docker基础学习笔记

Docker简介

1. 定义：Docker是一个开源的应用容器引擎
2. 优势：
   • 一键部署，开箱即用：容器使用基于image镜像的部署模式，image中包含运行应用程序所需的一切：代码、运行时系统工具、系统库和配置文件
   • 一次打包，到处运行：将容器打包成镜像（image）已经成为软件交付过程中的标准化格式
   • 容器与虚拟机：

Linux下安装Docker

其中涉及

• docker-ce:服务端
• docker-ce-cli：客户端
• containerd.io：容器运行时
• docker-compose-plugin: 容器编排的工具

客户端发出指令发送给服务端对容器操作，服务端并不直接操作，而是交给containerd创建容器

配置国内镜像源加速

在/etc/docker/daemon.json中添加

{
  "registry-mirrors": [
    "https://hub-mirror.c.163.com",
    "https://mirror.baidubce.com"
  ]
}

然后重启服务和docker

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart docker

Docker常用命令

docker架构

Registry:Docker 镜像仓库地址：地址的格式一般是 <域名/IP>[:端口号]。默认地址是 Docker Hub(docker.io)

仓库名： <用户名>/<软件名>。对于 Docker Hub，如果不给出用户名，则默认为 library，也就是官方镜像。

镜像名：软件名+标签

命令	解释
docker pull	从镜像仓库拉取镜像到本地
docker images	命令查看本地镜像
docker run [可选参数] 镜像名:版本 []	拉取并运行镜像 可选参数：1. 参数将容器的端口映射到宿主机端口-p hostPort:containerPort -p 8080-8090:8080-8090公开端口范围，前后必须对应 -p 192.168.56.106:8080:80如果宿主机有多个ip，可以指定绑定到哪个ip 2.--name 定义容器的名称 3. -e 声明环境变量 4. -d容器在后台运行 5. -it 使用交互模式，可以在控制台里输入、输出 6. --rm**在容器退出时自动删除容器。**一般在使用客户端程序时使用此参数
docker start 容器名	启动容器
docker stop	关闭容器
docker restart	重启容器
docker rm	删除容器
docker exec	在运行的容器中执行命令，一般配合-it参数使用交互模式
docker ps	查看正在运行的容器
docker ps -a	查看所有容器，包括正在运行和停止的
docker inspect	查看容器的信息
docker logs	查看日志
docker cp	在容器和宿主机间复制文件

Docker网络

docker自动创建的三个网络

1. bridge桥接网络:

   如果不指定，新创建的容器默认将连接到bridge网络。容器和宿主机，容器和容器可以相互访问。

2. host:

   容器与宿主机共享网络，不需要映射端口即可通过宿主机IP访问。（-p选项会被忽略）,慎用，可能会有安全问题。

3. none:

   禁用容器中所用网络，在启动容器时使用。

4. 用户自定义网络（桥接网络）

   • 创建用户自定义网络

     docker network create my-net
     

   • 将已有容器连接到此网络

     docker network connect my-net db-mysql
     

   • 创建容器时指定网络。

     docker run -it --rm --network my-net mysql:5.7 mysql -h**db-mysql** -uroot -p
     

   在用户自定义网络上，容器之间可以通过容器名进行访问。

   用户自定义网络使用 Docker 的嵌入式 DNS 服务器将容器名解析成 IP。

查看容器IPdocker inspect \ --format='{{range .NetworkSettings.Networks}}{{.IPAddress}}{{end}}' my-alpine

Docker存储

为了容器的简洁，便于恢复和迁移，需要将数据存储到容器之外，这就是挂载

docker提供的三种存储选项

1. volume卷

   卷存储在主机文件系统分配一块专有存储区域，由 Docker（在 Linux 上）管理，并且与主机的核心功能隔离。非 Docker 进程不能修改文件系统的这一部分。卷是在 Docker 中持久保存数据的最佳方式。

   创建和挂载卷

   docker volume create my-data
   
   docker run -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 \
              -v /home/mysql/conf.d/my.cnf:/etc/mysql/conf.d/my.cnf:ro  \
              -v my-data:/var/lib/mysql  \
              -d mysql:5.7 
   
   

2. bind mount 绑定挂载

   绑定挂载可以将主机文件系统上目录或文件装载到容器中，但是主机上的非 Docker 进程可以修改它们，同时在容器中也可以更改主机文件系统，包括创建、修改或删除文件或目录，使用不当，可能会带来安全隐患。

