掌握Docker：让你的应用轻松部署和管理

一、引言（为什么要学习docker？）

---

1.1 环境不一致

我本地运行没问题啊：由于环境不一致，导致相同的程序，运行结果却不一致。

1.2 隔离性

哪个哥们又写死循环了，怎么这么卡：在多用户的操作系统下，会因为其他用户的操作失误影响到你自己编些的程序。

1.3 弹性伸缩

淘宝在双11的时候，用户量暴增：需要很多很多的运维人员去增加部署的服务器，运维成本过高的问题。

1.4 学习成本

学习一门技术，得先安装啊：学习每一门技术都要先安装响应的软件，但是还有他所依赖的各种环境，安装软件成本快高过学习成本啦。

二、Docker介绍

---

2.1 Docker的由来

一帮年轻人创业，创办了一家公司，2010年的专门做PAAS平台(平台即服务，把应用服务的运行和开发环境作为一种服务提供 )。但是到了2013年的时候，像亚马逊，微软，Google都开始做PAAS平台。到了2013年，公司资金链断裂，不得不倒闭，于是将公司内的核心技术对外开源，核心技术就是Docker。由于开源了Docker，到了2014年的时候，得到了C轮的融资 $4000W，2015年的时候，得到了D轮的融资.$9500W。于是公司开始全神贯注的维护Docker。

2.2 什么是Docker

Docker时Docker.Lnc公司开源的一个基于LXC(Linux Container容器是一种内核虚拟化技术)技术之上搭建的Container容器引擎，源代码托管在Github上，基于Go语言并遵从Apache2.0协议开源。

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。程序在这个虚拟容器里运行，就好像在真实的物理机上运行一样。有了Docker，就不用担心环境问题。

2.3 为什么要用Docker

2.3.1 虚拟机

虚拟机(virtual machine)就是带环境安装的一种解决方案。它可以在一种操作系统里面运行另一种操作系统，比如在Windows系统里面运行Linux系统。应用程序对此毫无感知，因为虚拟机看上去跟真机系统一模一样，而对于底层系统来说，虚拟机就是一个普通文件，不需要了就删掉，对其它部分毫无影响。

虚拟机的缺点

资源占用多：虚拟机会独占一部分内存和硬盘空间。它运行的时候，其他程序就不能使用这些资源了。哪怕虚拟机里面的应用程序，真正使用的内存只有1M，虚拟机依然需要几百MB的内容才能运行。

启动慢：启动操作系统需要多久，启动虚拟机就需要多久。可能要等几分钟，应用程序才能真正运行。

2.3.2 Linux容器

由于虚拟机存在这个缺点，Linux发展出了另一种虚拟化技术：Linux容器(Linux Containers,缩写为LXC)。Linux容器不是模拟一个完整的操作系统，而是对进程进行隔离。或者说，在正常进程的外面套了一个保护层。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。由于容器是进程级别的，相比虚拟机又很多优势。 Docker在一定程度上是LXC的增强版

（1）启动快
启动容器相当于启动本机的一个进程，而不是启动一个操作系统，速度就快很多。

（2）资源占用少
容器只占用需要的资源，不占用那些没有用到的资源；虚拟机由于是完整的操作系统，不可避免要占用所有资源。
（3）体积小
容器只要包含用到的组件即可，而虚拟机是整个操作系统的打包，所以容器文件比虚拟机文件要小很多。
总之，容器有点像轻量级的虚拟机，能够提供虚拟化的环境，但是成本开销小得多。

2.4 Docker与传统虚拟机的区别

1、docker直接构建在Linux操作系统之上，其使用的内核为当前宿主机的内核；虚拟机一般构建在虚拟机管理软件之上，拥有独立的内核

2、由于docker直接使用宿主机内核所以其性能接近宿主机性能；虚拟机使用自己的内核，但是其内核也是虚拟出来的所以需要进行两级调度性能相对较差。

3、docker相对虚拟机更加轻量，其他和部署更加方便快捷。

bins/libs：应用的中所用的库文件

HostOs：是一种虚拟化技术是在物理机器上安装操作系统，然后在这个操作系统上安装

Hypervisor：虚拟化软件，这样就可以在物理机上虚拟化出若干分区，可以分别安装不同的操作系统。那么在这个物理机器上安装的操作系统就叫做Host OS，对应的安装在虚拟分区上的操作系统叫做Guest OS。

