【学习记录】Docker学习笔记

文章目录

一、Docker的简介和安装
二、Docker安装软件
三、构建自己的Docker镜像
四、目录挂载
五、多容器通信
六、docker-compose
七、发布和部署

一、Docker的简介和安装

Docker是什么？
Docker是一款针对程序开发人员和系统管理员来开发、部署、运行应用的一款虚拟化平台。Docker 可以让你像使用集装箱一样快速的组合成应用，并且可以像运输标准集装箱一样，尽可能的屏蔽代码层面的差异。Docker 会尽可能的缩短从代码测试到产品部署的时间。
简而言之，Docker就是一个应用打包、分发、部署的工具，你可以将它看成轻量的虚拟机，它只虚拟你软件需要的运行环境，多余的一点都不要，而我们常见的普通虚拟机则是一个完整而庞大的系统，包含各种软件。
Docker相关重要概念
打包：将你软件运行所需的软件、依赖库、第三方库等打包到一起，变成一个安装包
分发：将你打包好的“安装包”上传到一个镜像仓库，供其他人方便获取和安装
部署：通过命令，运行起来你的应用，自动模拟出一摸一样的运行环境，不管在Mac/Linux/Windows
镜像(Image)：可以理解是一个只读的静态模板，类似于我们在装系统的时候用到的.iso文件；从Linux角度，操作系统分为内核和用户空间。内核启动后，会挂载root文件系统为其提供用户空间支持。每开一个就有了一个独立的用户空间。而Docker镜像（Image），就相当于是一个root文件系统
容器(Container)：容器类似于镜像的实例化，类似于面向对象程序设计中类和实例之间的关系。镜像可以看作是静态的类，而容器则是在镜像基础上动态创建的运行时实体。容器具有创建、启动、停止、删除、暂停等操作。虽然容器实质上是进程，但与直接在宿主系统上执行的进程不同，容器进程运行于自己独立的命名空间
仓库(Repository)：Docker Registry是用于存储和管理Docker镜像的服务。它可以包含多个仓库(Repository)，每个仓库可以包含多个标签，每个标签对应一个具体的镜像。通常情况下，一个仓库会包含同一个软件的不同版本的镜像，而标签则用于区分不同版本。通过 <仓库名>:<标签> 的格式，可以指定具体是哪个版本的镜像，如果不给出标签，默认会使用latest作为标签。在使用Docker时，常用的Registry公开服务是官方的Docker Hub。它拥有大量的高质量的官方镜像，是开发者常用的资源之一。其网址为：http://hub.docker.com/。通过访问该网址，用户可以查找、获取各种镜像，以及发布自己的镜像。
具体Docker技术的底层原理，这里就不展开讨论，有兴趣的小伙伴可以查阅相关资料进行阅读。
Docker优势
传统的应用开发部署方式通常涉及在Windows上进行开发和测试，然后将应用转移到Linux服务器上配置运行环境进行部署。然而，这种方式常常会引发一系列环境和依赖性问题：尽管在个人电脑上顺利运行，但在服务器上却可能出现各种问题，例如环境配置不一致、依赖项缺失等。
相比之下，采用Docker技术进行开发部署则能够有效解决这些问题：开发人员可以在Windows上进行开发和测试，然后将应用打包为Docker镜像。在部署到不同的服务器时，只需执行一个命令，即可轻松部署应用，而且可以确保在不同机器上运行的是相同的运行环境，避免了因环境差异导致的问题。
这种方式就像安装软件一样简便：传统的安装过程可能需要手动处理各种依赖库，耗费时间且容易出现兼容性问题。而使用Docker技术，只需执行一个命令即可完成安装，快速、方便，并且可以直接使用丰富的镜像资源，支持多个软件版本的共存，极大地提高了开发和部署的效率。
Docker安装
桌面版：Docker桌面版下载
服务器版：Docker服务器版下载
作者电脑是Win11，因此下载桌面版的window，直接运行安装包，安装后需要重启电脑。

这里重新启动后，进入docker界面如下，版本为v4.28.0

二、Docker安装软件

Docker安装软件前，可以先提前配置镜像加速源:

Docker镜像源	源地址
Docker 中国官方镜像	https://registry.docker-cn.com
科大镜像站	https://docker.mirrors.ustc.edu.cn
腾讯云	https://mirror.ccs.tencentyun.com
Azure 中国镜像	https://dockerhub.azk8s.cn
网易云	https://hub-mirror.c.163.com

在这里插入图片描述

我们以安装redis为例，看看Docker如何简便快速安装的：

Docker 官方镜像仓库查找 Redis:https://hub.docker.com/
可通过Docker命令进行安装:docker run -d -p 6379:6379 --name redis redis:latest

Docker命令参考: https://docs.docker.com/reference/cli/docker/container/run/，参考官方给出Docker相关命令和对应参数。

三、构建自己的Docker镜像

【Web项目制作镜像参考：Docker 快速入门笔记】
示例项目地址：https://github.com/gzyunke/test-docker
软件依赖：nodejs
依赖库：koa、log4js、koa-router

编写Dockerfile
【注意】需将Dockerfile文件放到Web项目根目录下

FROM node:11

# 将(当前路径的)项目代码复制到镜像的app目录上
ADD . /app

# 设置容器启动后的默认运行目录
WORKDIR /app

# 运行命令，安装依赖
# RUN 命令可以有多个，但是可以用 && 连接多个命令来减少层级。
# 例如 RUN npm install && cd /app && mkdir logs
RUN npm install --registry=https://registry.npm.taobao.org

