昨天有读者说他不会 docker，今天就给你肝出来了
富 Web 時代，應(yīng)用變得越來越強(qiáng)大，與此同時也越來越復(fù)雜。集群部署、隔離環(huán)境、灰度發(fā)布以及動態(tài)擴(kuò)容缺一不可，而容器化則成為中間的必要橋梁。
本文我們就來探索一下 Docker 的神秘世界，從零到一掌握 Docker 的基本原理與實(shí)踐操作。別再守著前端那一畝三分地，是時候該開疆?dāng)U土了。
講個故事
為了更好的理解 Docker 是什么，我們先來講個故事：
我需要蓋一個房子，于是我搬石頭、砍木頭、畫圖紙、蓋房子。一頓操作，終于把這個房子蓋好了。
結(jié)果，住了一段時間，心血來潮想搬到海邊去。這時候按以往的辦法，我只能去海邊，再次搬石頭、砍木頭、畫圖紙、蓋房子。
煩惱之際，跑來一個魔法師教會我一種魔法。這種魔法可以把我蓋好的房子復(fù)制一份，做成「鏡像」，放在我的背包里。
等我到了海邊，就用這個「鏡像」，復(fù)制一套房子，拎包入住。
是不是很神奇？對應(yīng)到我們的項(xiàng)目中來，房子就是項(xiàng)目本身，鏡像就是項(xiàng)目的復(fù)制，背包就是鏡像倉庫。
如果要動態(tài)擴(kuò)容，從倉庫中取出項(xiàng)目鏡像，隨便復(fù)制就可以了。Build?once，Run?anywhere!
不用再關(guān)注版本、兼容、部署等問題，徹底解決了「上線即崩，無休止構(gòu)建」的尷尬。
虛擬機(jī)與容器
開始之前，我們來做一些基礎(chǔ)知識的儲備：
①虛擬機(jī)：虛擬化硬件
虛擬機(jī) Virtual Machine 指通過軟件模擬的具有完整硬件系統(tǒng)功能的、運(yùn)行在一個完全隔離環(huán)境中的完整計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。在實(shí)體計(jì)算機(jī)中能夠完成的工作在虛擬機(jī)中都能夠?qū)崿F(xiàn)。
在計(jì)算機(jī)中創(chuàng)建虛擬機(jī)時，需要將實(shí)體機(jī)的部分硬盤和內(nèi)存容量作為虛擬機(jī)的硬盤和內(nèi)存容量。
每個虛擬機(jī)都有獨(dú)立的 CMOS、硬盤和操作系統(tǒng)，可以像使用實(shí)體機(jī)一樣對虛擬機(jī)進(jìn)行操作。在容器技術(shù)之前，業(yè)界的網(wǎng)紅是虛擬機(jī)。
虛擬機(jī)技術(shù)的代表，是 VMWare 和 OpenStack。
②容器：將操作系統(tǒng)層虛擬化，是一個標(biāo)準(zhǔn)的軟件單元
其特點(diǎn)如下：
隨處運(yùn)行：容器可以將代碼與配置文件和相關(guān)依賴庫進(jìn)行打包，從而確保在任何環(huán)境下的運(yùn)行都是一致的。
高資源利用率：容器提供進(jìn)程級的隔離，因此可以更加精細(xì)地設(shè)置 CPU 和內(nèi)存的使用率，進(jìn)而更好地利用服務(wù)器的計(jì)算資源。
快速擴(kuò)展：每個容器都可作為單獨(dú)的進(jìn)程予以運(yùn)行，并且可以共享底層操作系統(tǒng)的系統(tǒng)資源，這樣一來可以加快容器的啟動和停止效率。
區(qū)別與聯(lián)系：
虛擬機(jī)雖然可以隔離出很多「子電腦」，但占用空間更大，啟動更慢。虛擬機(jī)軟件可能還要花錢，例如 VMWare。
容器技術(shù)不需要虛擬出整個操作系統(tǒng)，只需要虛擬一個小規(guī)模的環(huán)境，類似「沙箱」。
運(yùn)行空間，虛擬機(jī)一般要幾 GB 到 幾十 GB 的空間，而容器只需要 MB 級甚至 KB 級。
我們來看一下對比數(shù)據(jù)：
虛擬機(jī)屬于虛擬化技術(shù)，而 Docker 這樣的容器技術(shù)，屬于輕量級的虛擬化。
與虛擬機(jī)相比，容器更輕量且速度更快，因?yàn)樗昧?Linux 底層操作系統(tǒng)在隔離的環(huán)境中運(yùn)行。
虛擬機(jī)的 Hypervisor 創(chuàng)建了一個非常牢固的邊界，以防止應(yīng)用程序突破它，而容器的邊界不那么強(qiáng)大。
認(rèn)識 Docker
Docker 是一個開源的應(yīng)用容器引擎，讓開發(fā)者可以打包他們的應(yīng)用以及依賴包到一個可移植的容器中，然后發(fā)布到任何流行的 Linux 機(jī)器上，也可以實(shí)現(xiàn)虛擬化。容器是完全使用沙箱機(jī)制，相互之間不會有任何接口。
Docker 技術(shù)的三大核心概念，分別是：
鏡像 Image
容器 Container
倉庫 Repository
Docker 輕量級的原因是什么？相信你也會有這樣的疑惑：為什么 Docker 啟動快？如何做到和宿主機(jī)共享內(nèi)核？
當(dāng)我們請求 Docker 運(yùn)行容器時，Docker 會在計(jì)算機(jī)上設(shè)置一個資源隔離的環(huán)境。
然后將打包的應(yīng)用程序和關(guān)聯(lián)的文件復(fù)制到 Namespace 內(nèi)的文件系統(tǒng)中，此時環(huán)境的配置就完成了。之后 Docker 會執(zhí)行我們預(yù)先指定的命令，運(yùn)行應(yīng)用程序。
