初识Docker

什么是Docker

微服务虽然具备各种各样的优势，但服务的拆分通用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
• 在数百上千台服务中重复部署，环境不一定一致，会遇到各种问题

应用部署的环境问题

大型项目组件较多，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、RabbitMQ、MySQL等，这些服务部署时所需要的函数库、依赖项各不相同，甚至会有冲突。给部署带来了极大的困难

Docker解决依赖兼容问题

Docker为了解决依赖的兼容问题的，采用了两个手段：

• 将应用的Libs（函数库）、Deps（依赖）、配置与应用一起打包
• 将每个应用放到一个隔离容器去运行，避免互相干扰

这样打包好的应用包中，既包含应用本身，也保护应用所需要的Libs、Deps，无需再操作系统上安装这些，自然就不存在不同应用之间的兼容问题了

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：

• 计算机硬件：例如CPU、内存、磁盘等
• 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
• 系统应用：操作系统本身提供的应用、函数库。这些函数库是对内核指令的封装，使用更加方便

应用于计算机交互的流程如下：

• 应用调用操作系统应用（函数库），实现各种功能
• 系统函数库是对内核指令集的封装，会调用内核指令
• 内核指令操作计算机硬件

Ubuntu和CentO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，会发现找不到或者不匹配，就会报错了

Docker如何解决不同系统环境的问题

• Docker将用户程序与所需要调用的系统(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）：镜像中的应用程序运行后形成的进程就是容器，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的字节形成的文件。只有运行时，才会加载到内存，形成进程

而镜像，就是把一个应用在硬盘上的文件、及其运行环境、部分系统函数库文件一起打包形成的文件包。这个文件包是只读的

容器呢，就是将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，打包这些应用往往是重复的劳动。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，共享使用，就像GitHub的代码共享一样

• DockerHub：DockerHub是一个官方的Docker镜像的托管平台。这样的平台称为Docker Registry
• 国内也有类似于DockerHub 的公开服务，比如 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的基本操作

镜像操作

查询已有镜像列表

docker images

删除

• rmi，rm是remove的缩写，i是image的缩写，删除镜像就是remove image，缩写为rmi

docker rmi nginx:1.23.3

拉取

从docker hub中，拉取镜像

• nginx：就是拉取nginx镜像，版本是latest最新版本
• nginx:1.23.3：就是拉取指定的1.23.3版本

# 不指定版本，就是拉取版本，latest
docker pull nginx

# 指定拉取的版本
docker pull nginx:1.23.3

导出

• -o：将已下载的镜像，导出到指定目录，以及指定文件名，将文件发给朋友，它就可以通过docker load 导入镜像
• nginx:1.23.3：代表导入的镜像名称和版本

docker save -o nginx_1.23.3.tar nginx:1.23.3

导入

导入指定镜像文件到docker中

• -i：指定要导入的镜像文件名

docker load -i nginx_1.23.3.tar

容器操作

查看运行的容器列表

• -a：查看所有容器，停止的也能查看

docker ps

创建容器

• docker run：创建并运行一个容器
• --name：给容器起一个名字，例如mn
• -p：将宿主机与容器端口进行端口映射，冒号左侧是宿主机的端口，右侧是容器的端口
• -d：后台运行
• nginx：镜像名称，例如nginx

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

查看指定容器的日志

• mn：是容器名
• -f：可以持续查看日志

docker logs -f mn

进入容器

• 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、输出的终端，允许我们与容器访问
• mn，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

注意：

• 进入容器后，不能使用vi命令
• 进入容器后的文件修改，并不会保存下来，如果删除容器，就会丢失

docker exec -it mn bash

退出容器

进入容器后，通过如下命令，退出容器

exit

关闭容器

docker stop mn

启动容器

docker start mn

删除容器

无法删除一个运行中的容器，可以加-f参数，强制移除！

docker rm -f mn

Docker-Redis

拉取Redis容器（不指定版本号，就是拉取最新版本，latest）

docker pull redis

创建Redis容器，并进行端口映射

docker run --name redis -p 6379:6379 -d redis

进入容器内部

docker exec -it redis bash

进入Redis客户端

redis-cli

操作Redis

set num 666
get num 666

退出Redis

exit

再退出容器

exit

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，会将docker中的目录映射到宿主机的/var/lib/docker/volumes/下

