docker基础
一.常用命令
首先我们来学习Docker中的常见命令，可以参考官方文档：https://docs.docker.com/engine/reference/commandline/cli/
1.1 命令介绍
其中，比较常见的命令有：
| 命令 | 说明 | 文档地址 |
|---|---|---|
| docker pull | 拉取镜像 | docker pull |
| docker push | 推送镜像到DockerRegistry | docker push |
| docker images | 查看本地镜像 | docker images |
| docker rmi | 删除本地镜像 | docker rmi |
| docker run | 创建并运行容器（不能重复创建） | docker run |
| docker stop | 停止指定容器 | docker stop |
| docker start | 启动指定容器 | docker start |
| docker restart | 重新启动容器 | docker restart |
| docker rm | 删除指定容器 | docs.docker.com |
| docker ps | 查看容器 | docker ps |
| docker logs | 查看容器运行日志 | docker logs |
| docker exec | 进入容器 | docker exec |
| docker save | 保存镜像到本地压缩文件 | docker save |
| docker load | 加载本地压缩文件到镜像 | docker load |
| docker inspect | 查看容器详细信息 | docker inspect |
用一副图来表示这些命令的关系：
补充：
默认情况下，每次重启虚拟机我们都需要手动启动Docker和Docker中的容器。通过命令可以实现开机自启：
# Docker开机自启
systemctl enable docker
# Docker容器开机自启
docker update --restart=always [容器名/容器id]
1.2 命令别名
给常用Docker命令起别名，方便我们访问：
# 修改/root/.bashrc文件
vim /root/.bashrc
内容如下：
# .bashrc
# User specific aliases and functions
alias rm='rm -i'
alias cp='cp -i'
alias mv='mv -i'
alias dps='docker ps --format "table {{.ID}}\t{{.Image}}\t{{.Ports}}\t{{.Status}}\t{{.Names}}"'
alias dis='docker images'
# Source global definitions
if [ -f /etc/bashrc ]; then
. /etc/bashrc
fi
然后，执行命令使别名生效
source /root/.bashrc
二.数据卷
容器是隔离环境，容器内程序的文件、配置、运行时产生的容器都在容器内部，我们要读写容器内的文件非常不方便。大家思考几个问题：
- 如果要升级MySQL版本，需要销毁旧容器，那么数据岂不是跟着被销毁了？
- MySQL、Nginx容器运行后，如果我要修改其中的某些配置该怎么办？
- 我想要让Nginx代理我的静态资源怎么办？
因此，容器提供程序的运行环境，但是程序运行产生的数据、程序运行依赖的配置都应该与容器解耦。
2.1 什么是数据卷
数据卷（volume）是一个虚拟目录，是容器内目录与宿主机目录之间映射的桥梁。
以Nginx为例，我们知道Nginx中有两个关键的目录：
html：放置一些静态资源conf：放置配置文件
如果我们要让Nginx代理我们的静态资源，最好是放到html目录；如果我们要修改Nginx的配置，最好是找到conf下的nginx.conf文件。但遗憾的是，容器运行的Nginx所有的文件都在容器内部。所以我们必须利用数据卷将两个目录与宿主机目录关联，方便我们操作。如图：
在上图中：
- 我们创建了两个数据卷：
conf、html - Nginx容器内部的conf目录和html目录分别与两个数据卷关联。
- 而数据卷conf和html分别指向了宿主机的
/var/lib/docker/volumes/conf/_data目录和/var/lib/docker/volumes/html/_data目录
