了解和使用Docker
前提
本文对 Docker 进行全面阐述，详细介绍 Docker 的作用、其基本使用，如常用命令、Dockerfile 的作用及使用、Docker Compose 的作用及使用。常用的基本上都会涉及，其他可以在 Docker 官网进行查漏补缺。
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文章目录
- 前提
- Docker 的作用
- Docker 安装
- Docker 常用命令
-
- 容期间通信
- Docker 数据卷
- Dockerfile 构建镜像
- Docker Compose 容器编排
Docker 的作用
这里以容器化发展历程加上应用部署为例子，对 Docker 的作用进行说明。
在只有物理机的时候，大多数开发者或运维人员在部署一个应用时要做以下操作（以 java 应用为例）：搭建 java 环境、maven 环境、配置环境变量、打包、运行。这样有几个问题：
- 部署慢：以上的过程都是需要手动操作，中间但凡那个环节出问题都需要花费时间排查，而且每次部署都需要重复做同样的操作。
- 成本高：一个外网的服务器费用最起码以万为单位进行采购，成本相对高。
- 资源浪费：如果应用是计算密集型，那么对 cpu 要求会很高，对内存、磁盘要求就不高，这样一来，闲置的资源就会浪费掉。
- 难于扩展迁移：如果要将 windows 服务器的应用迁移到 linux 服务器，一定会出现各种问题。
在虚拟化技术出现后，可以在物理机上开辟多个虚拟机，对物理机的资源进行了充分的使用，且虚拟机之间的资源是隔离的，可以部署多个应用，也降低了成本。 但是虚拟机需要安装操作系统，同样会造成资源浪费。
为了解决虚拟机安装操作系统带来的资源浪费，容器化技术就诞生了，容器化可以理解成不用安装操作系统的虚拟机，如下图，
这里的 Docker 就是容器化技术最典型的代表，其通过沙箱机制依赖主操作系统，大大的节省了资源、降低成本。除此之外，在应用部署上，Docker 容器本质是包含了部署应用所需的一切资源，包括操作系统依赖的其他组件或应用、数据库、配置等，这样在任何的环境下进行部署时将容器里的资源展开即可部署成功。
比如：我们现在使用 redis 服务，我们不需要去下载redis安装包、gcc等依赖组件等操作，只需要拉取 redis 镜像运行即可。
所以 Docker 的作用不仅仅是节省资源、降低成本，在应用方面也做到了自动部署、应用监控的作用，更简化了开发与运维的沟通，让软件协作方式发生巨大变化。
Docker 安装
这里基于 CentOS 7 进行 Docker 安装，Windows 和 MAC 安装参考 Docker 官网。
执行以下命令进行安装
yum install -y yum-utils
#设置仓库地址
yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
yum install docker-ce docker-ce-cli containerd.io docker-buildx-plugin docker-compose-plugin
systemctl start docker
Docker 常用命令
拉取镜像：docker pull 镜像名: 。 可以通过配置镜像加速器加快拉取镜像的速度，可以参考阿里云 容器镜像服务中的镜像加速器 。
查看镜像：docker images
启动容器：docker run 镜像名:
查看容器：docker ps
删除容器：docker rm <-f> 容器id
删除镜像：docker rmi 镜像名:
与容器交互：docker exec <-it> 容器id /bin/bash
容期间通信
一个宿主机上的容器默认是可以互相通信的，但是每次启动容器后ip会修改，避免因ip变动而修改配置，启动容器时可以给容器命名，通过容器名称通信。命令如下
docker run --name 容器名称 镜像名称 --link 要通信的容器名称 要通信的镜像名称
如果多个容器都需要互相通信，这种方式就会比较繁琐了，此时可以通过创建一个网桥，需要通信的容器都绑定这个网桥即可。命令如下：
#创建网桥
docker network create -d bridge 网桥名称
#绑定网桥
docker network connect 网桥名称 容器名称
Docker 数据卷
为避免容器中产生的数据丢失或者多个容器共享一份数据，Docker 提供了2种数据挂载的方式：
-
挂载到宿主机：宿主机开辟空间，容器内部文件存储在宿主机上，并访问同一份文件。命令如下：
docker run --name 容器名称 -v 宿主机目录:容器目录 镜像名称 -
挂载到共享容器：新建一个容器专门提供其他容器来存储或共享数据，命令如下：
#创建共享容器 docker create --name 容器名称 -v 宿主机目录:容器目录 镜像名称 /bin/true #挂载到共享容器 docker run --name 容器名称 --volumes-from 共享容器名称 镜像名称
Dockerfile 构建镜像
当需要自己创建一个镜像时可以通过 Dockerfile 来构建镜像，然后上传到镜像仓库（可以自建 Harbor 或者使用公网的），需要使用的直接拉取下来即可。构建命令如下
docker build -t 机构/镜像名: dockerfile目录
docker 会基于 Dockerfile 文件中的指令来构建，具体指令如下：
FROM 镜像名 #基准镜像，基于该镜像构建
MAINTAINER xxxxx #用来描述的
WORKDIR 工作目录 #进入容后设置工作目录，相当于cd /xxx/
ADD ooo /xxx #复制本地文件ooo到容器中的工作目录 /xxx
ADD ooo.tar.gz /xxx # 复制并解压 ooo.tar.gz 到容器中的工作目录 /xxx
ENV XXX #设置环境常量，文件中可以以${XXX}方式进行使用
运行指令有 RUN、CMD、ENTRYPOINT，其区别为：
- RUN：Build 构建容器时执行
- CMD：容器启动时执行的默认命令和参数，如果容器启动时有其他命令，则CMD不生效
- ENTRYPOINT：容器启动时执行的命令,只有最后一个ENTRYPOINT执行
运行指令有两种声明方式：
- Shell脚本方式：
RUN yum install xxx - Exec函数方式（推荐此方式）:
["yum","install","xxx"]
两者的区别在于一个会创建子进程执行，一个会用新的进程替换主进程执行。
Docker Compose 容器编排
在多个容器存在依赖，比如运行应用的容器依赖数据库、Redis等多个容器都需要部署的情况下，为了减少部署时间，可以通过 Docker Compose 将这个应用及其依赖的容器统一定义，达到一键部署效果，这个我们叫做容器编排。
在进行容器编排时需要声明 docker-compose.yml 文件定义各个容器以及依赖关系，然后执行 docker-compose up -d 命令进行容器启动。下面提供一个 docker-compose.yml 示例：
version: '1.0'
services:
service1: # 容器名、可通过此进行通信
build: service1 dockerfile目录
restart: always # 容错机制，当容器宕机后自动重启
environment: # 启动容器时添加环境变量
环境变量： xxxx
service1:
build: service2 dockerfile目录
depends_on: # 依赖某个容器，并可进行通信
- service1
ports: # 端口映射
- '宿主机端口:容器端口'
restart: always # 容错机制，当容器宕机后自动重启
需要注意的是 Docker Compose只能单机，能力有限。集群或者其他复杂场景k8s可以更好的满足。