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Docker学习
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Docker学习

Docker介绍

概念

Docker是目前世界上主流的软件容器平台。开发人员可以使用Docker解决在协作编程时遇到的“在我的电脑上可以运行,怎么你这里不可以正常工作”的问题。运维人员可以使用Docker在一个隔离容器中并行的运行程序和管理程序,业利用 Docker 可以构建敏捷的软件交付管道,以更快的速度、更高的安全性和可靠的信誉为 Linux 和 Windows Server 应用发布新功能。

Docker 可以让开发者打包他们的应用以及依赖包到一个轻量级、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(类似 iPhone 的 app),更重要的是容器性能开销极低。

Docker应用场景

  • Web 应用的自动化打包和发布。
    
  • 自动化测试和持续集成、发布。
    
  • 在服务型环境中部署和调整数据库或其他的后台应用。
    
  • 从头编译或者扩展现有的 OpenShift 或 Cloud Foundry 平台来搭建自己的 PaaS 环境。
    

Docker的优点

容器除了运行其中应用外,基本不消耗额外的系统资源,使得应用的性能很高,同时系统的开销尽量小。传统虚拟机方式运行 10 个不同的应用就要起 10 个虚拟机,而Docker 只需要启动 10 个隔离的应用即可。

具体说来,Docker 在如下几个方面具有较大的优势。
1、简化程序:
Docker 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,便可以实现虚拟化。Docker改变了虚拟化的方式,使开发者可以直接将自己的成果放入Docker中进行管理。方便快捷已经是 Docker的最大优势,过去需要用数天乃至数周的 任务,在Docker容器的处理下,只需要数秒就能完成。

2、避免选择恐惧症:
如果你有选择恐惧症,还是资深患者。那么你可以使用 Docker 打包你的纠结!比如 Docker 镜像;Docker 镜像中包含了运行环境和配置,所以 Docker 可以简化部署多种应用实例工作。比如 Web 应用、后台应用、数据库应用、大数据应用比如 Hadoop 集群、消息队列等等都可以打包成一个镜像部署。

3、节省开支:
一方面,云计算时代到来,使开发者不必为了追求效果而配置高额的硬件,Docker 改变了高性能必然高价格的思维定势。Docker 与云的结合,让云空间得到更充分的利用。不仅解决了硬件管理的问题,也改变了虚拟化的方式。

4、可快速移植扩展
Docker 容器几乎可以在任意的平台上运行,包括物理机、虚拟机、公有云、私有云、个人电脑、服务器等。 这种兼容性可以让用户把一个应用程序从一个平台直接迁移到另外一个。

5、方便管理
使用 Docker,只需要小小的修改,就可以替代以往大量的更新工作。所有的修改都以增量的方式被分发和更新,从而实现自动化并且高效的管理。

Docker概念

Docker Daemon

运行在宿主机上,Docker守护进程,用户通过Docker client(Docker命令)与Docker daemon交互。

Docker Client

Docker 命令行工具,是用户使用Docker的主要方式,Docker client与Docker daemon通信并将结果返回给用户,Docker client也可以通过socket或者RESTful api访问远程的Docker daemon

Docker Image

镜像是只读的,镜像中包含有需要运行的文件。镜像用来创建container,一个镜像可以运行多个container;镜像可以通过Dockerfile创建,也可以从Docker hub/registry上下载。

Docker Container

容器是Docker的运行组件,启动一个镜像就是一个容器,容器是一个隔离环境,多个容器之间不会相互影响,保证容器中的程序运行在一个相对安全的环境中。

Docker Hub

共享和管理Docker镜像,用户可以上传或者下载上面的镜像,官方地址为https://registry.hub.docker.com/,也可以搭建自己私有的Docker registry。

Docker安装步骤

Linux环境下安装教程(centos+yum)

  1. 使用xshell连接到centos服务器
  2. 在根目录下执行 yum install docker安装Docker
  3. 使用 命令将Docker设置为开机自启
systemctl start docker.service
systemctl enable docker.service
  1. 测试是否安装成功 docker version

Windows环境下安装教程(Win10)

