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写给前端的Docker入门终极指南,别再说不会用Docker了!

写给前端的Docker入门终极指南,别再说不会用Docker了!

作者: 李仁平 | 来源:发表于2022-06-21 10:34 被阅读0次

    Web 时代,应用变得越来越强大,与此同时也越来越复杂。集群部署、隔离环境、灰度发布以及动态扩容缺一不可,而容器化则成为中间的必要桥梁。

    本节我们就来探索一下 Docker 的神秘世界,从零到一掌握 Docker 的基本原理与实践操作。别再守着前端那一亩三分地,是时候该开疆扩土了。

    我们将会围绕下面几点展开:

    1. 认识 Docker
    2. 核心概念
    3. 安装 Docker
    4. 快速开始
    5. 常规操作
    6. 最佳实践

    为了更好的理解 Docker 是什么,我们先来讲个故事:

    我需要盖一个房子,于是我搬石头、砍木头、画图纸、盖房子。一顿操作,终于把这个房子盖好了。

    结果,住了一段时间,心血来潮想搬到海边去。这时候按以往的办法,我只能去海边,再次搬石头、砍木头、画图纸、盖房子。

    烦恼之际,跑来一个魔法师教会我一种魔法。这种魔法可以把我盖好的房子复制一份,做成「镜像」,放在我的背包里。

    等我到了海边,就用这个「镜像」,复制一套房子,拎包入住。

    是不是很神奇?对应到我们的项目中来,房子就是项目本身,镜像就是项目的复制,背包就是镜像仓库。如果要动态扩容,从仓库中取出项目镜像,随便复制就可以了。Build once,Run anywhere!

    不用再关注版本、兼容、部署等问题,彻底解决了「上线即崩,无休止构建」的尴尬。

    1、认识 Docker

    1.概念

    Docker 是一个开源的应用容器引擎,让开发者可以打包他们的应用以及依赖包到一个可移植的容器中,然后发布到任何流行的 Linux 机器上,也可以实现虚拟化。容器是完全使用沙箱机制,相互之间不会有任何接口。

    Docker 技术的三大核心概念,分别是:镜像 Image、容器 Container、仓库 Repository

    2.Docker 轻量级的原因?

    相信你也会有这样的疑惑:为什么 Docker 启动快?如何做到和宿主机共享内核?

    当我们请求 Docker 运行容器时,Docker 会在计算机上设置一个资源隔离的环境。然后将打包的应用程序和关联的文件复制到 Namespace 内的文件系统中,此时环境的配置就完成了。之后 Docker 会执行我们预先指定的命令,运行应用程序。

    镜像不包含任何动态数据,其内容在构建之后也不会被改变。

    2、核心概念

    1.Build, Ship and Run(搭建、运输、运行);

    2.Build once, Run anywhere(一次搭建,处处运行);

    3.Docker 本身并不是容器,它是创建容器的工具,是应用容器引擎;

    4.Docker 三大核心概念,分别是:镜像 Image,容器 Container、仓库 Repository

    5.Docker 技术使用 Linux 内核和内核功能(例如 Cgroupsnamespaces)来分隔进程,以便各进程相互独立运行。

    6.由于 NamespaceCgroups 功能仅在 Linux 上可用,因此容器无法在其他操作系统上运行。那么 Docker 如何在 macOSWindows 上运行? Docker 实际上使用了一个技巧,并在非 Linux 操作系统上安装 Linux 虚拟机,然后在虚拟机内运行容器。
    7.镜像是一个可执行包,其包含运行应用程序所需的代码、运行时、库、环境变量和配置文件,容器是镜像的运行时实例

    3、安装 Docker

    1.命令行安装

    HomebrewCask 已经支持 Docker for Mac,因此可以很方便的使用 Homebrew Cask 来进行安装,执行如下命令:

    brew cask install docker
    

    更多安装方式,请查看官方文档:

    https://www.docker.com/get-started

    2.查看版本

    docker -v  
    

    3.配置镜像加速

    设置 Docker Engine 写入配置:

