Docker 入门

2021-11-17 本文已影响0人四相物联前端团队

引言

假如我们没有虚拟机，该怎么样让别人运行我们的项目，初学的时候，我们往往是打包代码，发给对方，然后让对方安装相应的环境，比如node、数据库，要是配置不同，项目很有可能无法运行，还会报错，如果多个人想要运行这份代码，那还得多次安装配置环境。

当学习完虚拟机之后，我们可以直接发个链接给别人就可以查看，就得开始部署在服务器上。然后去买了服务器，学了linux,去服务器上搭建环境，下载node、mongogb，安装各种项目启动需要的东西，中途可能还安装不成功，然后XShell上传打包好的代码，然后解压运行，测试是否运行正常，ok，可以链接发给别人看了。

但是总归是有些不方便吧，毕竟安装虚拟机配置环境，运行起来之后还特别吃内存，占用资源直接一半。

直到学习docker之后，发现这些问题突然就可以得到解决了，那接下来让我们看看docker到底是什么，解决了什么样的问题，怎么操作吧

1.环境配置的问题

软件开发的时候，环境配置不同，很可能造成项目无法运行，每次其他人运行都需要配置相应的环境，

从根本上解决问题：软件带环境安装，安装的时候把原始环境一模一样的复制过去

解决方案：

（1）虚拟机

带环境安装的一种解决办法，可以在windows上运行linux系统，通过虚拟机可以还原软件原始环境

优点：

相当于真实系统，但是对于底层又是一个普通文件，可以随时删除，方便删除

缺点：

资源占用多：在物理服务器创建一台虚拟机时，便需要虚拟出一套硬件并在上面运行完整的操作系统
冗余步骤多：必须有完整的操作过程，比如登录
启动慢

（2）Linux容器

Linux 容器（Linux Containers，缩写为 LXC）：Linux不是模拟的完整的操作系统，而是对进程进行隔离，在正常进程的外面套了一个保护层形成容器。对于容器里面的进程来说，它接触到的各种资源都是虚拟的，从而实现与底层系统的隔离

优势【相对于虚拟机】：

启动快
用资源少
体积小：只是一个进程，而不是完整的操作系统

类似一个轻量级的虚拟机，但是对比于虚拟机，优点很多，虚拟机和linux都是带环境安装的解决办法，而Docker就是在linux容器的基础上发展的。

2.Docker是什么

Docker 基于Linux 容器的一种封装，提供简单易用的容器使用接口。

Docker 将应用程序与该程序的依赖，打包在一个文件里面。运行这个文件，就会生成一个虚拟容器。就不用担心环境问题了，容器还可以进行版本管理、复制修改等。

常常我们会觉得Docker是一个小型的虚拟机，但是其实本质不同，Docker不是在宿主机上虚拟出一套硬件后再虚拟出一个操作系统，而是让 Docker 容器里面的进程直接运行在宿主机上（Docker 会做文件、网络等的隔离），被隔离的进场也就是容器，可以完全独立于宿主机的进程

（1）Docker优点

（1）提供一次性的环境：本地测试他人软件，持续集成的时候提供单元测试和构建的环境

（2）配置简化：将环境和配置放入代码然后部署，同样的Docker配置能够在各种环境中使用

（3）快速部署：适用于持续集成和持续交付（CI/CD）

（2）docker容器和虚拟机的对比

对比	docker容器	虚拟机
启动时间	秒级	分钟级
系统支持量	上千个	一般只能几十个
硬盘占用	KB-MB	GB-TB
隔离级别	进程级	操作系统级

3.Docker组成

（1）Docker架构

Docker使用C/S架构

客户端：Docker客户端与 Docker守护进程对话，，比如使用docker run等命令

服务端：负责构建、运行和分发 Docker 容器的繁重工

Client：客户端是是Docker用户和Docker交互的方式,比如那些执行命令
DOCKER_HOST：用来监听客户端请求命令管理Docker对象的
Registry：镜像仓库存储Docker镜像，类似代码仓库github，比如Docker Hub （官方的），本文后续使用Harbor（私有的）

image-20211109145330004.png

（2）Docker对象：

Docker管理的对象包含镜像、容器、网络、数据卷，仅介绍镜像和容器，是在操作中常用的

Image（镜像）：Docker 把应用程序及其依赖[提供运行项目的时候所需的程序，库，资源，配置等]，打包在 image 文件里面。只有通过image，才能生成 Docker 容器。image 文件可以看作是容器的模板。Docker 根据 image 文件生成容器的实例。同一个 image 文件，可以生成多个同时运行的容器实例。
Container（容器）：容器 = 镜像（dockerfile每个命令生成一层，但是都是只读层） + 读写层(可读可写的最后一层包含容器)，容器可以被创建、启动、停止、删除、暂停等。