# CMD 指令只能一个，是容器启动后执行的命令，算是程序的入口。
# 如果还需要运行其他命令可以用 && 连接，也可以写成一个shell脚本去执行。
# 例如 CMD cd /app && ./start.sh
CMD node app.js

编译Dockerfile打包上述依赖库作为镜像

# 根目录下进入Windows PowerShell, 执行下面编译命令
docker build -t test:v1 .

参数：-t 设置镜像名字和版本号
命令参考文档：https://docs.docker.com/engine/reference/commandline/build/
在这里插入图片描述
完成编译后，在docker desktop中生成Tag为v1的test镜像。

镜像运行

docker run -p 8080:8080 --name test-hello test:v1

参数：-p 映射容器内端口到宿主机；–name 容器名字；-d 后台运行
命令参考文档：https://docs.docker.com/engine/reference/run/

四、目录挂载

为什么要目录挂载？
使用 Docker 运行后，我们改了项目代码不会立刻生效，需要重新build和run。而且，容器里面产生的数据，例如 log 文件，数据库备份文件等，容器删除后就丢失了。因此引入目录挂载方式解决上述问题。
几种挂载方式
bind mount ：直接把宿主机目录映射到容器内，适合挂代码目录和配置文件。可挂到多个容器上；使用方式：bind mount 方式用绝对路径 -v D:/code:/app其中-v是参数，D:/code为绝对路径:/app容器路径
volume ：由容器创建和管理，创建在宿主机，所以删除容器不会丢失，官方推荐，更高效，Linux 文件系统，适合存储数据库数据。可挂到多个容器上；使用方式：-v db-data:/app 其中-v是参数，db-data是名字:/app容器路径
tmpfs mount ：适合存储临时文件，存宿主机内存中。不可多容器共享。（少用）
文档参考：https://docs.docker.com/storage/

示例：docker run -p 8080:8080 --name test-hello -v 绝对路径:/app -d test:v1

这里已成功进行目录上的挂载。

五、多容器通信

项目之间往往不是独立的，通常需要数据库、缓存等进行配合运作，因此不同项目之间需要通信协作。要想多容器之间互通，我们只需要把他们放到同个网络中就可以了。
以上述Web项目为例，增加一个 Redis 依赖，多跑一个 Redis 容器。因此Web容器和Redis容器要相互通信，只需将他们放到通过网络即可。具体操作如下：

创建网络
docker network create test-net创建一个别名为test-net的网络
运行 Redis 在 test-net 网络中，别名redis
docker run -d --name redis --network test-net --network-alias redis redis:latest
并修改app.js代码，将其注释去掉。
运行Web项目，同时运用在同个网络
docker run -p 8080:8080 --name test -v 项目绝对路径:/app --network test-net -d test:v1
查看数据
http://localhost:8080/redis容器终端查看数据是否一致，刷新一次，count递增1

六、docker-compose

上一部分，我们使用了Redis和Web两个容器，但往往在公司项目中，可能需要依赖很大第三方库，依赖等，我们需要管理的容器也会很多，每个都要单独配置运行，指定网络，这会很麻烦。这里，我们引入docker-compose，把项目的多个服务集合到一起，一键运行。
【注意】如果是docker-desktop，默认有docker-compose了，如果是没图形界面的服务器版，需要单独安装，安装方式参考官方文档

编写脚本
首先需要编写docker-compose.yml文件，将项目依赖的多个服务集合到一起

version: "3.7"

services:
  app:
    build: ./
    ports:
      - 80:8080
    volumes:
      - ./:/app
    environment:
      - TZ=Asia/Shanghai
  redis:
    image: redis:5.0.13
    volumes:
      - redis:/data
    environment:
      - TZ=Asia/Shanghai

volumes:
  redis:

运行docker-compose.yml文件
在docker-compose.yml 文件所在目录，执行：docker-compose up -d就可以跑起来了

docker-compose相关命令参考：
查看运行状态：docker-compose ps
停止运行：docker-compose stop
重启：docker-compose restart
重启单个服务：docker-compose restart service-name
进入容器命令行：docker-compose exec service-name sh
查看容器运行log：docker-compose logs [service-name]

七、发布和部署

发布和部署前，需要在https://hub.docker.com/注册一个账号

命令行登录账号
docker login -u username
【注意】如果出现Error saving credentials: error storing credentials - err: exit status 1, out: `status code not OK but 500…, 尝试删掉C:\Users\[用户名]\.docker\config.json文件,再登陆就不会出现这种问题
新建一个tag，名字必须跟你注册账号一样
docker tag test:v1 username/test:v1
push上去
docker push username/test:v1
部署
docker run -d -p 8090:8080 username/test:v1

docker-compose 中也可以直接用这个镜像了

version: "3.7"

services:
  app:
#    build: ./
    image: helloguguji/test:v1
    ports:
      - 80:8080
    volumes:
      - ./:/app
    environment:
      - TZ=Asia/Shanghai
  redis:
    image: redis:5.0.13
    volumes:
      - redis:/data
    environment:
      - TZ=Asia/Shanghai

volumes:
  redis:

【补充】对于Docker有时候上传和下载都太慢了，如果你想要更快的速度，可以使用阿里云的免费镜像托管镜像托管，这里就不具体操作了。阿里云官网

总结：本篇博客记录了自己入门Dokcer技术的笔记，有什么问题可以在评论区一起讨论~