   -v

   绑定挂载将主机上的目录或者文件装载到容器中。绑定挂载会覆盖容器中的目录或文件。

   如果宿主机目录不存在，docker会自动创建这个目录。但是docker只自动创建文件夹，不会创建文件。

   例如，mysql的配置文件和数据存储目录使用主机的目录。可以将配置文件设置为只读（read-only）防止容器更改主机中的文件。

   docker run -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 \
              -v /home/mysql/mysql.cnf:/etc/mysql/conf.d/mysql.cnf:ro  \
              -v /home/mysql/data:/var/lib/mysql  \
              -d mysql:5.7 
   

3. tmpfs 临时挂载
   tmpfs挂载仅存储在主机系统的内存中，从不写入主机系统的文件系统。当容器停止时，数据将被删除。

   docker run -d -it --tmpfs /tmp nginx:1.22-alpine
   

docker-compose

Docker Compose 是 Docker 官方编排（Orchestration）项目之一，负责快速的部署分布式应用。

1. 常用命令

   命令	解释
   docker compose up	一键部署启动 主要参数： 1. -f参数手动指定文件 2. -p指定前缀
   docker compose start/stop	启动/停止服务
   docker compose down	停止并删除容器，不会删除存储卷volume 1. -p指定前缀
   docker compose logs -f	查看日志

2. yaml语法

   • 缩进代表上下级关系
   • 缩进时不允许使用Tab键，只允许使用空格
   • : 键值对，后面必须有空格
   • -列表，后面必须有空格
   • [ ]数组
   • #注释
   • {key:value,k1:v1}map
   • | 多行文本块

   如果一个文件中包含多个文档

   • ---表示一个文档的开始

   • 用&来建立锚点，<<合并到当前数据，用*引用锚点

     version: '3.7'
     
     # Settings and configurations that are common for all containers
     x-minio-common: &minio-common
       image: quay.io/minio/minio:RELEASE.2022-08-13T21-54-44Z
       command: server --console-address ":9001" http://minio{1...2}/data{1...2}
       expose:
         - "9000"
         - "9001"
       
     services:
       minio1:
         <<: *minio-common
         volumes:
           - data1-1:/data1
           - data1-2:/data2
     
       minio2:
         <<: *minio-common
         volumes:
           - data2-1:/data1
           - data2-2:/data2
     
     volumes:
       data1-1:
       data1-2:
       data2-1:
       data2-2:
     

3. compose文件结构

   docker-compose.yml通常需要包含以下几个顶级元素：

   version 已弃用，早期版本需要此元素。

   services必要元素，定义一个或多个容器的运行参数

   在services中可以通过以下元素定义容器的运行参数

   ​ image 容器 镜像

   ​ ports端口映射

   ​ environment环境变量

   ​ networks容器使用的网络

   ​ volumes容器挂载的存储卷

   ​ command容器启动时执行的命令

   ​ depends_on定义启动顺序

   ​ 复数形式（例如ports,networks,volumes,depends_on）参数需要传入列表

   networks创建自定义网络

   volumes 创建存储卷

   command支持以下写法：

   #推荐使用数组或列表的方式
   #数组
   command:
   	["java",
     "-jar",
     "/usr/local/src/ruoyi-admin.jar"
   	]
   #列表
   command: 
   	- java
     - -jar
     - /usr/local/src/ruoyi-admin.jar
   
   # shell命令模式
   command: java -jar /usr/local/src/ruoyi-admin.jar
   

   environment支持如下两种写法

   # 使用map
   environment:
       MYSQL_DATABASE: exampledb
       MYSQL_USER: exampleuser
       MYSQL_PASSWORD: examplepass
       MYSQL_RANDOM_ROOT_PASSWORD: '1'
   
   #使用列表
   environment:
       - MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456
       - MYSQL_DATABASE=ry
       - LANG=C.UTF-8
   

   4. depends_on、condition和healthcheck

      depends_on只能保证容器的启动和销毁顺序，不能确保依赖的容器是否ready。

      condition有三种状态：

      • service_started容器已启动

      • service_healthy容器处于健康状态

      • service_completed_successfully容器执行完成且成功退出（退出状态码为0）

      通过healthcheck加脚本来检查

       healthcheck:
            test: ["CMD", 'mysqladmin', 'ping', '-h', 'localhost', '-u', 'root', '-p$$MYSQL_ROOT_PASSWORD']
            interval: 10s
            timeout: 5s
            retries: 5
            start_period: 10s
      

   services: 
   
     ruoyi-app:
       #  docker run --name ruoyi-app      \
       #             -p 8080:8080        \
       #             --network ruoyi-net      \
       #             -v /home/app/ruoyi-admin.jar:/usr/local/src/ruoyi-admin.jar   \
       #             -d openjdk:8u342-jre    \
       #             java -jar /usr/local/src/ruoyi-admin.jar
       image: openjdk:8u342-jre
       restart: always
       ports:
         - 8080:8080
       networks:
         - ruoyi-net
       volumes:
         - /home/app/ruoyi-admin.jar:/usr/local/src/ruoyi-admin.jar
       command: [ "java", "-jar", "/usr/local/src/ruoyi-admin.jar" ]
       healthcheck:
         test: ["CMD", "curl", "-f", "http://localhost:8080"]
         interval: 10s
         timeout: 5s
         retries: 5
         start_period: 10s
       depends_on:
         ruoyi-db:
           condition: service_healthy
   
