因为项目需要，需要同一台机器部署多个tomcat，或者多个版本的数据库，在一个服务器上部署很不方便，之前有使用VMware创建虚拟机，后来发现使用docker部署应用确实非常方便，比WMware节省资源，而且操作简单。然后就考虑仔细学一下Docker的知识和应用。

Docker基础知识

在日常使用中，当你只想要一个应用有单独的运行环境，而不想虚拟出一个完整的计算机，不想浪费资源，也不想再配置一次环境，这就是使用Docker的优势了。

传统虚拟机与容器对比

传统虚拟机技术

虚拟机是虚拟出一套硬件，在这之上运行一个完整的操作系统，例如之前使用的VMware，指定系统镜像，然后安装操作系统，最后配置并使用应用。

在使用VMware创建虚拟机的时候，需要指定cpu核数，内存大小和磁盘空间等资源，性能也有所限制。

容器技术

容器内的应用程序直接运行在宿主机的内核上，互相隔离，容器内没有自己的内核，也没有对硬件进行虚拟，因此容器比起虚拟机更为轻便，性能也比虚拟机好。

而且一套模板可以放到不同的机器上使用，可以跨系统部署，非常方便。

Docker的底层原理

Docker是基于Google公司推出的Golang语言开发而来的，基于Linux内核的Cgroups、NameSpace，以及Union FS等技术，对进程进行封装和隔离，属于操作系统的虚拟化技术。

对进程进行封装隔离，使用Docker可以实现开发、测试、生产环境的部署一致性，极大的减少运维成本。

Docker基础组件

Docker Daemon

安装使用Docker，得先运行Docker Daemon进程，用于管理Docker，如：

镜像 Images
容器 Containers
网络 Network
数据卷 Data Volumes

Rest接口

提供和Daemon交互的API接口

Docker Client

客户端使用REST API和Docker Daemon进行访问，就是Docker提供的各种命令行操作。

image

image镜像，构建容器。将应用程序运行所需的环境，打包为镜像文件。

镜像是一个只读模板，用于创建容器，也可以通过Dockerfile文本描述镜像的内容。

镜像的概念类似于编程开发里面向对象的类，从一个基类开始（基础镜像Base Image）

构建容器的过程，就是运行镜像，生成容器实例。

Docker镜像的描述文件是Dockerfile，包含了如下的指令：

FORM 定义基础镜像
MAINTAINER 作者
RUN 运行Linux命令
ADD 添加文件/目录
ENV 环境变量
CMD 运行进程

Contaioner

容器，应用程序跑在容器中。

容器时一个镜像的运行实例，镜像>容器。

创建容器的过程

获取镜像，如docker pull centos，从镜像库拉取
使用镜像创建容器
分配文件系统，挂载一个读写层，在读写层加载镜像
分配网络/网桥接口，创建一个网络连接，让容器和宿主机通信
容器获取IP地址
执行容器命令，如bin/bash
反馈容器启动结果

Registry

Docker镜像需要进行管理，Docker提供了Registry仓库，其实他是一个容器。可以基于该容器运行私有仓库。也可以使用Docker Hub互联网共有镜像仓库

Docker Hub

官方的镜像仓库（hub.docker.com），类似于GitHub

Docker 基础命令

pull

镜像的获取，是从配置好的docker镜像站中拉取。

docker pull hiromuhota/webspoon

search

获取之前也可以查看镜像文件是否存在

docker search hiromuhota/webspoon

image

可以查看本地Docker镜像有哪些

docker image ls
docker images

rmi

删除镜像

docker rmi 5afc9cadd006（IMAGE ID）

run

docker run -d -p 8080:8080 -v D:\kettle_code\kettle_file:/app/data -v D:\kettle_code\jre:/docker-java-home/jre hiromuhota/webspoon:0.8.2.17
-d : 后台运行容器
-p : 端口映射 宿主机:容器端口，访问宿主机的端口就是访问容器对应端口

docker run -it 5afc9cadd006（IMAGE ID） bash
-i : 交互式命令操作
-t : 开启一个终端
bash : 进入容器后执行的命令，意思就是执行了bash解释器，可以执行命令
输入exit可以退出容器