这样以来，容器内的conf和html目录就 与宿主机的conf和html目录关联起来，我们称为挂载。此时，我们操作宿主机的/var/lib/docker/volumes/html/_data就是在操作容器内的/usr/share/nginx/html/_data目录。只要我们将静态资源放入宿主机对应目录，就可以被Nginx代理了。
/var/lib/docker/volumes这个目录就是默认的存放所有容器数据卷的目录，其下再根据数据卷名称创建新目录，格式为/数据卷名/_data。
2.2 数据卷命令
| 命令 | 说明 | 文档地址 |
|---|---|---|
| docker volume create | 创建数据卷 | docker volume create |
| docker volume ls | 查看所有数据卷 | docs.docker.com |
| docker volume rm | 删除指定数据卷 | docs.docker.com |
| docker volume inspect | 查看某个数据卷的详情 | docs.docker.com |
| docker volume prune | 清除数据卷 | docker volume prune |
注意：容器与数据卷的挂载要在创建容器时配置，对于创建好的容器，是不能设置数据卷的。而且创建容器的过程中，数据卷会自动创建。
演示一下MySQL的匿名数据卷
# 1.查看MySQL容器详细信息
docker inspect mysql
# 关注其中.Config.Volumes部分和.Mounts部分
- 我们关注两部分内容，第一是
.Config.Volumes部分：
{
"Config": {
// ... 略
"Volumes": {
"/var/lib/mysql": {}
}
// ... 略
}
}
可以发现这个容器声明了一个本地目录，需要挂载数据卷，但是数据卷未定义。这就是匿名卷。
- 然后，我们再看结果中的.Mounts部分：
{
"Mounts": [{
"Type": "volume",
"Name": "55dc1360c73015945fc5bb35cfa7aec9572a3ef7459a16c9d1a826647e399a04",
"Source": "/var/lib/docker/volumes/55dc1360c73015945fc5bb35cfa7aec9572a3ef7459a16c9d1a826647e399a04/_data",
"Destination": "/var/lib/mysql",
"Driver": "local",
"Mode": "",
"RW": true,
"Propagation": ""
}]
}
可以发现，其中有几个关键属性：
Name：数据卷名称。由于定义容器未设置容器名，这里的就是匿名卷自动生成的名字，一串hash值。Source：宿主机目录Destination: 容器内的目录
上述配置是将容器内的/var/lib/mysql这个目录，与数据卷55dc1360c73015945fc5bb35cfa7aec9572a3ef7459a16c9d1a826647e399a04挂载。于是在宿主机中就有了/var/lib/docker/volumes/55dc1360c73015945fc5bb35cfa7aec9572a3ef7459a16c9d1a826647e399a04/_data这个目录。这就是匿名数据卷对应的目录，其使用方式与普通数据卷没有差别。
接下来，可以查看该目录下的MySQL的data文件：
ls -l /var/lib/docker/volumes/55dc1360c73015945fc5bb35cfa7aec9572a3ef7459a16c9d1a826647e399a04/_data
2.3 挂载本地目录或文件
可以发现，数据卷的目录结构较深，如果我们去操作数据卷目录会不太方便。在很多情况下，我们会
直接将容器目录与宿主机指定目录挂载。挂载语法与数据卷类似：
# 挂载本地目录
-v 本地目录:容器内目录
# 挂载本地文件
-v 本地文件:容器内文件
注意：本地目录或文件必须以 / 或 ./开头，如果直接以名字开头，会被识别为数据卷名而非本地目录名。
例如：
-v mysql:/var/lib/mysql # 会被识别为一个数据卷叫mysql，运行时会自动创建这个数据卷
-v ./mysql:/var/lib/mysql # 会被识别为当前目录下的mysql目录，运行时如果不存在会创建目录
三.镜像
前面我们一直在使用别人准备好的镜像，那如果我要部署一个Java项目，把它打包为一个镜像该怎么做呢？
3.1 镜像结构
- 我们打包镜像分成这么几步：