    {
      "registry-mirrors": [
        "http://hub-mirror.c.163.com/",
        "https://registry.docker-cn.com"
      ],
      "insecure-registries":[],
      "experimental": false,
      "debug": true
    }
    

    Docker中国区官方镜像地址: https://registry.docker-cn.com

    网易地址: http://hub-mirror.c.163.com
    中国科技大学地址: https://docker.mirrors.ustc.edu.cn

    微信图片_20220621162240.png

    4.安装桌面端

    桌面端操作非常简单,先去官网下载。通过 Docker 桌面端,我们可以方便的操作:

    1. clone:克隆一个项目
    2. build:打包镜像
    3. run:运行实例
    4. share:共享镜像

    好了,准备工作就绪,下面可以大展身手了!

    4、快速开始

    安装完 Docker 之后,我们先打个实际项目的镜像,边学边用。

    1.首先需要大致了解一下我们将会用到的 11 个命令

    211.jpg

    2.新建项目

    为了快捷,我们直接使用Vue 脚手架构建项目:

    vue create docker-demo  
    

    尝试启动一下:

    yarn serve  
    

    访问地址:http://localhost:8080/。项目就绪,我们接着为项目打包:

    yarn build  
    

    这时候,项目目录下的 Dist 就是我们要部署的静态资源了,我们继续下一步。

    需要注意:前端项目一般分两类,一类直接 Nginx 静态部署,一类需要启动 Node 服务。本节我们只考虑第一种。

    3.新建 Dockerfile

    cd docker-demo && touch Dockerfile  
    

    方法一:使用windows的 echo 代替linux的 touch
    方法二:使用win+R,输入cmd,在弹出的windows终端中输入:npm install touch-cli -g

    此时的项目目录如下:

    ├── Dockerfile  
    ├── README.md  
    ├── babel.config.js  
    ├── dist  
    ├── node_modules  
    ├── package.json  
    ├── public  
    ├── src  
    └── yarn.lock
    

    可以看到我们已经在 docker-demo 目录下成功创建了 Dockerfile 文件。

    4.准备 Nginx 镜像

    运行你的 Docker 桌面端,就会默认启动实例,我们在控制台拉取 Nginx 镜像:

    docker pull nginx 
    

    控制台会出现如下信息:

    Using default tag: latest
    latest: Pulling from library/nginx
    8559a31e96f4: Pull complete
    8d69e59170f7: Pull complete
    3f9f1ec1d262: Pull complete
    d1f5ff4f210d: Pull complete
    1e22bfa8652e: Pull complete
    Digest: sha256:21f32f6c08406306d822a0e6e8b7dc81f53f336570e852e25fbe1e3e3d0d0133
    Status: Downloaded newer image for nginx:latest
    docker.io/library/nginx:latest
    

    如果你出现这样的异常,请确认 Docker 实例是否正常运行。

    Cannot connect to the Docker daemon at unix:///var/run/docker.sock. Is the docker daemon running?  
    

    镜像准备 OK,我们在根目录创建 Nginx 配置文件:

    touch default.conf  
    

    写入:

    server {
        listen       80;
        server_name  localhost;
    
        #charset koi8-r;
        access_log  /var/log/nginx/host.access.log  main;
        error_log  /var/log/nginx/error.log  error;
    
        location / {
            root   /usr/share/nginx/html;
            index  index.html index.htm;
        }
    
        error_page   500 502 503 504  /50x.html;
        location = /50x.html {
            root   /usr/share/nginx/html;
        }
    }
    

    5.配置镜像

    打开 Dockerfile ,写入如下内容:

    FROM nginx  
    COPY dist/ /usr/share/nginx/html/  
    COPY default.conf /etc/nginx/conf.d/default.conf  
    

    我们逐行解释一下代码:

    • FROM nginx 指定该镜像是基于 nginx:latest 镜像而构建的;

    • COPY dist/ /usr/share/nginx/html/ 命令的意思是将项目根目录下 dist 文件夹中的所有文件复制到镜像中 /usr/share/nginx/html/ 目录下;

    • COPY default.conf /etc/nginx/conf.d/default.confdefault.conf 复制到 etc/nginx/conf.d/default.conf,用本地的 default.conf 配置来替换 Nginx 镜像里的默认配置。

    6.构建镜像
    Docker 通过 build 命令来构建镜像:

    docker build -t jartto-docker-demo .  
    