  1. 启用Hyper-V
    打开控制面板 - 程序和功能 - 启用或关闭Windows功能,勾选Hyper-V,然后点击确定即可
  2. Docker下载地址为:https://store.docker.com/editions/community/docker-ce-desktop-windows 点击下载安装Docker即可
  3. 在桌面找到Docker for Windows快捷方式,双击启动即可!启动成功后托盘处会有一个小鲸鱼的图标。打开命令行输入命令:docker version可以查看当前docker版本号
  4. 更换镜像源地址:中国官方镜像源地址为:https://registry.docker-cn.com 点击托盘处docker图标右键选择-Settings,然后修改点击托盘处docker图标右键选择-Settings,然后修改Regristry mirrors
  5. 载入测试镜像测试:输入命名“docker run hello-world”可以加载测试镜像来测试

Docker常用命令

  1. 拉取docker镜像
    docker pull image_name
  2. 查看宿主机上的镜像,Docker镜像保存在/var/lib/docker目录下:
    docker images
  3. 删除镜像
    docker rmi docker.io/tomcat:7.0.77-jre7 或者 docker rmi b39c68b7af30
  4. 查看当前有哪些容器正在运行
    docker ps
  5. 查看所有容器
    docker ps -a
  6. 启动、停止、重启容器命令:
    docker start container_name/container_id
    docker stop container_name/container_id
    docker restart container_name/container_id
  7. 后台启动一个容器后,如果想进入到这个容器,可以使用attach命令:
    docker attach container_name/container_id
  8. 删除容器的命令:
    docker rm container_name/container_id
  9. 删除所有停止的容器:
    docker rm $(docker ps -a -q)
  10. 查看当前系统Docker信息
    docker info
  11. 从Docker hub上下载某个镜像:
    docker pull centos:latest
  12. 查找Docker Hub上的nginx镜像
    docker search nginx
  13. 删除所有镜像
    docker rmi $(docker images -q)
  14. 删除单个镜像
    docker rmi <imageID>

DockerFile

首先我们来看一下Docker中的镜像,容器和DockerFile的关系:

从这一张图中我们可以看出来每一个DockerFile对应一个容器,其实DockerFile就是用于定义镜像,运行镜像启动容器。

DockerFile概念

在理解DockerFile之前,我们先梳理一下Docker容器,镜像和DockeFile的关系:

DockerFiler:其实它就是Docker镜像的描述文件,就是用于定义一个镜像,可以理解成火箭发射的A、B、C、D……的步骤。

Docker镜像:通过Dockerfile做出来的,包含操作系统基础文件和软件运行环境,它使用分层的存储方式。

容器:是运行起来的镜像,简单理解,Docker镜像相当于程序,容器相当于进程。

现在来介绍一下DockerFile:
Dockerfile 是一个文本文件,其内包含了一条条的指令(Instruction),每一条指令构建一层,因此每一条指令的内容,就是描述该层应当如何构建。有了 Dockerfile,当我们需要定制自己额外的需求时,只需在 Dockerfile 上添加或者修改指令,重新生成 image 即可,省去了敲命令的麻烦。

Docker 镜像是一个特殊的文件系统,除了提供容器运行时所需的程序、库、资源、配置等文件外,还包含了一些为运行时准备的一些配置参数(如匿名卷、环境变量、用户等)。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。

镜像的定制实际上就是定制每一层所添加的配置、文件。如果我们可以把每一层修改、安装、构建、操作的命令都写入一个脚本,用这个脚本来构建、定制镜像,那么之前提及的无法重复的问题、镜像构建透明性的问题、体积的问题就都会解决。这个脚本就是 Dockerfile。

DockerFile文件详解

DockerFile文件包括四部分:基础镜像信息、维护者信息、镜像操作指令、容器启动执行指令。
一开始必须要指明所基于的镜像名称,接下来一般会说明维护者信息。

后面则是镜像操作指令,例如 RUN 指令。RUN 指令将对镜像执行跟随的指令。每执行一条RUN 指令,镜像添加新的一层,并提交。

最后是 CMD 指令,来指明运行容器时的操作命令。

FROM 指令:格式: FROM 或者 FROM:。第一条指令必须是 FROM 指令。并且,如果在同一个Dockerfile中创建多个镜像时,可以使用多个 FROM 指令。

MAINTAINER 指令:指定维护者信息。

RUN 指令:格式:RUN 或者 RUN ["executable","param1","param2"]

具体实例:

##  Dockerfile文件格式

# This dockerfile uses the ubuntu image
# VERSION 2 - EDITION 1
# Author: docker_user
# Command format: Instruction [arguments / command] ..
 