     ruoyi-db:
       #  docker run --name ruoyi-db -p 3303:3306 \
       #             --network ruoyi-net        \
       #             -v ruoyi-data:/var/lib/mysql  \
       #             -v /home/app/sql:/docker-entrypoint-initdb.d   \
       #             -e MYSQL_DATABASE=ry         \
       #             -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456    \
       #             -d mysql:5.7      \
       #             --character-set-server=utf8mb4 --collation-server=utf8mb4_unicode_ci --skip-character-set-client-handshake
       image: mysql:5.7
       environment:
         - MYSQL_DATABASE=ry
         - MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456
       volumes:
         - ruoyi-data:/var/lib/mysql
         - /home/app/sql:/docker-entrypoint-initdb.d
       networks:
         - ruoyi-net
       command:
         [
           "--character-set-server=utf8mb4",
           "--collation-server=utf8mb4_unicode_ci",
           "--skip-character-set-client-handshake"
         ]
       healthcheck:
         test: ["CMD", 'mysqladmin', 'ping', '-h', 'localhost', '-u', 'root', '-p$$MYSQL_ROOT_PASSWORD']
         interval: 10s
         timeout: 5s
         retries: 5
         start_period: 10s
   
   volumes:
     ruoyi-data:
   
   networks:
     ruoyi-net:
   
   

dockerfile制作镜像

镜像的定制实际上就是定制每一层所添加的配置、文件。如果我们可以把每一层修改、安装、构建、操作的命令都写入一个脚本，用这个脚本来构建、定制镜像。

1. 常用命令和指令

   命令

   命令	解释
   docker build [选项] <上下文路径/URL/->	构建镜像，将客户端的路径指定为上下文路径 选项-t指定镜像名
   docker tag <镜像名>	修改镜像名
   docker image history <镜像名>	查看镜像构建过程

   指令

   命令	解释
   FROM	打包使用的基础镜像
   WORKDIR	相当于cd命令，进入容器工作目录
   COPY	将宿主机的文件复制到容器内
   RUN	打包时执行的命令，相当于打包过程中在容器中执行shell脚本，通常用来安装应用程序所需要的依赖、设置权限、初始化配置文件等
   CMD	指定容器启动程序及参数，会被运行容器时的其他指令替代
   EXPOSE	指定容器在运行时监听的网络端口，它并不会公开端口，仅起到声明的作用，公开端口需要容器运行时使用-p参数指定。
   ENTRYPOINT	指定容器启动程序及参数,一般运行容器时不会被替换或覆盖，而会追加。 如果镜像中ENTRYPOINT和CMD都存在，则CMD将作为ENTRYPOINT的参数使用。

2. 制作自己的镜像

   根据以下配置，制作dockerfile

     ruoyi-java:
       image: openjdk:8u342-jre
       ports:
         - 8080:8080
       volumes:
         - /home/app/ruoyi-admin.jar:/usr/local/src/ruoyi-admin.jar
       command: [ "java", "-jar", "/usr/local/src/ruoyi-admin.jar" ]
       networks:
         - ruoyi-net
       depends_on:
         - ruoyi-db
   

   编写dockerfile文件

   FROM openjdk:8u342-jre
   WORKDIR /app
   COPY ./ruoyi-admin.jar .
   CMD ["java", "-jar", "ruoyi-admin.jar"]
   EXPOSE 8080
   

3. image镜像与layer层

   image文件由一系列层构建而成，dockerfile每一个命令都会生成一个层。每一层都是只读的。

   创建容器时，会创建一个新的可写层，通常称为“容器层”。对正在运行的容器所做的所有更改（如写入新文件、修改现有文件和删除文件）都将写入容器层，而不会修改镜像。

   

4. 多阶段构建

   在构建基于 Java 的应用程序时，需要一个 JDK 将源代码编译为 Java 字节码。但是，在生产中不需要该 JDK。

   多阶段构建可以将生成时依赖与运行时依赖分开，减小整个image文件大小

   还是上面的例子

   FROM maven AS build
   WORKDIR /source
   COPY . .
   RUN mvn package
   
   FROM  openjdk:8u342-jre
   WORKDIR /app
   COPY --from=build /source/ruoyi-admin/target/ruoyi-admin.jar .
   EXPOSE 80
   ENTRYPOINT ["java","-jar","ruoyi-admin.jar"]
   

   docker build -t ruoyi-jar:4.7.4 .
   

