第五章Docker

什么是Docker

• 微服务似然具备各种各样的优势，但是服务的拆分通常给部署带来了很大的麻烦
  • 分布式系统中，依赖的组件非常多，不同组件之间部署时，往往会产生一些冲突
  • 在数百，数千台服务中重复部署，环境不一定一直一样，会遇到各种问题

应用部署的环境问题

• 大型项目组件比较多，运行环境也较为复杂，部署时会碰到一些问题
  • 依赖关系复杂，容易出现兼容性问题
  • 开发、测试、生产环境有差异

• 例如一个项目中，部署时需要依赖于node.js、Redis、RabbitM、MySQL等，这些服务部署时所需要的函数库、依赖项各不相同，审核会有冲突，给部署带来了极大的困难

Docker解决依赖兼容问题

• 而Docker确巧妙的解决了这些问题，那么Docker是如何实现的呢？
• Docker为了解决依赖的兼容问题，采用了两个手段
  1. 将应用的函数库(libs)、依赖(Deps)、配置与应用一起打包
  2. 将每个应用放到一个隔离容器去运行，避免相互干扰

Docker解决操作系统环境差异

• 要解决不同操作系统环境差异问题，必须先了解操作系统结构，以一个Ubuntu操作系统为例，结构如下
  • 系统应用：操作系统本身提供的应用、函数库。这些含数据是对内核指令的封装，使用更加方便
  • 系统内核：所有Linux发行版的内核都是Linux，例如CentOS、Ubuntu、Fedora等。内核可以与计算机硬件交互，对外提供内核指令，用于操作计算机硬件。
  • 计算机硬件：例如CPU、内存、磁盘等

• 应用于计算机交互的流程如下
  1. 应用程序调用操作系统应用(函数库)，实现各种功能
  2. 系统函数库是对内核指令集的封装，会调用内核指令
  3. 内核指令操作计算机硬件
• Ubuntu和CentOS都是基于Linux内核，无非是系统应用不同，提供的函数库有差异
• 此时，如果将一个Ubuntu版本的MySQL应用安装到CentOS系统，MySQL在调用Ubuntu函数库时，会发现找不到或不匹配，就会报错
• Docker如何解决不同系统环境的问题？
  • Docker将用户程序所需要的系统(比如Ubuntu)函数库一起打包
  • Docker运行到不同操作系统时，直接基于打包的函数库，借助于操作系统的Linux内核来运行

小结

• Docker如何解决大型项目依赖关系复杂，不同组件依赖的兼容性问题？
  • Docker允许开发中将应用、依赖、函数库、配置一起打包，形成可移植镜像
  • Docker应用运行在容器中，使用沙箱机制，相互隔离
• Docker如何解决开发、测试、生产环境有差异的问题？
  • Docker镜像中包含完整运行环境，包括系统函数库，仅依赖系统的Linux内核，因此可以在任意Linux操作系统上运行
• Docker是一个快速交付应用、运行应用的技术，具备以下优势
  1. 可将程序及其依赖、运行环境一起打包为一个镜像，可以迁移到任意Linux操作系统
  2. 运行时利用沙箱机制形成隔离容器，各个应用互不干扰
  3. 启动、移除都可以通过一行命令完成，方便快捷

Docker与虚拟机

• Docker可以让一个应用在任何操作系统中都十分方便的运行，而我们以前接触的虚拟机，也能在一个操作系统中，运行另外一个操作系统，保护系统中的任何应用
• 二者有什么差异呢？
  • 虚拟机(virtual machine)是在操作系统中模拟硬件设备，然后运行另一个操作系统。例如在Windows系统中运行CentOS系统，就可以运行任意的CentOS应用了
  • Docker仅仅是封装函数库，并没有模拟完整的操作系统

特性	Docker	虚拟机
性能	接近原生	性能较差
硬盘占用	一般为MB	一般为GB
启动	秒级	分钟级

• 小结：Docker和虚拟机的差异
  • Docker是一个系统进程；虚拟机是在操作系统中操作系统
  • Docker体积小、启动速度快、性能好；虚拟机体积大、启动速度慢、性能一般