- 准备Linux运行环境（java项目并不需要完整的操作系统，仅仅是基础运行环境即可）
- 安装并配置JDK
- 拷贝jar包
- 配置启动脚本
上述步骤中的每一次操作其实都是在生产一些文件（系统运行环境、函数库、配置最终都是磁盘文件），所以镜像就是一堆文件的集合。
但需要注意的是，镜像文件不是随意堆放的，而是按照操作的步骤分层叠加而成，每一层形成的文件都会单独打包并标记一个唯一id，称为Layer（层）。这样，如果我们构建时用到的某些层其他人已经制作过，就可以直接拷贝使用这些层，而不用重复制作。
3.2 Dockerfile
由于制作镜像的过程中，需要逐层处理和打包，比较复杂，所以Docker就提供了自动打包镜像的功能。我们只需要将打包的过程，每一层要做的事情用固定的语法写下来，交给Docker去执行即可。而这种记录镜像结构的文件就称为
Dockerfile，其对应的语法可以参考官方文档：https://docs.docker.com/engine/reference/builder/
| 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 ./xx.jar /tmp/app.jar |
| 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 | ENTRYPOINT java -jar xx.jar |
例如，要基于Ubuntu镜像来构建一个Java应用，其Dockerfile内容如下：
# 指定基础镜像
FROM ubuntu:16.04
# 配置环境变量，JDK的安装目录、容器内时区
ENV JAVA_DIR=/usr/local
ENV TZ=Asia/Shanghai
# 拷贝jdk和java项目的包
COPY ./jdk8.tar.gz $JAVA_DIR/
COPY ./docker-demo.jar /tmp/app.jar
# 设定时区
RUN ln -snf /usr/share/zoneinfo/$TZ /etc/localtime && echo $TZ > /etc/timezone
# 安装JDK
RUN cd $JAVA_DIR \
&& tar -xf ./jdk8.tar.gz \
&& mv ./jdk1.8.0_144 ./java8
# 配置环境变量
ENV JAVA_HOME=$JAVA_DIR/java8
ENV PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin
# 指定项目监听的端口
EXPOSE 8080
# 入口，java项目的启动命令
ENTRYPOINT ["java", "-jar", "/app.jar"]
思考一下：以后我们会有很多很多java项目需要打包为镜像，他们都需要Linux系统环境、JDK环境这两层，只有上面的3层不同（因为jar包不同）。如果每次制作java镜像都重复制作前两层镜像，是不是很麻烦。
所以，就有人提供了基础的系统加JDK环境，我们在此基础上制作java镜像，就可以省去JDK的配置了：
# 基础镜像
FROM openjdk:11.0-jre-buster
# 设定时区
ENV TZ=Asia/Shanghai
RUN ln -snf /usr/share/zoneinfo/$TZ /etc/localtime && echo $TZ > /etc/timezone
# 拷贝jar包
COPY docker-demo.jar /app.jar
# 入口
ENTRYPOINT ["java", "-jar", "/app.jar"]
3.3 构建镜像
当Dockerfile文件写好以后，就可以利用命令来构建镜像了。我们准备好了一个demo项目及对应的Dockerfile
首先，我们将资料中的docker-demo.jar包以及Dockerfile拷贝到虚拟机的/root/demo目录：
Dockerfile:
# 基础镜像
FROM openjdk:11.0-jre-buster
# 设定时区
ENV TZ=Asia/Shanghai
RUN ln -snf /usr/share/zoneinfo/$TZ /etc/localtime && echo $TZ > /etc/timezone
# 拷贝jar包
COPY docker-demo.jar /app.jar
# 入口
ENTRYPOINT ["java", "-jar", "/app.jar"]
然后，执行命令，构建镜像：
# 进入镜像目录
cd /root/demo
# 开始构建
docker build -t docker-demo:1.0 .