4.Docker的使用教程

（1）安装Docker

菜鸟教程中有各个平台安装Docker的方法，本文将在windows上进行安装操作

windows docker安装【win10上安装需要查看电脑属性，需要符合64位的win10专业版，企业版，或者教育版构建在15063或者更高版本】

安装之后报错：Docker. ApiServices. WSL2. WslKernelUpdateNotIns talledException的异常

image-20211018143911623.png

下载wsl路径及办法

检查windows版本之后安装wsl，重启电脑之后报错消失

cmd里面运行docker version或者docker info查看是否安装成功

通常使用cli命令行来操作Docker,就像git一样

// 打印docker版本
docker version

（2）运行Docker测试

创建文件夹 hello-docker,创建index.html文件，随便写点儿什么

再创建Dockerfile文件，复制以内容：

 # 基于哪个镜像
FROM nginx
 # 将宿主机中的./index.html文件复制进容器里的/html/index.html
COPY ./index.html html/index.html
 # 容器对外暴露80端口
EXPOSE 80

然后打包镜像：

cd hello-docker/ // 进入刚刚的目录 以管理员身份打开PowerShell
docker image build ./ -t hello-docker:1.0.0 // 打包镜像 基于路径./（当前路径）打包一个镜像，镜像的名字是hello-docker，版本号是1.0.0。该命令会自动寻找Dockerfile来打包出一个镜像

然后查看本机已有镜像【基础命令可以在cmd里面执行，也可以直接打开安装好的docker desktop 直接查看镜像容器等情况】：

docker images
docker images ls

删除本机已有的镜像：

docker rmi [imageId] // 可删除

运行容器：

docker container create -p 5000:80 hello-docker:1.0.0 // 根据镜像创建一个容器并返回容器id 端口是本机暴露5000端口
docker container start xxx // xxx 为上一条命令运行得到的结果 ## 启动一个创建好的容器

查看容器：

docker container ls//查看正在运行的容器
docker ps //查看正在运行的容器
docker ps -a // 查看所有的容器，包括停止运行的容器

最后访问http://localhost:5000/就可以查看到index.html里面的内容

更多创建容器的命令请查看官方文档https://docs.docker.com/engine/reference/commandline/create/

（3）下拉官方镜像运行

让我们继续进行Docker的使用

我们可以直接使用Docker 的官方仓库里面的东西，比如一个hello world 案例，直接在某个文件夹中进行下面的操作

docker image pull library/hello-world // 将 image 文件从仓库抓取到本地。
docker image ls // 看到所有的image文件
docker container run hello-world // 运行image生成的运行的容器实例
docker container kill [containID] //终止容器 有的是可以自动终止的

docker container rm [containerID] //  删除容器
docker container ls --all //列出本机所有容器，包括终止运行的容器

学习如上操作之后，Docker的基本操作都上手了一遍，从上面的简单例子中知道要image文件之后，需要生成image文件就需要Dockerfile 文件，是一个包含用于组合映像的命令的文本文档，用来配置image的。

下面进行Dockerfile文件内容的编写和学习，学完之后就可以进行自己项目的镜像，提供给其他人使用了。

（4）Dockerfile文件学习

Docker 根据该文件生成二进制的 image 文件。

基本结构

基础镜像信息、维护者信息、镜像操作指令和容器启动时执行指令，’#’ 为 Dockerfile 中的注释

常用文件说明

FROM：指定基础镜像，必须是第一个命令

// FROM <image>:<tag>
// FROM <image>@<digest>
// FROM <image>
FROM mysql:5.6
// tag或digest是可选的，不使用这两个值时，会使用latest版本的基础镜像

MAINTAINER：指定作者

 MAINTAINER <name>
 // MAINTAINER sorex@163.com

RUN:构建镜像时执行的命令

// RUN 《command》

ADD:将本地文件添加到容器中

// ADD 《src》 《destination》
ADD test /absoluteDir/    # 添加 "test" 到 /absoluteDir/

COPY:复制命令类似ADD

CMD：提供了容器默认的执行命令,构建容器后调用，也就是在容器启动时才进行调用。多个CMD就只会执行最后一个，

CMD echo "This is a test." | wc -
CMD ["/usr/bin/wc","--help"]
// CMD ["executable","param1","param2"] (执行可执行文件，优先)
// CMD ["param1","param2"] (设置了ENTRYPOINT，则直接调用ENTRYPOINT添加参数)
// CMD command param1 param2 (执行shell内部命令)

EXPOSE：指定容器在运行时监听的端口

EXPOSE <port>;
// EXPOSE 80;

ENV：设置环境变量。它们使用键值对，增加运行程序的灵活性

// ENV <key> <value>
ENV LOG_LEVEL=debug
ENV NODE_ENV=production

USER：镜像正在运行时设置一个UID

USER <uid>

WORKDIR:相当于cd 进入文件夹

// WORKDIR path
WORKDIR /usr/local/hello

（5）本地项目操作封装成docker

本地项目使用主要技术如下

1.Vue3.0+ts+element-plus构建前端页面
2.koa+koa-router+ts构建后台服务

新建忽略文件.dockerignore

.git
node_modules
npm-debug.log

由于docker是只能启动一个服务，所以把前后端合在一起，然后打包前端项目

如果是单独的前端项目，则只需要直接进行打包之后新建一个文本文件 Dockerfile，按照上面的Dockerfile进行学习之后编写即可

项目Dockerfile如下

# Build environment 指定基础镜像
FROM node:alpine

# Copy packages 复制本地的代码
COPY . .

# run Monorepo 安装依赖
RUN yarn install

# run project 进入运行目录
WORKDIR packages/back

# 导出端口
EXPOSE 3000

# 运行命令
CMD ["node","dist/index.js"]

运行启动

docker image build ./ -t filedemo:1.0.0
docker container create -p 5000:3000 filedemo:1.0.0 //-p参数：容器的 3000 端口映射到本机的 5000 端口,访问时启动5000端口
docker container start 容器id号