Docker架构

镜像和容器

• Docker中有几个重要的概念
  • 镜像(Image)：Docker将应用程序及其所需要的依赖、函数库、环境、配置等文件打包在一起，称为镜像
  • 容器(Container)：镜像中的应用程序形成后的进程就是容器，只是Docker会给容器进程做隔离，对外不可见
• 一切应用最终都是代码组成，都是硬盘中的一个个字节形成的文件，只有运行时，才会加载到内存，形成进程
• 而镜像，就是吧一个应用在硬盘上的文件、机器运行环境、部分系统函数库文件一起打包成的文件包。这个文件包是只读的（防止你对镜像文件进行修改/污染，从而导致镜像不可用，容器从镜像中拷贝一份文件到自己的空间里来写数据）
• 而容器呢，就是把这些文件中编写的程序、函数加载到内存中允许形成进程，只不过要隔离起来。因此一个镜像可以启动多次，形成多个容器进程。

DockerHub

• 开源应用程序非常多，打包这些应用往往都是重复性劳动，为了避免这些重复劳动，人们就会将自己打包的应用镜像，例如Redis、MySQL镜像放到网络上来共享使用，就像GitHub的代码共享一样
  • DockerHub：DockerHub是一个官方的Docker镜像托管平台，这样的平台称为Docker Registry。
  • 国内也有类似于DockerHub的公开服务，例如网易云镜像服务、阿里云镜像库等
• 我们一方面可以将自己的镜像共享到DockerHub，另一方面也可以从DockerHub拉取镜像

Docker架构

• 我们要使用Docker来操作镜像、容器，那就必须安装Docker
• Docker是一个CS架构的程序，由两部分组成
  • 服务端(server)：Docker守护进程，负责处理Docker指令，管理镜像、容器等
  • 客户端(client)：通过命令或RestAPI向Docker服务端发送指令，可以在本地或远程向服务端发送指令

安装Docker

• Docker 分为 CE 和 EE 两大版本。CE 即社区版，免费，支持周期 7 个月；EE 即企业版，强调安全，付费使用，支持周期 24 个月。

• Docker CE 分为 stable test 和 nightly 三个更新频道。

• 官方网站上有各种环境下的 安装指南，这里主要介绍 Docker CE 在 CentOS上的安装。

• Docker CE 支持 64 位版本 CentOS 7，并且要求内核版本不低于 3.10

• CentOS 7满足最低内核要求，本文也是在CentOS 7安装Docker

卸载(可选)

• 如果之前安装过旧版本的Docker，可以使用下面命令卸载

  sudo yum remove docker \
  	  docker-client \
  	  docker-client-latest \
  	  docker-common \
  	  docker-latest \
  	  docker-latest-logrotate \
  	  docker-logrotate \
  	  docker-engine
  

安装Docker

• 首先先安装yum工具

yum install -y yum-utils \
           device-mapper-persistent-data \
           lvm2 --skip-broken

• 然后更新本地镜像源

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

• 然后安装社区版Docker

sudo yum install docker-ce docker-ce-cli containerd.io

启动Docker

• Docker应用需要用到各种端口，挨个修改防火墙设置很麻烦，所以这里建议直接关闭防火墙

# 关闭
systemctl stop firewalld
# 禁止开机启动防火墙
systemctl disable firewalld
#查看防火墙的状态
systemctl status firewalld

• 通过命令启动Docker

# 启动docker服务
systemctl start docker 

# 停止docker服务
systemctl stop docker

# 重启docker服务
systemctl restart docker

#设置docker开机自启动
sudo systemctl enable docker

• 然后输入命令，查看docker版本

[root@lsc1 ~]# docker -v
Docker version 24.0.4, build 3713ee1

配置镜像加速

sudo mkdir -p /etc/docker
sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
  "registry-mirrors": ["https://x4ldcyqu.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart docker

• tee 命令基于标准输入读取数据，标准输出或文件写入数据

Docker的基本操作

镜像名称

• 首先来看下镜像的名称组成：

  • 镜像名称一般分为两部分：[repository]:[tag]