hypervisor：称虚拟机监视器，是用来建立与执行虚拟机器的软件、固件或硬件。

infrastructure：基础设备

2.5 Docker的思想

• 集装箱：会将所有需要的内容放到不同的集装箱中，谁需要这些环境就直接拿到这个集装箱就可以了。

• 标准化：

  • 运输的标准化：Docker有一个码头，所有上传的集装箱都放在了这个码头上，当谁需要某一个环境，就直接指派大鲸鱼去搬运这个集装箱就可以了。
  • 命令的标准化：Docker提供了一些列的命令，帮助我们去获取集装箱等等操作。
  • 提供了REST的API：衍生出了很多的图形化界面，Rancher。

• 隔离性：Docker在运行集装箱内的内容时，会在Linux的内核中，单独的开辟一片空间，这片空间不会影响到其他程序。

• 中央仓库|注册中心：超级码头，上面放的就是集装箱，存放镜像的地方。

• 镜像：就是集装箱

• 容器：运行起来的镜像

三、Docker的安装

---

3.1 下载Docker依赖的环境

想安装Docker，需要先将依赖的环境全部下载，就像Maven依赖JDK一样

yum -y install yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
1

3.2 指定Docker镜像源

默认下载Docker回去国外服务器下载，速度较慢，我们可以设置为阿里云镜像源，速度更快。

Docker有两个版本，ce版(社区版，免费)，ee版(企业版,收费)

yum-config-manager --add-repo http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
1

3.3 安装Docker

依然采用yum的方式安装

yum -y install docker-ce
1

3.4 启动Docker并测试

安装成功后，需要手动启动，设置为开机自启，并测试一下Docker

# 启动Docker服务
systemctl start docker
# 设置开机自动启动
systemctl enable docker
# 测试
docker run hello-world
1
2
3
4
5
6

四、Docker的中央仓库【重点】

---

• Docker官方的中央仓库：这个仓库是镜像最全的，但是下载速度较慢。

  https://hub.docker.com/

• 国内的镜像网站：网易蜂巢，daoCloud等，下载速度快，但是镜像相对不全。

  https://c.163yun.com/hub#/home

  http://hub.daocloud.io/ （推荐使用）

• 在公司内部会采用私服的方式拉取镜像，需要添加配置，如下……

# 需要创建/etc/docker/daemon.json，并添加如下内容
{
  "registry-mirrors": ["https://4p6hldmh.mirror.aliyuncs.com"]
}
# 重启两个服务
systemctl daemon-reload
systemctl restart docker
1
2
3
4
5
6
7

五、镜像的操作【重点】

---

5.1 拉取镜像

从中央仓库拉取镜像到本地

docker pull 镜像名称[:tag]

# 举个栗子：docker pull daocloud.io/library/tomcat:8.5.15-jre8
1
2
3

5.2 查看本地全部镜像

查看本地已经安装过的镜像信息，包含标识，名称，版本，更新时间，大小

docker images
1

5.3 删除本地镜像

镜像会占用磁盘空间，可以直接手动删除，表示通过查看获取

docker rmi 镜像的标识
1

5.4 镜像的导入导出

如果因为网络原因可以通过硬盘的方式传输镜像，虽然不规范，但是有效，但是这种方式导出的镜像名称和版本都是null，需要手动修改

# 将本地的镜像导出
docker save -o 导出的路径 镜像id
# 加载本地的镜像文件
docker load -i 镜像文件
# 修改镜像名称
docker tag 镜像id 新镜像名称:版本
1
2
3
4
5
6

六、容器操作【重点】

---

6.1 运行容器

运行容器需要制定具体镜像，如果镜像不存在，会直接下载

# 简单操作
docker run 镜像的标识|镜像名称[:tag]

# 常用的参数
docker run -d -p 宿主机端口:容器端口 --name 容器名称 镜像的标识|镜像名称[:tag]
# -d：代表后台运行容器
# -p 宿主机端口:容器端口：为了映射当前Linux的端口和容器的端口
# --name 容器名称：指定容器的名称
1
2
3
4
5
6
7
8