docker run -it --rm 5afc9cadd006（IMAGE ID） bash
--rm : 容器退出时删除该容器

exec

docker exec -it 5afc9cadd006（IMAGE ID） bash
exec : 进入正在运行的容器内

ps

查看有哪些容器在运行

docker ps

stop

停止容器

docker stop 84587c4e049a（CONTAINER ID）

start

启动容器

docker start 84587c4e049a（CONTAINER ID）

info

查看Docker服务信息

Docker info

其中有信息Docker Root Dir: /var/lib/docker，这就是Docker的数据目录。

ls /var/lib/docker/image/overlay2/imagedb/content/sha256/ -l 这就是Docker镜像存储目录。

这些文件的作用是记录镜像和容器的配置关系。

Docker 生命周期

Docker的镜像原理

在获取镜像的时候，发现下载了多行信息，最终获得了一个完整的镜像文件。

就像linux操作系统，是由linux的内核+发行版。

利用Docker容器，可以获取不同的发行版镜像，然后基于改镜像运行各种容器使用。

当我们获取docker镜像的时候，并不是获取完整版，只是获取发行版。镜像就是一个发行版的作用，我们只需要准备好一个Linux内核，在上层使用不同的发行版就可以了。这样就可以自由的使用各个版本系统，兼容多种环境。

Docker是一层一层搭建起来的下层是上层的父级。

镜像分层的好处之一就是共享资源，例如有多个镜像都来自同一个base镜像，那么在Docker host只需要存储一份base镜像。

base镜像提供的是rootfs服务，也就是Linux的基础文件系统。如/etc /opt /目录下的各种文件。

即使多个容器共享一个base镜像，某个容器修改了base镜像的内容，例如修改/etc/下的配置文件，其他容器的/etc/下内容是不会被修改的，修改动作只限制在单个容器内，这就是容器的写入时复制特性（Copy-on-write）

添加文件：在容器中创建文件时，新文件会被添加到容器中。
读取文件：在容器中读取某个文件时，Docker会从上往下依次在各个镜像中查找此文件。一旦找到，立刻将其复制到容器层，然后打开并读入内存。
修改文件：在容器中修改已存在的文件时，Docker会从上往下依次在各个镜像层查找此文件。一旦找到，立即将其复制到修改器，修改掉。
删除文件：在容器中删除文件时，Docker也是从上往下一次在镜像层中查找此文件，找到后，会在容器层中记录下此删除操作。（只是记录删除操作）

Docker镜像的内容

Docker镜像层级管理的方式大大便捷了Docker镜像的分发和存储，Docker hub是全世界的镜像仓库。

Docker镜像代表一个容器的文件系统内容
镜像层级技术属于联合文件系统UnionFS
容器是一个动态的环境，每一层镜像里的文件都会落实到容器环境里

Dockerfile

自定义Docker镜像的每一层应用

Docker镜像管理操作

获取镜像

从Docker Hub获取镜像
本地镜像导出、导入
私有的Docker仓库

搜索Docker Hub的镜像

docker search 镜像名
-- 下载镜像
docker pull 镜像名

查看镜像

Docker images
Docker images centos
可以指定具体的名称
Docker images -q
-q 也就是 --quiet 只列出镜像的id

可以格式化显示镜像

docker images --format "{{.ID}}--{{.Repository}}"

5afc9cadd006--webspoon_image
c8bfa64b5b20--hiromuhota/webspoon
f5fead3018a5--hiromuhota/webspoon

以表格形式显示

docker images --format "table {{.ID}}\t{{.Repository}}\t{{.Tag}}"

IMAGE ID       REPOSITORY            TAG
5afc9cadd006   webspoon_image        latest
c8bfa64b5b20   hiromuhota/webspoon   latest
f5fead3018a5   hiromuhota/webspoon   0.8.2.17

删除镜像

删除镜像的时候，可以根据镜像的id、名称、摘要等方式删除。

删除之前可以查看当前有哪些容器在执行，或者哪些容器执行过

docker ps
docker ps -a
也可以组合使用命令参数,q就是之前说的只显示id
docker ps -aq

-- 删除容器记录
docker rm f8eec38b8873
-- 删除镜像，删除时，镜像不能有被依赖的容器记录
docker rmi hello-world
-- 指定id的前三位也可以删除
docker rmi d2c