    例如mysql:5.7，这里的mysql就是repository，5.7就是tag，合在一起就是镜像名称，代表5.7版本的MySQL镜像

  • 在没有指定tag时，默认是latest，代表最新版本的镜像，例如mysql:latest

镜像命令

• 常见的镜像命令如下图

案例一

• 在这个案例，我们来联系拉取、查看镜像

  需求：从DockerHub中拉取一个Nginx镜像并查看

1. 首先我们取镜像仓库（例如DockerHub）中搜索Nginx镜像

2.根据查看到的镜像名称，拉取自己需要的镜像，通过命令：docker pull nginx拉取最新的nginx镜像

[root@lsc1 ~]#  docker pull nginx
Using default tag: latest
latest: Pulling from library/nginx
a2abf6c4d29d: Already exists 
a9edb18cadd1: Pull complete 
589b7251471a: Pull complete 
186b1aaa4aa6: Pull complete 
b4df32aa5a72: Pull complete 
a0bcbecc962e: Pull complete 
Digest: sha256:0d17b565c37bcbd895e9d92315a05c1c3c9a29f762b011a10c54a66cd53c9b31
Status: Downloaded newer image for nginx:latest
docker.io/library/nginx:latest

3.通过命令docker images查看拉取到的镜像

[root@lsc1 ~]# docker images
REPOSITORY           TAG          IMAGE ID       CREATED         SIZE
nginx                latest       605c77e624dd   20 months ago   141MB

案例二

• 在这个案例中，我们联系保存、导入镜像
• 需求：利用docker save将nginx镜像导出磁盘，然后在通过docker load加载回来

1. 利用docker xx --help命令查看docker save和docker load的语法

[root@localhost ~]# docker save --help
Usage:  docker save [OPTIONS] IMAGE [IMAGE...]
Save one or more images to a tar archive (streamed to STDOUT by default)
Options:
-o, --output string   Write to a file, instead of STDOUT

命令格式：

docker save -o [保存的目标文件名称] [镜像名称]

[root@localhost ~]# docker load --help
Usage:  docker load [OPTIONS]
Load an image from a tar archive or STDIN
Options:
-i, --input string   Read from tar archive file, instead of STDIN
-q, --quiet          Suppress the load output

命令格式：

docker load -i [镜像压缩文件名]

2使用docker save导出镜像到磁盘，随后使用ls命令可以查看到nginx.tar文件

docker save -o nginx.tar nginx:latest

3使用docker load加载镜像，在此之前，我们使用命令删除本地nginx镜像

[root@lsc1 tmp]# docker rmi nginx:latest # rmi是remove image的缩写
Untagged: nginx@sha256:0d17b565c37bcbd895e9d92315a05c1c3c9a29f762b011a10c54a66cd53c9b31
Deleted: sha256:605c77e624ddb75e6110f997c58876baa13f8754486b461117934b24a9dc3a85
Deleted: sha256:b625d8e29573fa369e799ca7c5df8b7a902126d2b7cbeb390af59e4b9e1210c5
Deleted: sha256:7850d382fb05e393e211067c5ca0aada2111fcbe550a90fed04d1c634bd31a14
Deleted: sha256:02b80ac2055edd757a996c3d554e6a8906fd3521e14d1227440afd5163a5f1c4
Deleted: sha256:b92aa5824592ecb46e6d169f8e694a99150ccef01a2aabea7b9c02356cdabe7c
Deleted: sha256:780238f18c540007376dd5e904f583896a69fe620876cabc06977a3af4ba4fb5

4随后运行命令，加载本地文件

[root@lsc1 tmp]# docker load -i nginx.tar
e379e8aedd4d: Loading layer [==================================================>]     62MB/62MB
b8d6e692a25e: Loading layer [==================================================>]  3.072kB/3.072kB
f1db227348d0: Loading layer [==================================================>]  4.096kB/4.096kB
32ce5f6a5106: Loading layer [==================================================>]  3.584kB/3.584kB
d874fd2bc83b: Loading layer [==================================================>]  7.168kB/7.168kB
Loaded image: nginx:latest

容器操作

• 容器保护三个状态
  • 运行：进程正常运行
  • 暂停：进程暂停，CPU不再运行，不释放内存
  • 停止：进程终止，回收进程占用的内存、CPU等资源
    • 暂停和停止的操作系统的处理方式不同，暂停是操作系统将容器内的进程挂起，容器关联的内存暂存起来，然后CPU不再执行这个进程，但是使用unpause命令恢复，内存空间被恢复，程序继续运行。
    • 停止是直接将进程杀死，容器所占的内存回收，保存的仅剩容器的文件系统，也就是那些静态的资源
    • docker rm 是将文件系统也彻底删除，也就是将容器彻底删除掉了
• docker run：创建并运行一个容器，处于运行状态
• docker pause：让一个运行的容器暂停
• docker unpause：让一个容器从暂停状态恢复运行
• docker stop：停止一个运行的容器
• docker start：让一个停止的容器再次运行
• docker rm：删除一个容器

