Docker 入门终极指南，别再说不会用Docker了

富 Web 时代，应用变得愈来愈强大，与此同时也愈来愈复杂。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。

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

咱们将会围绕下面几点展开：

1. 讲个故事
2. 虚拟机与容器
3. 认识 Docker
4. 核心概念
5. 安装 Docker
6. 快速开始
7. 常规操做
8. 最佳实践

1、讲个故事

为了更好的理解 Docker 是什么，咱们先来说个故事：

我须要盖一个房子，因而我搬石头、砍木头、画图纸、盖房子。一顿操做，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。这种魔法能够把我盖好的房子复制一份，作成「镜像」，放在个人背包里。

黑魔法

等我到了海边，就用这个「镜像」，复制一套房子，拎包入住。

是否是很神奇？对应到咱们的项目中来，房子就是项目自己，镜像就是项目的复制，背包就是镜像仓库。若是要动态扩容，从仓库中取出项目镜像，随便复制就能够了。Build once，Run anywhere!

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

2、虚拟机与容器

开始以前，咱们来作一些基础知识的储备：

1.虚拟机：虚拟化硬件

虚拟机 Virtual Machine 指经过软件模拟的具备完整硬件系统功能的、运行在一个彻底隔离环境中的完整计算机系统。在实体计算机中可以完成的工做在虚拟机中都可以实现。

在计算机中建立虚拟机时，须要将实体机的部分硬盘和内存容量做为虚拟机的硬盘和内存容量。每一个虚拟机都有独立的 CMOS、硬盘和操做系统，能够像使用实体机同样对虚拟机进行操做。在容器技术以前，业界的网红是虚拟机。

虚拟机技术的表明，是 VMWare 和 OpenStack。更多请参看：

https://baike.baidu.com/item/...

2.容器：将操做系统层虚拟化，是一个标准的软件单元

• 随处运行：容器能够将代码与配置文件和相关依赖库进行打包，从而确保在任何环境下的运行都是一致的。
• 高资源利用率：容器提供进程级的隔离，所以能够更加精细地设置 CPU 和内存的使用率，进而更好地利用服务器的计算资源。
• 快速扩展：每一个容器均可做为单独的进程予以运行，而且能够共享底层操做系统的系统资源，这样一来能够加快容器的启动和中止效率。

3.区别与联系

• 虚拟机虽然能够隔离出不少「子电脑」，但占用空间更大，启动更慢。虚拟机软件可能还要花钱，例如VMWare；
• 容器技术不须要虚拟出整个操做系统，只须要虚拟一个小规模的环境，相似「沙箱」；
• 运行空间，虚拟机通常要几 GB 到 几十 GB 的空间，而容器只须要 MB 级甚至 KB级；

咱们来看一下对比数据：

与虚拟机相比，容器更轻量且速度更快，由于它利用了 Linux 底层操做系统在隔离的环境中运行。虚拟机的 Hypervisor 建立了一个很是牢固的边界，以防止应用程序突破它，而容器的边界不那么强大。

物理机部署不能充分利用资源，形成资源浪费。虚拟机方式部署，虚拟机自己会占用大量资源，致使资源浪费，另外虚拟机性能也不好。而容器化部署比较灵活，且轻量级，性能较好。

虚拟机属于虚拟化技术，而 Docker 这样的容器技术，属于轻量级的虚拟化。

3、认识 Docker

Docker

1.概念

Docker 是一个开源的应用容器引擎，让开发者能够打包他们的应用以及依赖包到一个可移植的容器中，而后发布到任何流行的 Linux 机器上，也能够实现虚拟化。容器是彻底使用沙箱机制，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 轻量级的缘由？

相信你也会有这样的疑惑：为何 Docker 启动快？如何作到和宿主机共享内核？

当咱们请求 Docker 运行容器时，Docker 会在计算机上设置一个资源隔离的环境。而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。以后 Docker 会执行咱们预先指定的命令，运行应用程序。

镜像不包含任何动态数据，其内容在构建以后也不会被改变。

4、核心概念

1.Build, Ship and Run（搭建、运输、运行）；

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

3.Docker 自己并非容器，它是建立容器的工具，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 Cgroups 和 namespaces）来分隔进程，以便各进程相互独立运行。

6.因为 Namespace 和 Cgroups 功能仅在 Linux 上可用，所以容器没法在其余操做系统上运行。那么 Docker 如何在 macOS 或 Windows 上运行？ Docker 实际上使用了一个技巧，并在非 Linux 操做系统上安装 Linux 虚拟机，而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。