镜像管理

批量删除镜像用法(Linux)

docker rmi  `docker images -aq`
-- 批量删除容器
docker rm  `docker images -aq`

导出镜像

导出的镜像为压缩文件，可以发给其他人使用。

docker commit

导出镜像的命令

docker image save hiromuhota/webspoon > /home/data/webspoon.tgz

导入镜像的命令

docker image load -i /home/data/webspoon.tgz

查看镜像信息

docker image inspect 镜像id

列出的就是镜像的json信息。

Docker 容器管理

docker run 的命令等于创建+启动

docker run 镜像名，如果镜像不存在本地，则会在线下载该镜像。

注意：容器内的进程必须处于前台运行状态，否则容器就会直接退出

如果容器内什么都没做，那么容器也会挂掉。

运行一个挂掉的容器，比如

docker run contos

这个写法，会产生多个容器记录，每运行一次就生成一条，因为容器中没有程序在运行，所以直接挂掉了。可以通过docker ps查看所有容器运行情况。

运行容器且进入容器内，且在容器内执行某个命令

docker run -it contos sh

开启一个容器执行某个程序，属于前台运行，会卡住一个终端-

docker run contos ping baidu.com

运行一个活着的容器，docker ps可以看到的容器

-d ：参数，让容器在后台执行（针对宿主机而言）

docker run -d contos ping baidu.com

其他运行的参数

–rm ：容器挂掉后自动被删除（docker ps -a看不到）

-v 宿主机路径:容器路径 : 数据目录映射

–name ：容器命名

docker run -d --rm --name baidu contos ping baidu.com

查看容器日志

docker logs 容器id

docker logs -f 容器id 这就是刷新日志

进入正在运行的容器控件内

docker exec -it 容器id bash

exit可以退出

查看容器详细信息，用于高级调试

docker container inspect 容器id

容器的端口映射

-p 宿主机端口:容器端口

-P ：随机端口映射

docker run -d -p 82:80 --name lmk_nginx nginx

查看容器内的端口转发情况

docker port 容器id

容器的提交

docker commit 容器id 新的镜像名(一般是dockerhub账号/镜像名)

DockerFile

定制Docker镜像的方式有两种

手动修改容器内容，导出新的镜像
基于DockerFile自行编写指令，基于指令流程创建镜像

主要组成部分

基础镜像信息FROM contos:7.1
制作镜像操作指令RUN yum install openssh-server -y
容器启动时执行命令 CMD [“/bin/bash”]

DockerFile指令

例如，我们要基于容器运行Mysql

运行宿主机
安装docker容器软件
获取Mysql镜像即可，docker pull mysql:tag（这个镜像无法自由控制，该mysql的基础镜像是什么发行版，我们获取的镜像就是什么发行版，这是别人定制好的，下载的是debain，如果想要换成contos7的发行版，就要自定义）
直接运行该镜像，通过端口映射，运行mysql， docker run mysql:5.7（容器能够运行，必须在容器内，有一个进程在前台运行，该容器内，有mysql在前台运行）
访问宿主机的一个映射端口，访问到容器内的mysql

FROM

指定基础镜像

MAINTAINER

指定维护者信息，可以没有

RUN

在命令前面加上RUN即可

ADD

添加宿主机的文件到容器内，COPY文件，自动解压

源文件可以是一个URL，此时，docker引擎会下载该链接，放入目标路径，且权限自动设置为600，如果这不是期望结果，还需要加一层RUN指令进行调整。

源文件是一个URL，而且是一个压缩包，不会解压缩，需要加RUN命令自己解压

源文件是一个压缩文件可以解压，但是只有gzip、bzip2、xz、tar可以自动解压。

ADD mp.tar /home/
RUN linux 命令

COPY

复制文件，作用和ADD是一样的，都是添加宿主机的文件到容器内。不解压

copy map.py /home/

-- 支持多个文件，也可以使用通配符，语法要满足Golang的filepath.Match
copy map* /tmp/cc?.txt. /home/

-- COPY指令可以保留源文件的元数据，如权限、访问时间等等。

WORKDIR

设置当前工作目录，更改工作目录，类似cd。

WORKDIR /opt

USER

用于改变环境，用于切换用户

USER root
USER lmk

VOLUME

设置卷，挂载主机目录

容器再运行时，应该保证存储层不写入任何数据，运行在容器内产生的数据，我们推荐时挂载，写入到宿主机上，进行维护。

-- 将容器内的/data文件夹，在容器运行时，改目录挂载为匿名卷，任何向该目录写入数据的操作，都不会被容器记录，保证容器存储层无状态理念。
VOLUME /data 

-- Dockerfile
FROM centos
MAINTAINER LMK
VOLUME ["/data1","/data2"]
-- 该容器运行是，这两个目录自动和宿主机做好映射关系

-- 运行该镜像
docker run 32d
-- 可以使用docker inspect查看信息
docker inspect 32d

EXPOSE

指定对外的端口

帮助使用该镜像的人快速理解该容器的端口业务

docker port 容器
docker run -p 宿主机端口:容器端口
docker run -P 
-- 随机端口

CMD

指定容器启动后要干的事情

用法：CMD [“参数1″,”参数2”]