案例一

• 创建并运行nginx容器的命令

  docker run --name containerName -p 80:80 -d nginx
  

• 命令解读

  • docker run：创建并运行一个容器
  • --name：给容器起一个名字，例如叫做myNginx
  • -p：将宿主机端口与容器端口映射，冒号左侧是宿主机端口，右侧是容器端口
  • -d：后台运行容器
  • nginx：镜像名称，例如nginx

• 这里的-p参数，是将容器端口映射到宿主机端口

  • 默认情况下，容器是隔离环境，我们直接访问宿主机的80端口，肯定访问不到容器中的nginx
  • 现在，容器的80端口和宿主机的80端口关联了起来，当我们访问宿主机的80端口时，就会被映射到容器的80端口，这样就能访问nginx了

• 那我们再浏览器输入虚拟机ip:80就能看到nginx默认页面了

案例二

需求：进入Nginx容器，修改HTML文件内容，添加Welcome To My Blog！
提示：进入容器要用到docker exec命令

[root@lsc1 ~]# docker exec --help
Usage:  docker exec [OPTIONS] CONTAINER COMMAND [ARG...]
Execute a command in a running container
Aliases:
docker container exec, docker exec
Options:
-d, --detach               Detached mode: run command in the background
   --detach-keys string   Override the key sequence for detaching a container
-e, --env list             Set environment variables
   --env-file list        Read in a file of environment variables
-i, --interactive          Keep STDIN open even if not attached
   --privileged           Give extended privileges to the command
-t, --tty                  Allocate a pseudo-TTY
-u, --user string          Username or UID (format: "[:]")
-w, --workdir string       Working directory inside the container

1 进入容器。进入刚刚我们创建好的nginx容器

docker exec -it nginx bash

• 命令解读
  • docker exec：进入容器内部，执行一个命令
  • -it：给当前进入的容器创建一个标准输入、输出终端，允许我们与容器交互
  • nginx：要进入的容器名称
  • bash：进入容器后执行的命令，bash是一个linux终端交互命令

2 进入nginx的HTML所在目录

• 容器内部会模拟一个独立的Linux文件系统，看起来就如同一个linux服务器一样，nginx的环境、配置、运行文件全部都在这个文件系统中，包括我们要修改的html文件
• 查看DockerHub网站中的nginx页面，可以知道nginx的html目录位置在/usr/share/nginx/html
• 我们执行命令进入到该目录

root@e34e51c88698:/# cd /usr/share/nginx/html
root@e34e51c88698:/usr/share/nginx/html# ls
50x.html  index.html

3 修改index.html的内容

• 容器内没有vi命令，无法直接修改，我们使用下面的命令来修改

  sed -i -e 's#Welcome to nginx#Welcome To My Blog#g' index.html
  

小结

• docker run命令常见的参数有哪些？
  • --name：指定容器名称
  • -p：指定端口映射
  • -d：让容器后台运行
• 查看容器日志的命令
  • docker logs
  • 添加-f参数可以持续查看日志
• 查看容器状态：
  • docker ps
  • docker ps -a 查看所有容器，包括已停止的

数据卷

• 在之前的nginx案例中，修改nginx的html页面时，需要进入nginx内部。并且因为没有编译器，修改文件也很麻烦，这就是容器与数据（容器内文件）耦合带来的后果，如果我们另外运行一台新的nginx容器，那么这台新的nginx容器也不能直接使用我们修改好的html文件，具有很多缺点
  1. 不便于修改：当我们要修改nginx的html内容时，需要进入容器内部修改，很不方便
  2. 数据不可服用：由于容器内的修改对外是不可见的，所有的修改对新创建的容器也是不可复用的
  3. 升级维护困难：数据在容器内，如果要升级容器必然删除旧容器，那么旧容器中的所有数据也跟着被删除了（包括改好的html页面）
• 要解决这个问题，必须将数据和容器解耦，这就要用到数据卷了