   # project name
   name: "app"
   
   services:
   
     ruoyi-java:
       image: ruoyi-jar:4.7.4
       command: [
         "--server.port=8080",
         "--ruoyi.profile=/home/ruoyi/uploadPath",
         "--spring.datasource.druid.master.url=jdbc:mysql://ruoyi-db:3306/ry?useUnicode=true&characterEncoding=utf8",
         "--spring.datasource.druid.master.username=root",
         "--spring.datasource.druid.master.password=123456"
       ]
       ports:
         - 8080:8080
       networks:
         - ruoyi-net
       healthcheck:
         test: [ "CMD", "curl", "-f", "http://localhost:8080" ]
         interval: 10s
         timeout: 5s
         retries: 5
         start_period: 10s
       depends_on:
         ruoyi-db:
           condition: service_healthy
   
     ruoyi-db:
       image: mysql:5.7
       environment:
         - MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456
         - MYSQL_DATABASE=ry
       command: [
         "--character-set-server=utf8mb4",
         "--collation-server=utf8mb4_general_ci",
         "--skip-character-set-client-handshake"
       ]
       volumes:
         - /home/app/sql:/docker-entrypoint-initdb.d
         - ruoyi-data:/var/lib/mysql
       networks:
         - ruoyi-net
       healthcheck:
         test: [ "CMD", 'mysqladmin', 'ping', '-h', 'localhost', '-u', 'root', '-p$$MYSQL_ROOT_PASSWORD' ]
         interval: 10s
         timeout: 5s
         retries: 5
         start_period: 10s
   
   
   volumes:
     ruoyi-data:
   
   networks:
     ruoyi-net:
   

私有仓库

在实际工作中，很多公司的代码不能上传到公开的仓库中，因此我们可以创建自己的镜像仓库。

docker run -d -p 5000:5000 --restart always --name registry registry:2 # 爬取并运行registry，并把端口映射为5000
docker image tag ruoyi-java:4.7.4 localhost:5000/ruoyi-java:4.7.4 #修改tag添加registry地址
docker push localhost:5000/ruoyi-java:4.7.4 # 推送镜像
docker pull localhost:5000/ruoyi-java:4.7.4 # 拉取镜像

修改/etc/docker/daemon.json,将私有仓库设置为http也可以访问,添加一行。

"insecure-registries": ["192.168.56.108:5000"] #这里地址是本机地址

镜像导入导出

命令	解释
docker save	将一个或多个image打包保存的工具 选项-o指定保存文件名
docker load	将保存的镜像文件载入成镜像 -i指定载入的文件名
docker export	将container的文件系统进行打包保存 -o指定保存文件名
docker import	将container保存文件导入后会成为一个image

不要跟export和import命令混淆

docker save/load IMAGE save和load操作的是镜像

docker export/import CONTAINERexport和import操作对象是容器

image包含多个层，每一层都不可变，save保存的信息包含每个层和所有标签 + 版本信息。

容器运行的时候会创建一个可写入的容器层，所有的更改都写入容器层，export导出的只有容器层，不包含父层和标签信息。

1. docker save保存的是镜像（image），docker export保存的是容器（container）；

2. docker load用来载入镜像包，docker import用来载入容器包，但两者都会恢复为镜像；

3. docker load不能对载入的镜像重命名，而docker import可以为镜像指定新名称。

4. 若是只想备份image，使用save和load。

5. 若是在启动容器后，容器内容有变化，需要备份，则使用export和import。

扩展

postgres-save.tar:docker save导出的文件

postgres-export.tar：docker export导出的文件

分层的文件系统。Docker镜像实际上就是由这样的一层层文件进行叠加起来的，上层的文件会覆盖下层的同名文件。如果将postgres-save.tar中的各层文件合并到一起，基本就是postgres-export.tar的内容。由于postgres-save.tar里面的各层文件会存在很多重复的文件，这也解释了为什么postgres-save.tar会比postgres-export.tar大100多M。

docker load必须要载入的是一个分层文件系统，而postgres-export.tar并不具有这样的结构，因此无法载入。

而docker import仅仅是将tar包里面的文件复制进来，所以不管tar包里面的文件结构是怎样的，都可以载入进来，所以能够载入postgres-save.tar。但postgres-save.tar并不是一个有效的操作系统镜像，因此当我试图以改镜像启动容器时，容器并不能启动

参考

1. docker一小时入门教程 (yuque.com)
2. https://yeasy.gitbook.io/docker_practice/
3. https://jingsam.github.io/2017/08/26/docker-save-and-docker-export.html