5、安装 Docker

1.命令行安装

Homebrew 的 Cask 已经支持 Docker for Mac，所以能够很方便的使用 Homebrew Cask来进行安装，执行以下命令：

brew cask install docker

更多安装方式，请查看官方文档：

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

2.查看版本

docker -v

3.配置镜像加速

设置 Docker Engine 写入配置：

4.安装桌面端

Docker 桌面端

桌面端操做很是简单，先去官网下载。经过 Docker 桌面端，咱们能够方便的操做：

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，准备工做就绪，下面能够大展身手了！

6、快速开始

安装完 Docker 以后，咱们先打个实际项目的镜像，边学边用。

1.首先须要大体了解一下咱们将会用到的 11 个命令

2.新建项目

为了快捷，咱们能够直接使用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，咱们接着为项目打包：

yarn build

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

须要注意：前端项目通常分两类，一类直接 Nginx 静态部署，一类须要启动 Node 服务。本节咱们只考虑第一种。

3.新建 Dockerfile

cd docker-demo && touch Dockerfile

此时的项目目录以下：

能够看到咱们已经在 docker-demo 目录下成功建立了 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，咱们在控制台拉取 Nginx 镜像：

docker pull nginx

控制台会出现以下信息：

若是你出现这样的异常，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，咱们在根目录建立 Nginx 配置文件：

touch default.conf

写入：

5.配置镜像

打开 Dockerfile ，写入以下内容：

咱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 文件夹中的全部文件复制到镜像中 /usr/share/nginx/html/ 目录下；
• COPY default.conf /etc/nginx/conf.d/default.conf 将 default.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 经过 build 命令来构建镜像：

docker build -t jartto-docker-demo .

按照惯例，咱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：

镜像制做成功！咱们来查看一下容器：

docker image ls | grep jartto-docker-demo

能够看到，咱们打出了一个 133MB 的项目镜像：

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

镜像也有好坏之分，后续咱们将介绍如何优化，这里能够先暂时忽略。

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 container 的 80 端口（这样外网就能经过本机的 3000 端口访问了
• --name 设置容器名 docker-vue
• jartto-docker-demo 是咱们上面构建的镜像名字

补充一点：
在控制台，咱们能够经过 docker ps 查看刚运行的 Container 的 ID：

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

若是你使用桌面端，那么打开 Docker Dashboard 就能够看到容器列表了，以下图：

8.访问项目

由于咱们映射了本机 3000 端口，因此执行：

curl -v -i localhost:3000

或者打开浏览器，访问：localhost:3000

9.发布镜像

若是你想为社区贡献力量，那么须要将镜像发布，方便其余开发者使用。

发布镜像须要以下步骤：

• 登录 dockerhub，注册帐号；
• 命令行执行 docker login，以后输入咱们的帐号密码，进行登陆；
• 推送镜像以前，须要打一个 Tag，执行 docker tag <image> <username>/<repository>:<tag>

全流程结束，之后咱们要使用，不再须要「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。

7、常规操做

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

1.参数使用

FROM：
#指定基础镜像，全部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，能够访问网络上的文件，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 同样，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 不同，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，这个能够在命令行被覆盖
示例：CMD [executable, param1, param2]

ENTRYPOINT：
#也是执行命令，和 CMD 同样，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，有些容器运行时会须要某些环境变量
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，虽然会和宿主机的同样，可是实际上是两个端口）
EXPOSE <port>
示例：EXPOSE 80
容器运行时，须要用 -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，官方语言叫作挂载
VOLUME /var/log 
#指定容器中须要被挂载的目录，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.....] 
#指定容器中多个须要被挂载的目录，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，这种形式能够手动指定宿主机上的目录

WORKDIR：
#设置工做目录，设置以后 ，RUN、CMD、COPY、ADD 的工做目录都会同步变动
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一样用户
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

更多操做，请移步官方使用文档：

https://docs.docker.com/

8、最佳实践

在掌握 Docker 常规操做以后，咱们很容易就能够打出本身想要的项目镜像。然而不一样的操做打出的镜像也是千差万别。

到底是什么缘由致使镜像差别，咱们不妨继续探索。

如下是在应用 Docker 过程当中整理的最佳实践，请尽可能遵循以下准则：

1. Require 明确：须要什么镜像
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：整个镜像打包步骤能够重现

推荐以下两篇文章：

• https://www.docker.com/blog/i...
• https://docs.docker.com/devel...

9、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 K8s、Service Mesh 、Istio 等技术。打开 Docker 的大门，不断抽丝剥茧，逐层深刻，你将感觉到容器化的无穷魅力。