什么是数据卷

• 数据卷（volume）是一个虚拟目录，指向宿主机文件系统中的某个目录

• 一旦完成数据卷挂载，对容器的一切操作都会作用在对应的宿主机目录了。这样我们操作宿主机的/var/lib/docker/volumes/html目录，就等同于操作容器内的/usr/share/nginx/html目录了

数据集操作命令

• 数据卷操作的基本语法如下

  docker volume [COMMAND]
  

• docker volume 命令是数据卷操作，根据命令后跟随的command来确定下一步的操作

  • create：创建一个volume
  • inspect：显示一个或多个volume的信息
  • ls：列出所有的volume
  • prune：删除未使用的volume
  • rm：删除一个或多个指定的volume

创建和查看数据集

需求：创建一个数据卷，并查看数据卷在宿主机的目录位置

创建数据卷

docker volume create html

查看所有数据

docker volume ls

结果

[root@lsc1 ~]# docker volume ls
DRIVER    VOLUME NAME
local     6a802c9f0640a63873103f2a4e3ee7a97388751bf2ab40a58aff549cb265e9fa
local     a8c27a88d4706628e2012de6f8e5bb5108e9f029936c800fccbda10ba8da59ff
local     html

查看数据卷详细信息卷

docker volume inspect html

结果

[root@localhost ~]# docker volume inspect html
[
    {
        "CreatedAt": "2022-12-19T12:51:54+08:00",
        "Driver": "local",
        "Labels": {},
        "Mountpoint": "/var/lib/docker/volumes/html/_data",
        "Name": "html",
        "Options": {},
        "Scope": "local"
    }
]

可以看到我们创建的html这个数据卷关联的宿主机目录为

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

案例一

需求：创建一个nginx容器，修改容器内的html目录的index.html内容

• 分析：上个案例中，我们进入nginx容器内部，已经知道了nginx的html目录所在位置/usr/share/nginx/html，我们需要把这个目录挂载到html这个数据卷上，方便操作其中的内容
• 提示：运行容器时，使用-v参数挂载数据卷

1创建容器并挂载数据卷到容器内的HTML目录

[root@lsc1 ~]# docker run --name nginx -v html:/usr/share/nginx/html -p 80:80 -d nginx
7d5098ba11e1e12cfe05cbe1a1e4a75789f25514bbea238b7b42b1b16c43af01

2进入html数据卷所在位置，并修改HTML内容

# 查看数据卷位置
docker volume inspect html
# 进入该目录
cd /var/lib/docker/volumes/html/_data
# 修改文件
vi index.html
# 也可以在FinalShell中使用外部编译器（例如VSCode）来修改文件

案例二

• 容器不仅仅可以挂载数据卷，也可以直接挂载到宿主机目录上，关系如下
  • 带数据卷模式：宿主机目录 —> 数据卷 —> 容器内目录
  • 直接挂载模式：宿主机目录 —> 容器内目录

需求：创建并运行一个MySQL容器，将宿主机目录直接挂载到容器

• 从DockerHub中拉取一个MySQL的镜像

sudo docker pull mysql:5.7

• 创建容器运行

docker run -p 3306:3306 --name mysql \
-v /mydata/mysql/log:/var/log/mysql \
-v /mydata/mysql/data:/var/lib/mysql \
-v /mydata/mysql/conf:/etc/mysql \
-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=root \
-d mysql:5.7

• -p 3306:3306： 将容器的 3306 端口映射到主机的 3306 端口
• -v /mydata/mysql/conf:/etc/mysql： 将配置文件夹挂载到主机/etc/mysql
• -v /mydata/mysql/log:/var/log/mysql： 将日志文件夹挂载到主机/var/log/mysql：
• -v /mydata/mysql/data:/var/lib/mysql/： 将数据文件夹挂载到主机/var/lib/mysql/：
• -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=root： 初始化 root 用户的密码

Dockerfile自定义镜像

• 常见的镜像在DockerHub就能找到，但是我们自己写的项目就必须构建镜像了。而要自定义镜像，则必须先连接镜像的结构才行。

镜像结构

• 镜像是将应用程序及其需要的系统函数库，环境、配置、依赖打包而成
• 以MySQL为例，来看看它的镜像组成结构

• 简单来说，镜像就是在系统函数库、运行环境的基础上，添加应用程序文件、配置文件、依赖文件等组合，然后编写好启动脚本打包在一起形成的文件
• 我们要构建镜像，其实就是实现上述打包的过程

