -v 的方式创建数据卷
docker run -it -v /宿主机绝对路径目录:/容器内目录 镜像名
# 方法2，先创建好数据卷，不采用目录的方式
docker volume create mycentos-vol # 创建一个自定义容器卷
docker volume ls # 查看所有容器卷
docker volume inspect mycentos-vol # 查看指定容器卷详情信息
# 如果不再使用自定义数据卷了，那么可以手动清理掉：
docker stop 容器id # 暂停容器实例
docker rm 容器id # 移除容器实例
docker volume rm mycentos-vol # 删除自定义数据卷
# 补充说明，如果Docker挂载主机目录Docker访问出现cannot open directory .: Permission denied
# 解决办法：在挂载目录后多加一个 --privileged=true 参数即可
操作示例：
假设我们要设置一个目录叫contact_vol，作为容器数据持久化的目录。
# 首先在 HOST 主机 操作实例化一个容器，并设置了数据卷目录
[zztroot@localhost myworkspace]$ docker run -it -v /home/zztroot/myworkspace/contact_vol:/docker_workspace/contact_vol centos
查看二者是否出现了一样的目录：
可以看到二者都出现了一样的 contact_vol 目录
# 主机和容器都可以修改该文件内容，并且都能查看到！
# 主机修改
[zztroot@localhost contact_vol]$ touch contact_vol
[zztroot@localhost contact_vol]$ ls
contact_vol
# 容器也看见
[root@b4d4a1c741b8 contact_vol]# ls
contact_vol
# 容器修改
[root@b4d4a1c741b8 contact_vol]# touch docker_add.txt
# 主机看见
[zztroot@localhost contact_vol]$ ls
contact_vol docker_add.txt
补充：
当我们多个容器都和宿主机某个目录有数据卷的时候，那么他们相互之间都是互通的，数据卷的寿命周期一直到没有容器使用它为止。
DockerFile
Dockerfile是用来构建Docker镜像的构建文件，是由一系列命令和参数构成的脚本。 平常我们通过pull拉取镜像，那么如果我们需要对镜像定制的时候咋办呢？我们可以通过编写DockerFile来实现镜像定制，这就是一个文件告诉我们该如何配置这个镜像，最后通过 build 指令创建镜像，可以通过 run 启动我们的镜像。
DockerFile语法知识：
- 每个保留字指令都是大写的，后面至少会跟着一个参数
- 从上至下按顺序执行
- 每条指令相当于一个镜像层
- 使用
#注释
DockerFile指令
- FROM：基础镜像，当前是基于哪个镜像的
- MAINTAINER：作者<名称邮箱>
- RUN：容器构建时需要运行的命令
- EXPOSE：当前容器对外暴露的端口号
- ENV：构建时设置环境变量
- WORKDIR：进入容器的默认路径
- ADD： 将宿主机目录下的文件拷贝进镜像且ADD命令会自动处理url和解压tar压缩包
- COPY ： 类似ADD，拷贝文件和目录到镜像中。将从构建上下文目录中<源路径>的文件/目录复制到新的一层的镜像内的<目标路径>位置
- VOLUME：容器数据卷，用于数据保存和持久化工作
- CMD：指定一个容器启动运行时要运行的命令（只有最后一个生效）CMD会被docker run 后的命令覆盖
- ENTRYPOINT：指定一个容器启动运行时命令，命令不会覆盖或者被覆盖
- ONBUILD：当构建一个被继承的dockerFile时运行命令，父镜像在被子继承后父镜像的onbuild被触发（相当于一个回调）
单纯的说肯定没什么感觉，那就让我们讲一个示例，把每个保留字都用一下！
假设我们需要创建一个centos容器，由于这是精简的centos所以是没有vim，我们就给他装上vim。
# 首先创建DockerFile文件
vim DockerFile
# 编辑内容
# 从centos出发
FROM centos
# 设置作者和邮箱
MAINTAINER Gnight<[email protected]>
# 构建的时候要安装 vim
RUN yum -y install vim
# 对外暴露端口（指的是容器暴露的）
EXPOSE 80
# 配置环境变量
ENV START_PATH /usr
# 一开始进入终端后的位置，这里用环境变量替代了，也可以直接写目录
WORKDIR $START_PATH
# 设置容器卷
VOLUME /MyCentosWorkSpace
# CMD,只有最后一条生效，如果我们run的时候设置了别的指令，那么这条也不会执行
CMD /bin/bash
# 如果有容器继承（FROm）他，那么就打出来这句话
ONBUILD echo "hello , son !"
镜像创建指令：
docker build -f DockerFile -t mycentos:1.0 .
# 注意结尾有一个 . 一定不能缺失！！！！这是代表工作目录为当前！
# 当我们看见
Successfully built 21707a7bd77d
Successfully tagged mycentos:1.0
# 就代表创建成功了
# 查看我们创建好的镜像
[zztroot@localhost myworkspace]$ docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
mycentos 1.0 21707a7bd77d About a minute ago 272MB
cento satest 0d120b6ccaa8 8 days ago 215MB
那么实例化一下我们的镜像吧！
docker run -it --name father_centos -p 80:80 mycentos:1.0
-
ENTRYPOINT和CMD指令的区别在哪？
-
ENTRYPOINT属于不会被覆盖的，我们可以在run指令后继续添加完善这个指令，而cmd会被覆盖，如果DockerFile有多个CMD则只有最后一个生效，如果run指令后面添加了其他指令，那么原本的CMD也会失效。
# 创建DockerFile2
FROM centos
# 免得缺少curl
RUN yum -y install curl
# 设置entrypoint指令
ENTRYPOINT ["curl","-s","http://ip.cn"]
#------------------------------------------------------
#------------------------------------------------------
# 制造镜像
docker build -f DockerFile2 -t ipcheck:1.0 .
#------------------------------------------------------
# 可以直接在后面续上指令 -i 输出头信息
[zztroot@localhost myworkspace]$ docker run -it ipcheck:1.0 -i
# 以下是输出的信息
HTTP/1.1 403 Forbidden
Date: Wed, 19 Aug 2020 09:09:22 GMT
Content-Type: text/plain; charset=UTF-8
Content-Length: 16
Connection: keep-alive
#后面省略……
-
ADD指令和COPY指令区别？
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我们找到了Docker hub中centos7的Dockerfile：（创建centos7的DockerFile详情）
# scratch是基础镜像，大部分镜像都是这个发展起来的 FROM scratch # 要保证含有该压缩包 ADD centos-7-docker.tar.xz / LABEL org.label-schema.schema-version="1.0" \ org.label-schema.name="CentOS Base Image" \ org.label-schema.vendor="CentOS" \ org.label-schema.license="GPLv2" \ org.label-schema.build-date="20181006" CMD ["/bin/bash"] -
ADD会拉取并自动处理（解压），而COPY仅仅是复制
SpringBoot打包镜像
我们如果想要把SpringBoot打包成镜像怎么办？
- 使用IDEA打包成JAR包，在
target中可以找到
- 编写DockerFile
FROM java:8
# 要让这条指令实现，前提是：将我们的jar包复制出来，放到同一目录
COPY *.jar /lzzh.jar
EXPOSE 8080
ENTRYPOINT ["java","-jar","/lzzh.jar"]
- 使用Docker创建镜像，然后运行即可！
docker build -f DockerFile -t mylzzh:1.0 .
# 运行
docker run -d -p 8080:8080 mylzzh:1.0
# 后续打开浏览器访问8080即可