鏡像不包含任何動態(tài)數(shù)據(jù)，其內(nèi)容在構(gòu)建之后也不會被改變。
核心概念
核心概念如下：
Build，Ship and Run（搭建、運(yùn)輸、運(yùn)行）。
Build?once，Run?anywhere（一次搭建，處處運(yùn)行）。
Docker 本身并不是容器，它是創(chuàng)建容器的工具，是應(yīng)用容器引擎。
Docker 三大核心概念，分別是：鏡像 Image，容器 Container、倉庫 Repository。
Docker 技術(shù)使用 Linux 內(nèi)核和內(nèi)核功能（例如 Cgroups 和 namespaces）來分隔進(jìn)程，以便各進(jìn)程相互獨(dú)立運(yùn)行。
由于 Namespace 和 Cgroups 功能僅在 Linux 上可用，因此容器無法在其他操作系統(tǒng)上運(yùn)行。那么 Docker 如何在 macOS 或 Windows 上運(yùn)行？Docker 實(shí)際上使用了一個技巧，并在非 Linux 操作系統(tǒng)上安裝 Linux 虛擬機(jī)，然后在虛擬機(jī)內(nèi)運(yùn)行容器。
鏡像是一個可執(zhí)行包，其包含運(yùn)行應(yīng)用程序所需的代碼、運(yùn)行時、庫、環(huán)境變量和配置文件，容器是鏡像的運(yùn)行時實(shí)例。
更多關(guān)于 Docker 的原理，可以查看《Docker 工作原理及容器化簡易指南》，這里不再贅述：
http://dockone.io/article/8788安裝 Docker
①命令行安裝
Homebrew 的 Cask 已經(jīng)支持 Docker for Mac，因此可以很方便的使用 Homebrew Cask 來進(jìn)行安裝，執(zhí)行如下命令：
brew?cask?install?docker更多安裝方式，請查看官方文檔：
https://www.docker.com/get-started②查看版本
命令如下：
docker?-v③配置鏡像加速
設(shè)置 Docker Engine 寫入配置：
{registry-mirrors:?[http://hub-mirror.c.163.com/,https://registry.docker-cn.com],insecure-registries:[],experimental:?false,debug:?true }④安裝桌面端
桌面端操作非常簡單，先去官網(wǎng)下載[1]。通過 Docker 桌面端，我們可以方便的操作：
clone：克隆一個項(xiàng)目。
build：打包鏡像。
run：運(yùn)行實(shí)例。
share：共享鏡像。
好了，準(zhǔn)備工作就緒，下面可以大展身手了！
快速開始
安裝完 Docker 之后，我們先打個實(shí)際項(xiàng)目的鏡像，邊學(xué)邊用。
①首先需要大致了解一下我們將會用到的 11 個命令
如下圖：
②新建項(xiàng)目
為了快捷，我們直接使用 Vue 腳手架構(gòu)建項(xiàng)目：
vue?create?docker-demo嘗試啟動一下：
yarn?serve訪問地址：http://localhost:8080/。項(xiàng)目就緒，我們接著為項(xiàng)目打包：
yarn?build這時候，項(xiàng)目目錄下的 Dist 就是我們要部署的靜態(tài)資源了，我們繼續(xù)下一步。
需要注意：前端項(xiàng)目一般分兩類，一類直接 Nginx 靜態(tài)部署，一類需要啟動 Node 服務(wù)。本節(jié)我們只考慮第一種。關(guān)于 Node 服務(wù)，后文我會詳細(xì)說明。
③新建 Dockerfile
命令如下：
cd?docker-demo?&&?touch?Dockerfile此時的項(xiàng)目目錄如下：
. ├──?Dockerfile ├──?README.md ├──?babel.config.js ├──?dist ├──?node_modules ├──?package.json ├──?public ├──?src └──?yarn.lock可以看到我們已經(jīng)在 docker-demo 目錄下成功創(chuàng)建了 Dockerfile 文件。
④準(zhǔn)備 Nginx 鏡像
運(yùn)行你的 Docker 桌面端，就會默認(rèn)啟動實(shí)例，我們在控制臺拉取 Nginx 鏡像：
docker?pull?nginx控制臺會出現(xiàn)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如果你出現(xiàn)這樣的異常，請確認(rèn) Docker 實(shí)例是否正常運(yùn)行。
Cannot?connect?to?the?Docker?daemon?at?unix:///var/run/docker.sock.?Is?the?docker?daemon?running?鏡像準(zhǔn)備 OK，我們在根目錄創(chuàng)建 Nginx 配置文件：