Dockerfile语法

• 构建自定义镜像时，并不需要一个个文件去拷贝，打包。
• 我们只需要告诉Docker我们的镜像组成，需要哪些BaseImage、需要拷贝什么文件、需要安装什么依赖、启动脚本是什么，将来Docker会帮助我们构建镜像
• 而描述上述信息的就是Dockerfile文件。
• Dockerfile就是一个文本文件，其中包含一个个指令(Instruction)，用指令说明要执行什么操作来构建镜像，每一个指令都会形成一层Layer。

指令	说明	示例
FROM	指定基础镜像	FROM centos:6
ENV	设置环境变量，可在后面指令使用	ENV key value
COPY	拷贝本地文件到镜像的指定目录	COPY ./mysql-5.7.rpm /tmp
RUN	执行Linux的shell命令，一般是安装过程的命令	RUN yum install gcc
EXPOSE	指定容器运行时监听的端口，是给镜像使用者看的	EXPOSE 8080
ENTRYPOINT	镜像中应用的启动命令，容器运行时调用	ENTRYPOINTjava -jar xxjar

构建Java项目

基于Ubuntu构建Java项目

需求：基于Ubuntu镜像构建一个新镜像，运行一个Java项目

1. 创建一个空文件夹docker-demo

   mkdir /tmp/docker-demo
   

2. 将docker-demo.jar文件拷贝到docker-demo这个目录

3. 拷贝jdk8.tar.gz文件到docker-demo这个目录

4. 在docker-demo目录下新建Dockerfile，并写入以下内容

   # 指定基础镜像
   FROM ubuntu:16.04
   
   # 配置环境变量，JDK的安装目录
   ENV JAVA_DIR=/usr/local
   
   # 拷贝jdk的到JAVA_DIR目录下
   COPY ./jdk8.tar.gz $JAVA_DIR/
   
   # 安装JDK
   RUN cd $JAVA_DIR && tar -xf ./jdk8.tar.gz && mv ./jdk1.8.0_44 ./java8
   
   # 配置环境变量
   ENV JAVA_HOME=$JAVA_DIR/java8
   ENV PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin
   
   # 拷贝java项目的包到指定目录下，我这里是/tmp/app.jar
   COPY ./docker-demo.jar /tmp/app.jar
   
   # 暴露端口，注意这里是8090端口，如果你之前没有关闭防火墙，请关闭防火墙或打开对应端口，云服务器同理
   EXPOSE 8090
   
   # 入口，java项目的启动命令
   ENTERPOINT java -jar /tmp/app.jar
   

5. 在docker-demo目录下使用

   docker build -t docker_demo:1.0 .
   

6. 使用docker images命令，查看镜像

   [root@localhost docker-demo]# docker images
   REPOSITORY    TAG       IMAGE ID       CREATED              SIZE
   docker_demo   1.0       c8acd2dd02cf   About a minute ago   722MB
   redis         latest    29ab4501eac3   2 days ago           117MB
   nginx         latest    3964ce7b8458   5 days ago           142MB
   ubuntu        16.04     b6f507652425   15 months ago        135MB
   mysql         5.7.25    98455b9624a9   3 years ago          372MB
   

7. 创建并运行一个docker_demo容器

   docker run --name testDemo -p 8090:8090 -d docker_demo:1.0
   

8. 浏览器访问http://192.168.128.130:8090/hello/count，即可看到页面效果(注意修改虚拟机ip)
   

基于Java8构建Java项目

• 虽然我们可以基于Ubuntu基础镜像，添加任意自己需要的安装包来构建镜像，但是却比较麻烦。所以大多数情况下，我们都可以在一些安装了部分软件的基础镜像上做改造。
• 我们刚刚构建的Java项目有一个固定的死步骤，那就是安装JDK并配置环境变量，我们每次构建Java项目的镜像的时候，都需要完成这个步骤，所以我们可以找一个已经安装好了JDK的基础镜像，然后在其基础上来构建我们的Java项目的镜像

需求：基于java:8-alpine镜像，将一个Java项目构建为镜像

1. 新建一个空目录(或者继续使用/tmp/docker-demo目录)

2. 将docker-demo.jar复制到该目录下(继续使用刚刚的目录就不用管)

3. 在目录中新建一个文件，命名为Dockerfile，并编写该文件(修改为如下样子就好)

   # 将openjdk:8作为基础镜像
   FROM openjdk:8
   # 拷贝java项目的包到指定目录下，我这里是/tmp/app.jar
   COPY ./docker-demo.jar /tmp/app.jar
   # 暴露端口
   EXPOSE 8090
   # 入口
   ENTRYPOINT java -jar /tmp/app.jar
   

4. 构建镜像

   docker build -t docker_demo:2.0 .
   