    按照惯例,我们解释一下上述代码:

    • -t 参数给镜像命名 jartto-docker-demo

    • . 是基于当前目录的 Dockerfile 来构建镜像

    执行成功后,将会输出:

    Sending build context to Docker daemon  115.4MB
    Step 1/3 : FROM nginx
     ---> 2622e6cca7eb
    Step 2/3 : COPY dist/ /usr/share/nginx/html/
     ---> Using cache
     ---> 82b31f98dce6
    Step 3/3 : COPY default.conf /etc/nginx/conf.d/default.conf
     ---> 7df6efaf9592
    Successfully built 7df6efaf9592
    Successfully tagged jartto-docker-demo:latest
    

    镜像制作成功!我们来查看一下容器:

    docker image ls | grep jartto-docker-demo 
    

    windows下,把grep换成findstr

    可以看到,我们打出了一个 133MB 的项目镜像:

    jartto-docker-demo latest 7df6efaf9592 About a minute ago 133MB  
    

    7.运行容器

    docker run -d -p 3000:80 --name docker-vue jartto-docker-demo  
    

    这里解释一下参数:

    • -d 设置容器在后台运行

    • -p 表示端口映射,把本机的 3000 端口映射到 container80 端口(这样外网就能通过本机的 3000 端口访问了。

    • --name 设置容器名 docker-vue

    • jartto-docker-demo 是我们上面构建的镜像名字

    补充一点:
    在控制台,我们可以通过 docker ps 查看刚运行的 ContainerID

    docker ps -a  
    

    控制台会输出:

    CONTAINER ID IMAGE              COMMAND                  CREATED       STATUS PORTS  NAMES
    ab1375befb0b jartto-docker-demo "/docker-entrypoint.…"   8 minutes ago Up 7 minutes  0.0.0.0:3000->80/tcp  docker-vue
    

    如果你使用桌面端,那么打开 Docker Dashboard 就可以看到容器列表了,如下图:

    212.png

    8.访问项目

    因为我们映射了本机 3000 端口,所以执行:

    curl -v -i localhost:3000  
    

    或者打开浏览器,访问:localhost:3000

    9.发布镜像

    如果你想为社区贡献力量,那么需要将镜像发布,方便其他开发者使用。

    发布镜像需要如下步骤:

    • 登陆 [dockerhub](https://hub.docker.com),注册账号;

    • 命令行执行 docker login,之后输入我们的账号密码,进行登录;

    • 推送镜像之前,需要打一个 Tag,执行 docker tag <image> <username>/<repository>:<tag>

    全流程结束,以后我们要使用,再也不需要「搬石头、砍木头、画图纸、盖房子」了,拎包入住。这也是 docker 独特魅力所在。

    五、常规操作

    到这里,恭喜你已经完成了 Docker 的入门项目!如果还想继续深入,不妨接着往下看看。

    1.参数使用

    • FROM

    • 指定基础镜像,所有构建的镜像都必须有一个基础镜像,且 FROM 命令必须是 Dockerfile 的第一个命令

    • FROM <image> [AS <name>] 指定从一个镜像构建起一个新的镜像名字

    • FROM <image>[:<tag>] [AS <name>] 指定镜像的版本 Tag

    • 示例:FROM mysql:5.0 AS database

    • MAINTAINER

    • 镜像维护人的信息

    • MAINTAINER <name>

    • 示例:MAINTAINER Jartto Jartto@qq.com

    • RUN

    • 构建镜像时要执行的命令

    • RUN <command>

    • 示例:RUN ["executable", "param1", "param2"]