touch?default.conf寫入：
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配置鏡像
打開 Dockerfile ，寫入如下內(nèi)容：
FROM?nginx COPY?dist/?/usr/share/nginx/html/ COPY?default.conf?/etc/nginx/conf.d/default.conf我們逐行解釋一下代碼：
FROM nginx 指定該鏡像是基于 nginx:latest 鏡像而構(gòu)建的。
COPY dist/ /usr/share/nginx/html/ 命令的意思是將項(xiàng)目根目錄下 dist 文件夾中的所有文件復(fù)制到鏡像中 /usr/share/nginx/html/ 目錄下。
COPY default.conf /etc/nginx/conf.d/default.conf 將 default.conf 復(fù)制到 etc/nginx/conf.d/default.conf，用本地的 default.conf 配置來替換 Nginx 鏡像里的默認(rèn)配置。
⑥構(gòu)建鏡像
Docker 通過 build 命令來構(gòu)建鏡像：
docker?build?-t?jartto-docker-demo?.按照慣例，我們解釋一下上述代碼：
-t 參數(shù)給鏡像命名 jartto-docker-demo。
. 是基于當(dāng)前目錄的 Dockerfile 來構(gòu)建鏡像。
執(zhí)行成功后，將會輸出：
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鏡像制作成功！我們來查看一下容器：
docker?image?ls?|?grep?jartto-docker-demo可以看到，我們打出了一個 133MB 的項(xiàng)目鏡像：
jartto-docker-demo?latest?7df6efaf9592?About?a?minute?ago?133MB鏡像也有好壞之分，后續(xù)我們將介紹如何優(yōu)化，這里可以先暫時忽略。
⑦運(yùn)行容器
命令如下：
docker?run?-d?-p?3000:80?--name?docker-vue?jartto-docker-demo這里解釋一下參數(shù)：
-d 設(shè)置容器在后臺運(yùn)行。
-p 表示端口映射，把本機(jī)的 3000 端口映射到 container 的 80 端口（這樣外網(wǎng)就能通過本機(jī)的 3000 端口訪問了。
--name 設(shè)置容器名 docker-vue。
jartto-docker-demo 是我們上面構(gòu)建的鏡像名字。
補(bǔ)充一點(diǎn)：在控制臺，我們可以通過 docker ps 查看剛運(yùn)行的 Container 的 ID：
docker?ps?-a控制臺會輸出：
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，那么打開 Docker Dashboard 就可以看到容器列表了，如下圖：
⑧訪問項(xiàng)目
因?yàn)槲覀冇成淞吮緳C(jī) 3000 端口，所以執(zhí)行：
curl?-v?-i?localhost:3000或者打開瀏覽器，訪問：localhost:3000。
⑨發(fā)布鏡像
如果你想為社區(qū)貢獻(xiàn)力量，那么需要將鏡像發(fā)布，方便其他開發(fā)者使用。
發(fā)布鏡像需要如下步驟：
登陸 dockerhub[2]，注冊賬號。
命令行執(zhí)行 docker login，之后輸入我們的賬號密碼，進(jìn)行登錄。
推送鏡像之前，需要打一個 Tag，執(zhí)行 docker tag <image> <username>/<repository>:<tag>。
全流程結(jié)束，以后我們要使用，再也不需要「搬石頭、砍木頭、畫圖紙、蓋房子」了，拎包入住。這也是 Docker 獨(dú)特魅力所在。
常規(guī)操作
到這里，恭喜你已經(jīng)完成了 Docker 的入門項(xiàng)目！如果還想繼續(xù)深入，不妨接著往下看看。
①參數(shù)使用
FROM：
指定基礎(chǔ)鏡像，所有構(gòu)建的鏡像都必須有一個基礎(chǔ)鏡像，且 FROM 命令必須是 Dockerfile 的第一個命令
FROM <image> [AS <name>] 指定從一個鏡像構(gòu)建起一個新的鏡像名字
FROM <image>[:<tag>] [AS <name>] 指定鏡像的版本 Tag
示例：FROM mysql:5.0 AS database
MAINTAINER：
鏡像維護(hù)人的信息
MAINTAINER <name>
示例：MAINTAINER Jartto Jartto@qq.com
RUN：
構(gòu)建鏡像時要執(zhí)行的命令
RUN <command>
示例：RUN [executable, param1, param2]
ADD：
將本地的文件添加復(fù)制到容器中去，壓縮包會解壓，可以訪問網(wǎng)絡(luò)上的文件，會自動下載