# 1、第一行必须指定 基础镜像信息
FROM ubuntu
 
# 2、维护者信息
MAINTAINER docker_user docker_user@email.com
 
# 3、镜像操作指令
RUN echo "deb http://archive.ubuntu.com/ubuntu/ raring main universe" >> /etc/apt/sources.list
RUN apt-get update && apt-get install -y nginx
RUN echo "\ndaemon off;" >> /etc/nginx/nginx.conf
 
# 4、容器启动执行指令
CMD /usr/sbin/nginx

DockerFile指令详解

FROM指定基础镜像

FROM 指令用于指定其后构建新镜像所使用的基础镜像。FROM 指令必是 Dockerfile 文件中的首条命令,启动构建流程后,Docker 将会基于该镜像构建新镜像,FROM 后的命令也会基于这个基础镜像。

FROM语法格式为:

FROM <image>
或
FROM <image>:<tag>
或
FROM <image>:<digest>

通过 FROM 指定的镜像,可以是任何有效的基础镜像。FROM 有以下限制:

  • FROM 必须 是 Dockerfile 中第一条非注释命令
  • 在一个 Dockerfile 文件中创建多个镜像时,FROM 可以多次出现。只需在每个新命令 FROM 之前,记录提交上次的镜像 ID。
  • tag 或 digest 是可选的,如果不使用这两个值时,会使用 latest 版本的基础镜像

RUN执行命令

在镜像的构建过程中执行特定的命令,并生成一个中间镜像。格式:

#shell格式
RUN <command>
#exec格式
RUN ["executable", "param1", "param2"]
  • RUN 命令将在当前 image 中执行任意合法命令并提交执行结果。命令执行提交后,就会自动执行 Dockerfile 中的下一个指令。
    
  • 层级 RUN 指令和生成提交是符合 Docker 核心理念的做法。它允许像版本控制那样,在任意一个点,对 image 镜像进行定制化构建。
    
  • RUN 指令创建的中间镜像会被缓存,并会在下次构建中使用。如果不想使用这些缓存镜像,可以在构建时指定 --no-cache 参数,如:docker build --no-cache。
    

COPY复制命令

格式:

COPY <源路径>... <目标路径>
COPY ["<源路径1>",... "<目标路径>"]

和 RUN 指令一样,也有两种格式,一种类似于命令行,一种类似于函数调用。COPY 指令将从构建上下文目录中 <源路径> 的文件/目录复制到新的一层的镜像内的<目标路径>位置。比如:

COPY package.json /usr/src/app/

<源路径>可以是多个,甚至可以是通配符,其通配符规则要满足 Go 的 filepath.Match 规则,如:

COPY hom* /mydir/
COPY hom?.txt /mydir/

<目标路径>可以是容器内的绝对路径,也可以是相对于工作目录的相对路径(工作目录可以用 WORKDIR 指令来指定)。目标路径不需要事先创建,如果目录不存在会在复制文件前先行创建缺失目录。

此外,还需要注意一点,使用 COPY 指令,源文件的各种元数据都会保留。比如读、写、执行权限、文件变更时间等。这个特性对于镜像定制很有用。特别是构建相关文件都在使用 Git 进行管理的时候。

ADD更改及的复制文件

ADD 指令和 COPY 的格式和性质基本一致。但是在 COPY 基础上增加了一些功能。比如<源路径>可以是一个 URL,这种情况下,Docker 引擎会试图去下载这个链接的文件放到<目标路径>去。

在构建镜像时,复制上下文中的文件到镜像内,格式:

ADD <源路径>... <目标路径>
ADD ["<源路径>",... "<目标路径>"]

注意
如果 docker 发现文件内容被改变,则接下来的指令都不会再使用缓存。关于复制文件时需要处理的/,基本跟正常的 copy 一致

ENV设置环境变量

格式有两种:

ENV <key> <value>
ENV <key1>=<value1> <key2>=<value2>...