将容器与数据分离，解耦合，方便操作容器内数据，保证数据安全

docker volume 命令

创建一个数据卷

docker volume create html

查看所有数据卷

docker volume ls

查看数据卷的详细信息

• html，是要查看的数据卷名称

docker volume inspect html

挂载数据卷

创建容器时，通过-v参数来挂载一个数据卷到某个容器目录

下面以nginx为例：

• docker run ：就是创建并运行容器
• -- name mn ：给容器起个名字叫mn
• -v html:/root/html ：把html数据卷挂载到容器内的/root/html这个目录中
• -p 8080:80 ：把宿主机的8080端口映射到容器内的80端口
• nginx ：镜像名称

docker run \
  --name mn \
  -v html:/root/html \
  -p 8080:80
  nginx \

创建nginx容器，并进行端口映射、数据卷映射

 docker run --name mn -p 80:80 -v html:/usr/share/nginx/html -d nginx

创建成功，查看数据卷的响应信息

docker volume inspect html

会输出详细信息，容器路径会映射到Mountpoint属性，就是/var/lib/docker/volumes/html/_data，我们进入这个目录，对html文件进行修改，容器就会自动映射修改内容

[
    {
        "CreatedAt": "2022-12-27T15:50:54+08:00",
        "Driver": "local",
        "Labels": {},
        "Mountpoint": "/var/lib/docker/volumes/html/_data",
        "Name": "html",
        "Options": {},
        "Scope": "local"
    }
]

目录挂载（推荐）

目录挂载：将宿主机目录直接挂载到容器

语法：目录挂载与数据卷挂载的语法是类似的

• -v [宿主机目录]:[容器内目录]
• -v [宿主机文件]:[容器内文件]

mysql目录挂载

• 拉取mysql镜像

docker pull mysql:5.7.25

• 建立mysql映射目录，数据目录和配置目录

mkdir -p /tmp/mysql/data

mkdir -p /tmp/mysql/conf

• 进入conf目录，新建hmy.cnf配置文件（通过vi、vim命令）

文件内容如下：

[mysqld]
skip-name-resolve
character_set_server=utf8
datadir=/var/lib/mysql
server-id=1000

• 创建容器，并设置mysql密码、映射端口、挂载目录，就配置成功了

docker run  \
--name mysql   \
-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=root   \
-p 3306:3306  \
-v /tmp/mysql/data:/var/lib/mysql    \
-v /tmp/mysql/conf/hmy.cnf:/etc/mysql/conf.d/hmy.cnf \
-d  \
mysql:5.7.25

• 例子2：nginx，以宿主机目录挂载到docker中

docker run  \
--name nginx   \
-v /usr/nginx/html:/usr/share/nginx/html     \
-v /usr/nginx/config:/usr/share/nginx/config \
-d  \
nginx

数据卷和目录挂载的区别

数据卷和目录挂载的区别：

• 数据卷耦合低，docker帮我们管理目录，但是映射的目录太深，不好找
• 目录挂载，耦合度高，需要我们自己管理目录，不过目录容易找

docker run的命令中，通过 -v 参数挂载文件或目录到容器中：

• -v volume名称:容器内目录
• -v 宿主机文件:容器内文件
• -v 宿主机目录:容器内目录

DockerFile

构建镜像的文本文件，里面都是一堆的命令，用指令说明执行什么操作来构建镜像，每个指令都会形成一层Layer

自定义DockerFile

例子1：自定义一个DockerFile，基于Ubuntu镜像构建一个新镜像，将jdk8以及jar包一起打包，生成一个javaweb镜像并运行（只有一个系统镜像，需要自己配置jdk8）

# 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和java项目的包
COPY ./jdk8.tar.gz $JAVA_DIR/
COPY ./docker-demo.jar /tmp/app.jar

# 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

# 暴露端口
EXPOSE 8090
# 入口，java项目的启动命令
ENTRYPOINT java -jar /tmp/app.jar

• t，给生成的镜像设置标签，就是镜像的名称
• 注意最后有一个空格和点（ .），点代表将当前目录下所有资源，打包为一个镜像

docker build -t javaweb:1.0 .

• 运行镜像

 docker run --name javaweb -p 8090:8090 -d javaweb:1.0

例子2：基于java:8-alpine镜像，jar包一起打包，生成一个javaweb镜像并运行（已内置jdk8，只需要打包jar即可）

# 指定基础镜像
FROM java:8-alpine
COPY ./docker-demo.jar /tmp/app.jar
# 暴露端口
EXPOSE 8090
# 入口，java项目的启动命令
ENTRYPOINT java -jar /tmp/app.jar

打包镜像

docker build -t javaweb2:1.0 .

运行镜像，映射端口为8091（为了和上一个镜像容器区分）

 docker run --name javaweb2 -p 8091:8090 -d javaweb2:1.0

DockerCompose

帮助我们快速部署分布式应用，无需一个个微服务去构建镜像和部署

部署

• 部署

docker-compose up -d

• 查看nacos运行日志

docker-compose logs –f nacos

• 重新运行这行容器

docker-compose restart  gateway userservice orderservcie

• 关闭并删除容器

docker-compose down

• 重启服务

docker-compose restart 服务名

• 查看指定服务的日志

docker-compose logs -f 服务名

• 查看运行中的服务

docker-compose ps