6.2 查看正在运行的容器

查看全部正在运行的容器信息

docker ps [-qa]
# -a：查看全部的容器，包括没有运行
# -q：只查看容器的标识
1
2
3

6.3 查看容器日志

查看容器日志，以查看容器运行的信息

docker logs -f 容器id
# -f：可以滚动查看日志的最后几行
1
2

6.4 进入容器内容部

可以进入容器内部进行操作

docker exec -it 容器id bash
1

6.5 复制内容到容器

将宿主机的文件复制到容器内部的指定目录

docker cp 文件名称 容器id:容器内部路径
1

6.6 重启&启动&停止&删除容器

容器的启动，停止，删除等操作，后续经常会使用到

# 重新启动容器
docker restart 容器id

# 启动停止运行的容器
docker start 容器id

# 停止指定的容器（删除容器前，需要先停止容器）
docker stop 容器id
# 停止全部容器
docker stop $(docker ps -qa)

# 删除指定容器
docker rm 容器id
# 删除全部容器
docker rm $(docker ps -qa)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15

七、数据卷【重点】

---

在部署SSM的工程中，需要使用到cp的命令将宿主机内的ssm.war文件复制到容器内部。

数据卷：将宿主机的一个目录映射到容器的一个目录中。

可以在宿主机中操作目录中的内容，那么容器内部映射的文件，也会跟着一起改变。

7.1 创建数据卷

创建数据卷之后，默认会存放在一个目录下 /var/lib/docker/volumes/数据卷名称/_data

docker volume create 数据卷名称
1

7.2 查看数据卷详情

查看数据卷的详细信息，可以查询到存放路径，创建时间等等

docker volume inspect 数据卷名称
1

7.3 查看全部数据卷

查看全部数据卷信息

docker volume ls
1

7.4 删除数据卷

删除指定数据卷

docker volume rm 数据卷名称
1

7.5 容器映射数据卷

映射有两种方式：

• 通过数据卷名称映射，如果数据卷不存在。Docker会帮你自动创建，会将容器内部自带的文件，存储在默认的存放路径中。
• 通过路径映射数据卷，直接指定一个路径作为数据卷的存放位置。但是这个路径下是空的。

# 通过数据卷名称映射
docker run -v 数据卷名称:容器内部的路径 镜像id
# 通过路径映射数据卷
docker run -v 路径:容器内部的路径 镜像id
1
2
3
4

八、Dockerfile自定义镜像【重点】

---

我们可以从中央仓库下载一个镜像，也可以自己手动去制作一个镜像，需要通过Dockerfile去指定自定义镜像的信息

8.1 Dockerfile

创建自定义镜像就需要创建一个Dockerfile，如下为Dockerfile的语言

from: 指定当前自定义镜像依赖的环境
copy: 将相对路径下的内容复制到自定义镜像中
workdir: 声明镜像的默认工作目录
run: 执行的命令，可以编写多个
cmd: 需要执行的命令（在workdir下执行的，cmd可以写多个，只以最后一个为准）

# 举个例子，创建一个dockerfile文件,制作SSM容器镜像，而且ssm.war要放在Dockerfile的同级目录下
from daocloud.io/library/tomcat:8.5.16-jre8-alpine
copy ssm.war /usr/local/tomcat/webapps
1
2
3
4
5
6
7
8
9

8.2 通过Dockerfile制作镜像

编写完Dockerfile后需要通过命令将其制作为镜像，并且要在Dockerfile的当前目录下，之后即可在镜像中查看到指定的镜像信息，注意最后的 .

docker build -t 镜像名称[:tag] .
1

这里的.指的dockerfile的路径，一般都在dockerfile所在目录制作镜像，所以设置.会在当前目录找dockerfile文件。

九. Docker-Compose【重点】

---

之前运行一个镜像，需要添加大量的参数,可以通过Docker-Compose编写这些参数。而且Docker-Compose可以帮助我们批量的管理容器。这些信息只需要通过一个docker-compose.yml文件去维护即可。