这个指令很简单,就是设置环境变量而已,无论是后面的其它指令,如 RUN,还是运行时的应用,都可以直接使用这里定义的环境变量。

ENV VERSION=1.0 DEBUG=on \
    NAME="Happy Feet"

这个例子中演示了如何换行,以及对含有空格的值用双引号括起来的办法,这和 Shell 下的行为是一致的。

EXPOSE

为构建的镜像设置监听端口,使容器在运行时监听。格式:

EXPOSE <port> [<port>...]

EXPOSE 指令并不会让容器监听 host 的端口,如果需要,需要在 docker run 时使用 -p、-P 参数来发布容器端口到 host 的某个端口上。

VOLUME定义匿名卷

VOLUME用于创建挂载点,即向基于所构建镜像创始的容器添加卷:

VOLUME ["/data"]

一个卷可以存在于一个或多个容器的指定目录,该目录可以绕过联合文件系统,并具有以下功能:

  • 卷可以容器间共享和重用
    
  • 容器并不一定要和其它容器共享卷
    
  • 修改卷后会立即生效
    
  • 对卷的修改不会对镜像产生影响
    
  • 卷会一直存在,直到没有任何容器在使用它
    

VOLUME 让我们可以将源代码、数据或其它内容添加到镜像中,而又不并提交到镜像中,并使我们可以多个容器间共享这些内容。

WORKDIR制定工作目录

WORKDIR用于在容器内设置一个工作目录:

WORKDIR /path/to/workdir

通过WORKDIR设置工作目录后,Dockerfile 中其后的命令 RUN、CMD、ENTRYPOINT、ADD、COPY 等命令都会在该目录下执行。 如,使用WORKDIR设置工作目录:

WORKDIR /a
WORKDIR b
WORKDIR c
RUN pwd

在以上示例中,pwd 最终将会在 /a/b/c 目录中执行。在使用 docker run 运行容器时,可以通过-w参数覆盖构建时所设置的工作目录。

USER指定当前用户

USER 用于指定运行镜像所使用的用户:

USER daemon

使用USER指定用户时,可以使用用户名、UID 或 GID,或是两者的组合。以下都是合法的指定试:

USER user
USER user:group
USER uid
USER uid:gid
USER user:gid
USER uid:group

使用USER指定用户后,Dockerfile 中其后的命令 RUN、CMD、ENTRYPOINT 都将使用该用户。镜像构建完成后,通过 docker run 运行容器时,可以通过 -u 参数来覆盖所指定的用户。

CMD

CMD用于指定在容器启动时所要执行的命令。CMD 有以下三种格式:

CMD ["executable","param1","param2"]
CMD ["param1","param2"]
CMD command param1 param2

省略可执行文件的 exec 格式,这种写法使 CMD 中的参数当做 ENTRYPOINT 的默认参数,此时 ENTRYPOINT 也应该是 exec 格式,具体与 ENTRYPOINT 的组合使用,参考 ENTRYPOINT。

注意
与 RUN 指令的区别:RUN 在构建的时候执行,并生成一个新的镜像,CMD 在容器运行的时候执行,在构建时不进行任何操作。

ENTRYPOINT

ENTRYPOINT 用于给容器配置一个可执行程序。也就是说,每次使用镜像创建容器时,通过 ENTRYPOINT 指定的程序都会被设置为默认程序。ENTRYPOINT 有以下两种形式:

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

ENTRYPOINT 与 CMD 非常类似,不同的是通过docker run执行的命令不会覆盖 ENTRYPOINT,而docker run命令中指定的任何参数,都会被当做参数再次传递给 ENTRYPOINT。Dockerfile 中只允许有一个 ENTRYPOINT 命令,多指定时会覆盖前面的设置,而只执行最后的 ENTRYPOINT 指令。

docker run运行容器时指定的参数都会被传递给 ENTRYPOINT ,且会覆盖 CMD 命令指定的参数。如,执行docker run -d时,-d 参数将被传递给入口点。

也可以通过docker run --entrypoint重写 ENTRYPOINT 入口点。如:可以像下面这样指定一个容器执行程序:

ENTRYPOINT ["/usr/bin/nginx"]

完整构建代码:

# Version: 0.0.3
FROM ubuntu:16.04
MAINTAINER 何民三 "cn.liuht@gmail.com"
RUN apt-get update
RUN apt-get install -y nginx
RUN echo 'Hello World, 我是个容器' \ 
   > /var/www/html/index.html
ENTRYPOINT ["/usr/sbin/nginx"]
EXPOSE 80

使用docker build构建镜像,并将镜像指定为 itbilu/test:

docker build -t="itbilu/test" .