   • 最后的这个点很重要

5. 创建并运行一个docker_demo容器(在此之前停止之前的docker_demo容器)

   docker run --name testDemo02 -p 8090:8090 -d docker_demo:2.0
   

6. 浏览器访问http://192.168.200.138:8090/hello/count，即可看到页面效果

小结

1. Dockerfile本质就是一个文件，通过指令描述镜像的构建过程
2. Dockerfile的第一行必须是FROM，从一个基础镜像来构建
3. 基础镜像可以使基本操作系统，如Ubunut，也可以是其他人制作好的镜像，例如openjdk:8

Docker-Compose

• Docker Compose可以基于Compose文件帮我们快速地部署分布式项目，而无需手动一个个创建和运行容器
• 真实企业项目开发中，可能有几十个，

初识DockerCompose

• Compose文件是一个文本文件，通过指令定义集群中的每个容器如何运行，格式如下

  version: "3.8"
    services:
      # docker run --name mysql \
      # -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=root \
      # -p 3306:3306 \
     	 # -v /tmp/mysql/data:/var/lib/mysql \
      # -v /tmp/mysql/conf/myCnf.cf:/etc/mysql/conf.d/myCnf.cnf \	
      # -d \
      # mysql:5.7
      mysql:  # 对应docker run中的 --name
        image: mysql:5.7 # 对应docker run中最后声明的镜像
        enviroment:   # 对应docker run中的 -e MYSQL_ROOT_PASSWIRD=root
          MYSQL_ROOT_PASSWORD: root
        volumes: # 对应docker run中的 -v /tmp/mysql/data:/var/lib/mysql
          - "/tmp/mysql/data:/var/lib/mysql"
          - "/tmp/mysql/conf/myCnf.cf:/etc/mysql/conf.d/myCnf.cnf"
      # 这里并不需要-d参数来后台运行，因为此种方法默认就是后台运行
      # 同时也不需要暴露端口，在微服务集群部署中，MySQL仅仅是供给给集群内的服务使用的，所以不需要对外暴露端口
  
      # 临时构建镜像并运行，下面的配置文件包含了docker build和docker run两个步骤
      # docker build -t web:1.0 .
      # docker run --name web -p 8090:8090 -d web:1.0
      web:
        build: .
        ports:
          - "8090:8090"
  

• 上面的Compose文件就描述一个项目，其中包含两个容器：

  • mysql：一个基于mysql:5.7镜像构建的容器，并且挂载了两个项目
  • web：一个基于docker build临时构建的镜像容器，映射端口为8090

• DockerCompose的详细语法请参考官网：https://docs.docker.com/compose/compose-file/

• 其实DockerCompose文件可以看做是将多个docker run命令写到一个文件，只是语法稍有差异

安装DockerCompose

• 在Linux下使用命令下载

  # 安装
  curl -L https://github.com/docker/compose/releases/download/1.23.1/docker-compose-`uname -s`-`uname -m` > /usr/local/bin/docker-compose
  

• 修改文件权限

  chmod +x /usr/local/bin/docker-compose
  

• Base自动补全命令

  curl -L https://raw.githubusercontent.com/docker/compose/1.29.1/contrib/completion/bash/docker-compose > /etc/bash_completion.d/docker-compose
  