直接访问ip：5000端口即可，现在在本机可以进行项目的自由访问了，但是如果别人需要使用，就需要上传仓库。

5.Harbor镜像上传和下载操作

虽然docker官方提供了公共的镜像仓库，但是出于安全和效率方面的考虑，将镜像上传私有仓库也是非常好的选择，比如Harbor

下面将项目上传私有仓库

（1）Harbor镜像上传

账号登录

// docker login ip地址
docker login 192.168.0.7
// 然后输入账号密码即可
// or
// docker login -u 账号名 -p 密码 仓库地址端口
docker login -u xxx -p xxx 192.168.0.7
// WARNING! Using --password via the CLI is insecure. Use --password-stdin.
// Error response from daemon: Get "https://192.168.0.7/v2/": dial tcp 192.168.0.7:443: connect: connection refused

// 如果登录失败，则是原因是因为仓库没有配置https 的问题
// 去修改docker里面的daemon.json
  "insecure-registries": [
    "192.168.0.7"// 加上远程的仓库地址
  ],
// 然后重启docker

给项目打tag

//查看image
docker images

// docker tag 本地镜像名字:标签名字 仓库tag名字
docker tag filedemo:1.0.1 192.168.0.7/node/fileupload:v1.0.1

上传仓库

docker push 192.168.0.7/node/fileupload:v1.0.1

（2）Harbor镜像下载操作

依旧登录进去

然后拉取镜像,和代码仓库命令类似

docker pull 192.168.0.7/node/fileupload:v1.0.1

拉取后docker images查看是否拉取到本地

直接创建容器并运行

docker container create -p 3002:3000 192.168.0.7/node/fileupload:v1.0.1 # 根据镜像创建一个容器并返回容器id
docker container start 前一步返回的ID # 运行容器

访问localhost:3002即可

（3）portainer基础使用教程

portainer是docker的图形化管理界面，可以把仓库里面的docker放在上面进行管理，就不需要使用命令进行启动这些操作，图形化界面操作会更简单容易。

拉取私有仓库的images

image-20211109164732320.png

创建容器，选择侧边的containers->add container

image-20211109165310926.png

如上所示，就建好了容器管理了私有仓库的镜像，然后就可以根据根据自己设置的端口进行访问，别人也可以直接访问，可以形成和虚拟机一样的效果，但是操作更简单方便。

（4）Docker容器的重启策略

16347858307850.png

Docker容器的重启策略是面向生产环境的启动策略，开发过程中可以忽略。

never，默认策略，在容器退出时不重启容器 on-failure，在容器非正常退出时（退出状态非0），才会重启容器 on-failure:3，在容器非正常退出时重启容器，最多重启3次 always，在容器退出时总是重启容器 unless-stopped，在容器退出时总是重启容器，但是不考虑在Docker守护进程启动时就已经停止了的容器

6.Docker镜像的优化

由于构建镜像之后，发现镜像比较大，可能有几百MB或者有的上TB，那其实应该进行一个优化的，让这些镜像尽量占用少的空间，因为本来容器设计初衷就是为了快速和小巧独立，利于一次构建，多处运行

（1）命令合在一起使用&&等操作符,减少层

docker镜像是分层构建的，Dockerfile每条指令都会新建一层作为只读层，如果你新建容器，就会在最顶部添加读写层，每新增一层都会增加镜像的尺寸，所以可以减少命令的条数，把运行命令合在一起

 RUN cd /home/app && npm install --production

（2）使用小的基础镜像

可以使用Alpine作为基础镜像,一般基础镜像有Ubuntu、CentOs、Debian、Alpine,下面是一般的基础镜像的大小

REPOSITORY  TAG       IMAGE ID             SIZE
centos      7         49f7960eb7e4         200MB
debian      latest    0af60a5c6dd0         101MB
ubuntu      18.04     47b19964fb50         88.1MB
ubuntu      latest    47b19964fb50         88.1MB
alpine      3.8       3f53bb00af94         4.41MB

一看alpine就小得多，可以减少大部分的体积

（3）依赖的话需要打包的只需要安装到生产环境里面

需要的运行时的依赖，放到生产环境中，开发时候的依赖，放到开发环境中，不必要放到生产环境中

（4）善用.dockerignore文件

.dockerignore文件，是用来声明不会被镜像包括的文件和目录。这有助于避免将不必要的大文件或敏感文件打包进去，并避免将它们添加到公共镜像。

7.参考资料

1.《Docker run reference》

2.阮一峰Docker入门教程

3.Linux容器

4.Docker官网