命令说明：
docker build: 就是构建一个docker镜像-t docker-demo:1.0：-t参数是指定镜像的名称（repository和tag）.: 最后的点是指构建时Dockerfile所在路径，由于我们进入了demo目录，所以指定的是.代表当前目录，也可以直接指定Dockerfile目录：
# 直接指定Dockerfile目录
docker build -t docker-demo:1.0 /root/demo
结果：
查看镜像列表：
# 查看镜像列表：
docker images
# 结果
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
docker-demo 1.0 d6ab0b9e64b9 27 minutes ago 327MB
nginx latest 605c77e624dd 16 months ago 141MB
mysql latest 3218b38490ce 17 months ago 516MB
然后尝试运行该镜像：
# 1.创建并运行容器
docker run -d --name dd -p 8090:8090 docker-demo:1.0
# 2.查看容器
dps
# 结果
CONTAINER ID IMAGE PORTS STATUS NAMES
78a000447b49 docker-demo:1.0 0.0.0.0:8080->8080/tcp, :::8090->8090/tcp Up 2 seconds dd
f63cfead8502 mysql 0.0.0.0:3306->3306/tcp, :::3306->3306/tcp, 33060/tcp Up 2 hours mysql
# 3.访问
curl localhost:8080/hello/count
# 结果：
<h5>欢迎访问测试商城, 这是您第1次访问<h5>
四.网络
刚才我们创建了一个Java项目的容器，而Java项目往往需要访问其它各种中间件，例如MySQL、Redis等。现在，我们的容器之间能否互相访问呢？我们来测试一下
首先，我们查看下MySQL容器的详细信息，重点关注其中的网络IP地址：
# 1.用基本命令，寻找Networks.bridge.IPAddress属性
docker inspect mysql
# 也可以使用format过滤结果
docker inspect --format='{{range .NetworkSettings.Networks}}{{println .IPAddress}}{{end}}' mysql
# 得到IP地址如下：
172.17.0.2
# 2.然后通过命令进入dd容器
docker exec -it dd bash
# 3.在容器内，通过ping命令测试网络
ping 172.17.0.2
# 结果
PING 172.17.0.2 (172.17.0.2) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 172.17.0.2: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.053 ms
64 bytes from 172.17.0.2: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.059 ms
64 bytes from 172.17.0.2: icmp_seq=3 ttl=64 time=0.058 ms
发现可以互联，没有问题。
但是，容器的网络IP其实是一个虚拟的IP，其值并不固定与某一个容器绑定，如果我们在开发时写死某个IP，而在部署时很可能MySQL容器的IP会发生变化，连接会失败。
所以，我们必须借助于docker的网络功能来解决这个问题，官方文档：
https://docs.docker.com/engine/reference/commandline/network/
常见命令有：
| 命令 | 说明 | 文档地址 |
|---|---|---|
| docker network create | 创建一个网络 | docker network create |
| docker network ls | 查看所有网络 | docs.docker.com |
| docker network rm | 删除指定网络 | docs.docker.com |
| docker network prune | 清除未使用的网络 | docs.docker.com |
| docker network connect | 使指定容器连接加入某网络 | docs.docker.com |
| docker network disconnect | 使指定容器连接离开某网络 | docker network disconnect |
| docker network inspect | 查看网络详细信息 | docker network inspect |
# 1.首先通过命令创建一个网络
docker network create hmall
# 2.然后查看网络
docker network ls
# 结果：
NETWORK ID NAME DRIVER SCOPE
639bc44d0a87 bridge bridge local
403f16ec62a2 hmall bridge local
0dc0f72a0fbb host host local
cd8d3e8df47b none null local
# 其中，除了hmall以外，其它都是默认的网络
# 3.让dd和mysql都加入该网络，注意，在加入网络时可以通过--alias给容器起别名
# 这样该网络内的其它容器可以用别名互相访问！
# 3.1.mysql容器，指定别名为db，另外每一个容器都有一个别名是容器名
docker network connect hmall mysql --alias db
# 3.2.db容器，也就是我们的java项目
docker network connect hmall dd
# 4.进入dd容器，尝试利用别名访问db
# 4.1.进入容器
docker exec -it dd bash
# 4.2.用db别名访问
ping db
# 结果
PING db (172.18.0.2) 56(84) bytes of data.
64 bytes from mysql.hmall (172.18.0.2): icmp_seq=1 ttl=64 time=0.070 ms
64 bytes from mysql.hmall (172.18.0.2): icmp_seq=2 ttl=64 time=0.056 ms
# 4.3.用容器名访问
ping mysql
# 结果：
PING mysql (172.18.0.2) 56(84) bytes of data.
64 bytes from mysql.hmall (172.18.0.2): icmp_seq=1 ttl=64 time=0.044 ms
64 bytes from mysql.hmall (172.18.0.2): icmp_seq=2 ttl=64 time=0.054 ms
总结：
- 在自定义网络中，可以给容器起多个别名，默认的别名是容器名本身
- 在同一个自定义网络中的容器，可以通过别名互相访问