构建完成后,使用itbilu/test启动一个容器:

docker run -i -t  itbilu/test -g "daemon off;"

在运行容器时,我们使用了 -g "daemon off;",这个参数将会被传递给 ENTRYPOINT,最终在容器中执行的命令为 /usr/sbin/nginx -g "daemon off;"。

LABLE

LABEL用于为镜像添加元数据,元数以键值对的形式指定:

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

使用LABEL指定元数据时,一条LABEL指定可以指定一或多条元数据,指定多条元数据时不同元数据之间通过空格分隔。推荐将所有的元数据通过一条LABEL指令指定,以免生成过多的中间镜像。 如,通过LABEL指定一些元数据:

LABEL version="1.0" description="这是一个Web服务器" by="IT笔录"

指定后可以通过docker inspect查看:

docker inspect itbilu/test
"Labels": {
    "version": "1.0",
    "description": "这是一个Web服务器",
    "by": "IT笔录"
},

ARG

ARG用于指定传递给构建运行时的变量:

ARG <name>[=<default value>]```

如,通过ARG指定两个变量:

ARG site
ARG build_user=IT笔录


以上我们指定了 site 和 build_user 两个变量,其中 build_user 指定了默认值。在使用 docker build 构建镜像时,可以通过 --build-arg <varname>=<value> 参数来指定或重设置这些变量的值。

docker build --build-arg site=itiblu.com -t itbilu/test .```

这样我们构建了 itbilu/test 镜像,其中site会被设置为 itbilu.com,由于没有指定 build_user,其值将是默认值 IT 笔录。

ONBUILD

ONBUILD用于设置镜像触发器:

ONBUILD [INSTRUCTION]```

当所构建的镜像被用做其它镜像的基础镜像,该镜像中的触发器将会被钥触发。 如,当镜像被使用时,可能需要做一些处理:

[...]
ONBUILD ADD . /app/src
ONBUILD RUN /usr/local/bin/python-build --dir /app/src
[...]


#### STOPSIGNAL
STOPSIGNAL用于设置停止容器所要发送的系统调用信号:

STOPSIGNAL signal```

所使用的信号必须是内核系统调用表中的合法的值,如:SIGKILL。

SHELL

SHELL用于设置执行命令(shell式)所使用的的默认 shell 类型:

SHELL ["executable", "parameters"]

SHELL在Windows环境下比较有用,Windows 下通常会有 cmd 和 powershell 两种 shell,可能还会有 sh。这时就可以通过 SHELL 来指定所使用的 shell 类型:


FROM microsoft/windowsservercore

# Executed as cmd /S /C echo default
RUN echo default

# Executed as cmd /S /C powershell -command Write-Host default
RUN powershell -command Write-Host default

# Executed as powershell -command Write-Host hello
SHELL ["powershell", "-command"]
RUN Write-Host hello

# Executed as cmd /S /C echo hello
SHELL ["cmd", "/S"", "/C"]
RUN echo hello

使用Docker部署SpringBoot项目

第一步:创建项目使用的镜像

docker pull openjdk:8-jre

第二步:在pom.xml目录下创建Dockerfile文件

FROM openjdk:8-jre
MAINTAINER

COPY TARGET/demo-0.0.1-SNAPSHOT.jar /test.jar
ENTEYPOINT ["java","-jar","/test.jar"]

第三步:将项目打包,并将整个项目copy到服务器中

第四步:进入到Dockerfile文件所在目录下

docker build -t name(name是自定义的名称)

第五步:运行项目

docker run --name name(自命名) -d -p 8080:8080(端口可自定义) name(上一步中的name)


标题:Docker学习
作者:XxwGit
地址:http://xxwgit.cn/solo/articles/2019/08/25/1566669700007.html

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