在指定了entrypoint指令后，用CMD指定具体参数

docker不是虚拟机，容器就是一个进程，既然是进程，那么程序在启动的时候就需要指定运行参数，这就是CMD指令的作用。

例如：

centos镜像默认的CMD是/bin/bash，直接docker run -it centos会直接进入bash解释器。

也可以启动容器的时候指定参数，docker run -it centos cat /etc/os-release

CMD ["cat","/etc/os-release"]

需要注意的是，docker不是虚拟机的概念，虚拟机里的程序运行，基本上都是后台运行，利用systemctl运行，但是容器内没有后台进程的概念，必须前台运行。

容器就是为了主程序存在的，主进程如果退出了，容器就毫无意义

例如

CMD systemctl start nginx
-- 这样的写法是错误的，容器会立即退出

-- 因为systemctl start nginx是希望以守护进程形式启动nginx，且CMD命令会转化为
CMD ["sh","-c","systemctl start nginx"]
-- 这样的命令主进程是sh解释器，执行完毕后会立刻结束，因此容器就退出了

-- 因此正确的方法是：
CMD ["nginx","-g","daemon off;"]

ENTRYPOINT

容器启动后执行的命令

ENTRYPOINT 和 RUN指令一样，分两种形式

exec
shell

作用和CMD一样，都是在指定容器启动程序以及参数。

当指定了ENTRYPOINT 之后，CMD指令的语义就有了变化，变成了把CMD的内容当作参数传递给ENTRYPOINT指令。

例如

-- 准备一个Dockerfile
FROM centos：7.8.2003
RUN rpm --rebuilddb && yum install epel-release -y
RUN rpm --rebuilddb && yum install curl -y
CMD ["curl","-s","http://ipinfo.io/ip"]

-- CMD等同于
docker run my_centos curl -s http://ipinfo.io/ip

-- 构建镜像
docker build .
-- 修改镜像名
docker tag 3dd centos_curl
-- 查看镜像
docker images
-- 生成容器
docker run centos_curl

-- 如果再想传入一个参数
docker run centos_curl pwd
-- 就会输出当前路径，该形式会覆盖镜像中的CMD，就好比把docker镜像当作一个环境执行后面的命令。

-- 如果想要正确的传入一个参数
-- 办法1：给容器传入新的完整命令
docker run my_centos curl -s http://ipinfo.io/ip -I
-- 办法2（正确方式），修改Dockerfile，使用ENTRYPOINT 
FROM centos：7.8.2003
RUN rpm --rebuilddb && yum install epel-release -y
RUN rpm --rebuilddb && yum install curl -y
ENTRYPOINT ["curl","-s","http://ipinfo.io/ip"]

-- 重新构建镜像

ENV

环境变量，无论再镜像构建时，和容器运行时，都可以使用。

-- Dockerfile脚本中
ENV NAME="LMK"
ENV MYSQL_VERSION=5.7

-- 后面所有的操作可以通过$NAME获取变量的值，维护dockerfile的时候更友好。

ARG

也是设置环境变量，只是用于构建镜像设置的变量，容器运行的时候就不能使用了。

DockerFile实践

通过Dockerfile，构建nginx镜像，且运行容器后，生成的页面，内容为hello world

-- 创建一个Dockerfile，名称不能改，只能叫Dockerfile
FROM nginx
RUN echo '<meta charset= utf8>hello world'
/usr/share/nginx/html/index.html

-- 构建Dockerfile
-- 首先进入Dockerfile所在路径
docker build .

-- 修改镜像名
docker tag bs3 my_nginx

--运行该镜像
docker run -d -p 80:80 my-nginx

构建一个镜像网站

nginx，修改首页内容，html网站就跑起来了，是一个web server，提供web服务，提供网关，限流等。
web framework，web框架，一般由开发，通过某个开发语言，基于某个web框架，自己开发一个web站点，类似python的django框架

大概操作：

接下来就使用python语言，基于flask web框架，开发一个站点，写一个后端的网站代码
开发dockerfile，部署该代码，生成镜像
其他人基于该镜像，docker run就能再电脑上跑这个网站。

具体操作

在宿主机下，准备一个目录，准备好dockerfile，你的代码，写一个flask的python代码flask.py

#coding:utf8
from flask import Flask
app = Flask(__name__)
@app.route('/')
def hello():
  return "hello docker"
if __name__=="__main__":
  app.rum(hoet='0.0.0.0', port=8080)

2. 编写dockerfile

touch Dockerfile(这里代码和Docker处于同一个目录下为例)