9.1 下载并安装Docker-Compose

9.1.1 下载Docker-Compose

去github官网搜索docker-compose，下载1.24.1版本的Docker-Compose

下载路径：https://github.com/docker/compose/releases/download/1.24.1/docker-compose-Linux-x86_64

9.1.2 设置权限

需要将DockerCompose文件的名称修改一下，给予DockerCompose文件一个可执行的权限

mv docker-compose-Linux-x86_64 docker-compose
chmod 777 docker-compose
1
2

9.1.3 配置环境变量

方便后期操作，配置一个环境变量

将docker-compose文件移动到了/usr/local/bin , 修改了/etc/profile文件，给/usr/local/bin配置到了PATH中

mv docker-compose /usr/local/bin

vi /etc/profile
# 添加内容： export PATH=$JAVA_HOME:/usr/local/bin:$PATH

source /etc/profile
1
2
3
4
5
6

9.1.4 测试

在任意目录下输入docker-compose

9.2 Docker-Compose管理MySQL和Tomcat容器

yml文件以key: value方式来指定配置信息

多个配置信息以换行+缩进的方式来区分

在docker-compose.yml文件中，不要使用制表符

version: '3.1'
services:
  mysql:           # 服务的名称
    restart: always   # 代表只要docker启动，那么这个容器就跟着一起启动
    image: daocloud.io/library/mysql:5.7.4  # 指定镜像路径
    container_name: mysql  # 指定容器名称
    ports:
      - 3306:3306   #  指定端口号的映射
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: root   # 指定MySQL的ROOT用户登录密码
      TZ: Asia/Shanghai        # 指定时区
    volumes:
     - /opt/docker_mysql_tomcat/mysql_data:/var/lib/mysql   # 映射数据卷
  tomcat:
    restart: always
    image: daocloud.io/library/tomcat:8.5.16-jre8-alpine
    container_name: tomcat
    ports:
      - 8080:8080
    environment:
      TZ: Asia/Shanghai
    volumes:
      - /opt/docker_mysql_tomcat/tomcat_webapps:/usr/local/tomcat/webapps
      - /opt/docker_mysql_tomcat/tomcat_logs:/usr/local/tomcat/logs
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24

version 字段是表明使用那个版本的compose ，compose 有如下的版本，目前的最新版是 3.7

• 1
• 2
• 2.x
• 3.x

不同版本的 compose 支持了不同的 docker 版本

9.3 使用docker-compose命令管理容器

在使用docker-compose的命令时 ，默认会在当前目录下找docker-compose.yml文件

# 1. 基于docker-compose.yml启动管理的容器
docker-compose up -d

# 2. 关闭并删除容器
docker-compose down

# 3. 开启|关闭|重启已经存在的由docker-compose维护的容器
docker-compose start|stop|restart

# 4. 查看由docker-compose管理的容器
docker-compose ps

# 5. 查看日志
docker-compose logs -f
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14

9.4 docker-compose配合Dockerfile使用

使用docker-compose.yml文件以及Dockerfile文件在生成自定义镜像的同时启动当前镜像，并且由docker-compose去管理容器

9.4.1 docker-compose文件

编写docker-compose.yml文件

# yml文件
version: '3.1'
services:
  ssm:
    restart: always
    build:            # 构建自定义镜像
      context: ../      # 指定dockerfile文件的所在路径
      dockerfile: Dockerfile   # 指定Dockerfile文件名称
    image: ssm:1.0.1
    container_name: ssm
    ports:
      - 8081:8080
    environment:
      TZ: Asia/Shanghai
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14

9.4.2 Dockerfile文件

编写Dockerfile文件

from daocloud.io/library/tomcat:8.5.15-jre8
copy ssm.war /usr/local/tomcat/webapps
1
2

9.4.3 运行

测试效果

# 可以直接启动基于docker-compose.yml以及Dockerfile文件构建的自定义镜像
docker-compose up -d
# 如果自定义镜像不存在，会帮助我们构建出自定义镜像，如果自定义镜像已经存在，会直接运行这个自定义镜像
# 重新构建的话。
# 重新构建自定义镜像
docker-compose build
# 运行当前内容，并重新构建
docker-compose up -d --build
1
2
3
4
5
6
7
8

后记