ADD <src> <dest>
示例：ADD *.js /app 添加 js 文件到容器中的 app 目錄下
COPY：
功能和 ADD 一樣，只是復(fù)制，不會解壓或者下載文件
CMD：
啟動容器后執(zhí)行的命令，和 RUN 不一樣，RUN 是在構(gòu)建鏡像是要運(yùn)行的命令
當(dāng)使用 docker run 運(yùn)行容器的時候，這個可以在命令行被覆蓋
示例：CMD [executable, param1, param2]
ENTRYPOINT：
也是執(zhí)行命令，和 CMD 一樣，只是這個命令不會被命令行覆蓋
ENTRYPOINT [executable, param1, param2]
示例：ENTRYPOINT [donnet, myapp.dll]
LABEL：為鏡像添加元數(shù)據(jù)，key-value 形式
LABEL <key>=<value> <key>=<value> ...
示例：LABEL version=1.0 description=這是一個web應(yīng)用
ENV：設(shè)置環(huán)境變量，有些容器運(yùn)行時會需要某些環(huán)境變量
ENV <key> <value> 一次設(shè)置一個環(huán)境變量
ENV <key>=<value> <key>=<value> <key>=<value> 設(shè)置多個環(huán)境變量
示例：ENV JAVA_HOME /usr/java1.8/
EXPOSE：暴露對外的端口（容器內(nèi)部程序的端口，雖然會和宿主機(jī)的一樣，但是其實(shí)是兩個端口）
EXPOSE <port>
示例：EXPOSE 80
容器運(yùn)行時，需要用 -p 映射外部端口才能訪問到容器內(nèi)的端口
VOLUME：指定數(shù)據(jù)持久化的目錄，官方語言叫做掛載
VOLUME /var/log 指定容器中需要被掛載的目錄，會把這個目錄映射到宿主機(jī)的一個隨機(jī)目錄上，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的持久化和同步
VOLUME [/var/log,/var/test.....] 指定容器中多個需要被掛載的目錄，會把這些目錄映射到宿主機(jī)的多個隨機(jī)目錄上，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的持久化和同步
VOLUME /var/data var/log 指定容器中的 var/log 目錄掛載到宿主機(jī)上的 /var/data 目錄，這種形式可以手動指定宿主機(jī)上的目錄
WORKDIR：設(shè)置工作目錄，設(shè)置之后 ，RUN、CMD、COPY、ADD 的工作目錄都會同步變更
WORKDIR <path>
示例：WORKDIR /app/test
USER：指定運(yùn)行命令時所使用的用戶，為了安全和權(quán)限起見，根據(jù)要執(zhí)行的命令選擇不同用戶
USER <user>:[<group>]
示例：USER test
ARG：設(shè)置構(gòu)建鏡像是要傳遞的參數(shù)
ARG <name>[=<value>]
ARG name=sss
更多操作，請移步官方使用文檔[3]：
https://docs.docker.com/最佳實(shí)踐
在掌握 Docker 常規(guī)操作之后，我們很容易就可以打出自己想要的項(xiàng)目鏡像。
然而不同的操作打出的鏡像也是千差萬別。究竟是什么原因?qū)е络R像差異，我們不妨繼續(xù)探索。
以下是在應(yīng)用 Docker 過程中整理的最佳實(shí)踐，請盡量遵循如下準(zhǔn)則：
Require 明確：需要什么鏡像。
步驟精簡：變化較少的 Step 優(yōu)先。
版本明確：鏡像命名明確。
說明文檔：整個鏡像打包步驟可以重現(xiàn)。
總結(jié)
容器化技術(shù)必將是云時代不可或缺的技能之一，而 Docker 只是滄海一粟。隨之而來的還有集群容器管理 Kubernetes、Service Mesh 、Istio 等技術(shù)。
打開 Docker 的大門，不斷抽絲剝繭，逐層深入，你將感受到容器化的無窮魅力。
相關(guān)鏈接：
https://www.docker.com/products/docker-desktop
https://hub.docker.com/
https://docs.docker.com/
文章來源：http://jartto.wang/2020/07/04/learn-docker/
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總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的昨天有读者说他不会 docker，今天就给你肝出来了的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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