FROM centos:7.8.2003
RUN curl -o /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo https://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-7.repo;
RUN curl -o /etc/yum.repos.d/epel.repo http://mirrors.aliyun.com/repo/epel-7.repo;
RUN yum makecache fast;
RUN yum install python3-devel python3-pip -y
RUN pip3 install -i https://pypi.douban.com/simple flask
COPY flask.py /opt
WORKDIR /opt
EXPOSE 8080
CMD ["python3", "flask.py"]

3. 构建镜像

docker build –no-cache -t ‘lmk212/my_flask_web’

–no-cache:不使用旧的缓存，重新生成缓存

4. 运行镜像，生成容器

docker run -d –name my_flask_web1 -p 90:8080 lmk212/my_flask_web

5. 访问宿主机，查看网站是否运行

http://172.0.0.1:90/

6. 修改网站的内容，程序是跑在容器中的

修改宿主机的代码，以及dockerfile，重新构建
进入到以及运行的容器内，修改代码，重启容器即可

使用docker exec -it 3dx bash 可以进入容器

Docker compose

docker compose是一个容器编排工具（自动化部署、管理）

可以在单台linux服务器上运行多个docker容器

docker-compose使用yaml文件来配置所有要运行的docker容器，该yaml文件的默认名称为docker-compose.yml

安装流程

# 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

# 授予执行权限
sudo chmod +x /usr/local/bin/docker-compose

# 验证安装
docker-compose --version

使用案例

创建yml文件

首先在一个文件夹中创建docker-compose.yml文件，写入相关的内容。

version: '3.8'

services:
  zookeeper:
    image: confluentinc/cp-zookeeper:latest # Zookeeper 通常向下兼容，保持最新问题不大
    hostname: zookeeper
    container_name: zookeeper
    ports:
      - "2181:2181"
    environment:
      ZOOKEEPER_CLIENT_PORT: 2181
      ZOOKEEPER_TICK_TIME: 2000
    networks:
      - kafka-net

  kafka:
    image: confluentinc/cp-kafka:7.5.0 # <--- 将此处替换为明确支持 Zookeeper 的旧版本
    # 或者尝试 confluentinc/cp-kafka:7.4.0
    hostname: kafka
    container_name: kafka
    ports:
      - "9092:9092"
    depends_on:
      - zookeeper
    environment:
      KAFKA_BROKER_ID: 1
      KAFKA_ZOOKEEPER_CONNECT: zookeeper:2181
      KAFKA_LISTENERS: PLAINTEXT://kafka:29092,PLAINTEXT_HOST://0.0.0.0:9092
      KAFKA_ADVERTISED_LISTENERS: PLAINTEXT://kafka:29092,PLAINTEXT_HOST://localhost:9092
      KAFKA_LISTENER_SECURITY_PROTOCOL_MAP: PLAINTEXT:PLAINTEXT,PLAINTEXT_HOST:PLAINTEXT
      KAFKA_INTER_BROKER_LISTENER_NAME: PLAINTEXT
      KAFKA_OFFSETS_TOPIC_REPLICATION_FACTOR: 1
      KAFKA_GROUP_INITIAL_REBALANCE_DELAY_MS: 0
      # KAFKA_PROCESS_ROLES: broker # <--- 移除此行，旧版本通常不需要
    networks:
      - kafka-net

networks:
  kafka-net:
    driver: bridge

networks:
  kafka-net:
    driver: bridge

创建启动容器

在对应文件夹中，运行docker-compose

# 创建容器
docker-compose up -d
# -d: 后台运行所有服务。
# 启动、停止、重启容器
docker-compose start
docker-compose stop
docker-compose restart

查看容器

docker-compose ps -a

停止和清理

docker-compose down

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分类

Docker基础知识

传统虚拟机与容器对比

传统虚拟机技术

容器技术

Docker的底层原理

Docker基础组件

Docker Daemon

Rest接口

Docker Client

image

Contaioner

Registry

Docker Hub

Docker 基础命令

pull

search

image

rmi

run

exec

ps

stop

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info

Docker 生命周期

Docker的镜像原理

Docker镜像的内容

Dockerfile

Docker镜像管理操作

获取镜像

查看镜像

删除镜像

镜像管理

批量删除镜像用法(Linux)

导出镜像

查看镜像信息

Docker 容器管理

DockerFile

DockerFile指令

FROM

MAINTAINER

RUN

ADD

COPY

WORKDIR

USER

VOLUME

EXPOSE

CMD

ENTRYPOINT

ENV

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构建一个镜像网站

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安装流程

使用案例

创建yml文件

创建启动容器

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