  如出现错误，需要修改自己的hosts文件

  Failed connect to raw.githubusercontent.com:443; Connection refused
  

  echo "199.232.68.133 raw.githubusercontent.com" >> /etc/hosts
  

  如出现新错误，重复发起命令，多试几次

  TCP connection reset by peer
  

部署微服务集群

需求：将之前学习的cloud-demo微服务集群利用DockerCompose部署

• 实现思路
  1. 编写docker-compose文件
  2. 修改自己的cloud-demo项目，将其中的数据库、nacos地址，都重命名为docker-compose中的服务名
  3. 使用maven打包工具，将项目中的每个微服务都打包为app.jar（打包名与Dockerfile中一致即可）
  4. 将打包好的app.jar拷贝到cloud-demo中的每一个对应的子目录中，编写Dockerfile文件
  5. 将cloud-demo上传至虚拟机，利用docker-compose up -d来部署

compose文件

• 针对我们之前写的cloud-demo，来编写对应的docker-compose文件

  version: "3.2"
  services:
    nacos:
      image: nacos/nacos-server
      environment:
        MDOE: standalone
      ports:
        - "8848:8848"
      mysql:
        image: mysql:5.7
        environment:
          MYSQL_ROOT_PASSWORD: 123456
        volumes:
          - "$PWD/mysql/data:/var/lib/mysql"  # 这里的$PWD是执行linux命令，获取当前目录
          - "$PWD/mysql/conf:/etc/mysql/conf.d"
      userservice:
        build: ./user-service
      orderservice:
        build: ./order-service
      gateway:
        build: ./gateway
        poets:
          - "10010:10010"
  

• 其中包含了5个服务：

  1. nacos：作为注册中心和配置中心
     • image: nacos/nacos-server：基于nacos/nacos-server镜像构建
     • environment: 环境变量
       • MODE: standalone：单点模式启动
     • ports：端口映射，这里暴露了8848端口
  2. mysql：数据库
     • image: mysql5.7：基于5.7版本的MySQL镜像构建
     • environment：环境变量
       • MYSQL_ROOT_PASSWORD: 123456：设置数据库root账户密码为123456
     • volumes：数据卷挂载，这里挂载了mysql的data和conf目录
  3. userservice：基于Dockerfile临时构建，userservice不需要暴露端口，网关才是微服务的入口，如果暴露了userservice的端口，那么网关的身份认证，权限校验就形同虚设了
  4. orderservice：基于Dockerfile临时构建，不需要暴露端口，理由同上
  5. gateway：基于Dockerfile临时构建，网关需要暴露端口，它是其他微服务的入口

修改微服务配置

• 使用Docker Compose部署时，所有的服务之间都可以用服务名互相访问，那我们现在就需要修改我们cloud-demo中的yml配置文件，如下

  • bootstrap.yml
  • application.yml

  spring:
    cloud:
      nacos:
        # server-addr: localhost:80 #Nacos地址
        server-addr: nacos:8848 # 使用compose中的服务名来互相访问，用nacos替换localhost
        config:
          file-extension: yaml # 文件后缀名
  

打包

• 将我们修改好的代码打包，注意修改pom文件指定打包名为app

  <build>
      
      <finalName>appfinalName>
      <plugins>
          <plugin>
              <groupId>org.springframework.bootgroupId>
              <artifactId>spring-boot-maven-pluginartifactId>
          plugin>
      plugins>
  build>
  

• 之后使用maven工具打包

• 最终的目录结构如下

  • cloud-demo
    • gateway
      • app.jar
      • Dockerfile.yml
    • order-service
      • app.jar
      • Dockerfile.yml
    • user-service
      • app.jar
      • Dockerfile.yml
    • mysql
      • data
      • conf
    • docker-compose.yml

部署

• 将cloud-demo上传到虚拟机，进入目录，执行以下命令

  docker-compose up -d
  

• 启动之后查看日志，会发现日志中报错

  com.alibaba.nacos.api.exception.NacosException: failed to req API:/nacos/v1/ns/instance/list after all servers([nacos:8848]) tried: java.net.ConnectException: Connection refused (Connection refused)
  

  docker-compose logs -f
  

  阿里巴巴nacos连接失败，其原因是userservice在nacos之前启动了，而nacos启动太慢了，userservice注册失败，而且也没有重试机制（等nacos启动完成后，重试注册，就可以避免这个问题）

• 所以建议nacos单独先启动，其他服务后启动，我这里的解决方案是重启另外三个服务

• 重启gateway userservice orderservice服务

  docker-compose restart gateway userservice orderserivce 
  

• 查看userservice启动日志，这次就不报错了

  docker-compose logs -f userservice
  

• 打开浏览器访问http://192.168.128.130:10010/user/1?authorization=admin， 也可以看到数据