    • ADD

    • 将本地的文件添加复制到容器中去,压缩包会解压,可以访问网络上的文件,会自动下载

    • ADD <src> <dest>

    • 示例:ADD *.js /app 添加 js 文件到容器中的 app 目录下

    • COPY

    • 功能和 ADD 一样,只是复制,不会解压或者下载文件

    • CMD

    • 启动容器后执行的命令,和 RUN 不一样,RUN 是在构建镜像是要运行的命令

    • 当使用 docker run 运行容器的时候,这个可以在命令行被覆盖

    • 示例:CMD ["executable", "param1", "param2"]

    • ENTRYPOINT

    • 也是执行命令,和 CMD 一样,只是这个命令不会被命令行覆盖

    • ENTRYPOINT ["executable", "param1", "param2"]

    • 示例:ENTRYPOINT ["donnet", "myapp.dll"]

    • LABEL:为镜像添加元数据,key-value 形式

    • LABEL <key>=<value> <key>=<value> ...

    • 示例:LABEL version="1.0" description="这是一个web应用"

    • ENV:设置环境变量,有些容器运行时会需要某些环境变量

    • ENV <key> <value> 一次设置一个环境变量

    • ENV <key>=<value> <key>=<value> <key>=<value> 设置多个环境变量

    • 示例:ENV JAVA_HOME /usr/java1.8/

    • EXPOSE:暴露对外的端口(容器内部程序的端口,虽然会和宿主机的一样,但是其实是两个端口)

    • EXPOSE <port>

    • 示例:EXPOSE 80

    • 容器运行时,需要用 -p 映射外部端口才能访问到容器内的端口

    • VOLUME:指定数据持久化的目录,官方语言叫做挂载

    • VOLUME /var/log 指定容器中需要被挂载的目录,会把这个目录映射到宿主机的一个随机目录上,实现数据的持久化和同步。

    • VOLUME ["/var/log","/var/test".....] 指定容器中多个需要被挂载的目录,会把这些目录映射到宿主机的多个随机目录上,实现数据的持久化和同步

    • VOLUME /var/data var/log 指定容器中的 var/log 目录挂载到宿主机上的 /var/data 目录,这种形式可以手动指定宿主机上的目录

    • WORKDIR:设置工作目录,设置之后 ,RUN、CMD、COPY、ADD 的工作目录都会同步变更

    • WORKDIR <path>

    • 示例:WORKDIR /app/test

    • USER:指定运行命令时所使用的用户,为了安全和权限起见,根据要执行的命令选择不同用户

    • USER <user>:[<group>]

    • 示例:USER test

    • ARG:设置构建镜像是要传递的参数

    • ARG <name>[=<value>]

    • ARG name=sss

    更多操作,请移步官方使用文档:

    https://docs.docker.com/

    六、最佳实践

    在掌握 Docker 常规操作之后,我们很容易就可以打出自己想要的项目镜像。然而不同的操作打出的镜像也是千差万别。

    究竟是什么原因导致镜像差异,我们不妨继续探索。

    以下是在应用 Docker 过程中整理的最佳实践,请尽量遵循如下准则:

    1. Require 明确:需要什么镜像
    2. 步骤精简:变化较少的 Step 优先
    3. 版本明确:镜像命名明确
    4. 说明文档:整个镜像打包步骤可以重现

    推荐如下两篇文章:

    总结

    容器化技术必将是云时代不可或缺的技能之一,而 Docker 只是沧海一粟。随之而来的还有集群容器管理 K8sService MeshIstio 等技术。打开 Docker 的大门,不断抽丝剥茧,逐层深入,你将感受到容器化的无穷魅力。

    来源:jartto.wang/2020/07/04/learn-docker/

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