简介
本全面的 Docker 教程为开发者和系统管理员提供了一份实用指南，帮助他们理解和应用容器技术。通过探索 Docker 的核心原理、架构和基本命令，学习者将获得在各种计算环境中高效打包、分发和运行应用程序所需的技能。
Docker 基础
什么是 Docker？
Docker 是一项强大的容器化技术，它彻底改变了软件的打包和部署方式。它使开发者能够在不同的计算环境中一致地创建、分发和运行应用程序。
Docker 的核心概念
容器化原理
容器化允许将应用程序与其所有依赖项捆绑在一起，确保在各种平台上统一执行。与传统虚拟机不同，容器共享主机系统的内核，这使得它们轻量级且高效。
graph TD
A[应用程序代码] --> B[Docker 容器]
B --> C[一致的部署]
B --> D[隔离]
B --> E[可移植性]
Docker 架构
| 组件 | 描述 |
|---|---|
| Docker 守护进程 | 管理容器的后台服务 |
| Docker 客户端 | 用于与 Docker 交互的命令行界面 |
| Docker 镜像仓库 | Docker 镜像的存储和分发平台 |
在 Ubuntu 22.04 上安装
## 更新软件包索引
sudo apt update
## 安装所需的依赖项
sudo apt install apt-transport-https ca-certificates curl software-properties-common
## 添加 Docker 的官方 GPG 密钥
curl -fsSL | sudo gpg --dearmor -o /usr/share/keyrings/docker-archive-keyring.gpg
## 设置 Docker 仓库
echo "deb [arch=$(dpkg --print-architecture) signed-by=/usr/share/keyrings/docker-archive-keyring.gpg] $(lsb_release -cs) stable" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/docker.list > /dev/null
## 安装 Docker 引擎
sudo apt update
sudo apt install docker-ce docker-ce-cli containerd.ioDocker 基本命令
## 检查 Docker 版本
docker --version
## 从 Docker Hub 拉取镜像
docker pull ubuntu:latest
## 列出可用镜像
docker images
## 运行容器
docker run -it ubuntu:latest /bin/bashDocker 的主要优势
- 一致的开发和生产环境
- 快速的应用程序部署
- 高效的资源利用
- 简化的依赖管理
- 增强的可扩展性和可移植性
构建 Docker 镜像
理解 Docker 镜像
Docker 镜像是只读模板，其中包含一组用于创建 Docker 容器的指令。它们是容器化应用程序的基础，打包了所有必要的依赖项和配置。
Dockerfile 基础
Dockerfile 是一个文本文件，其中包含用于组装 Docker 镜像的命令。它提供了一种系统的方法来创建和配置镜像。
graph TD
A[Dockerfile] --> B[构建命令]
B --> C[Docker 镜像]
C --> D[容器部署]
Dockerfile 指令类型
| 指令 | 用途 |
|---|---|
| FROM | 指定基础镜像 |
| RUN | 在镜像构建期间执行命令 |
| COPY | 将文件复制到镜像中 |
| WORKDIR | 设置工作目录 |
| EXPOSE | 声明网络端口 |
| CMD | 定义默认的容器执行命令 |
创建一个示例 Dockerfile
## 使用官方 Ubuntu 基础镜像
FROM ubuntu:22.04
## 更新系统软件包
RUN apt-get update && apt-get upgrade -y
## 安装 Python
RUN apt-get install -y python3 python3-pip
## 设置工作目录
WORKDIR /app
## 复制应用程序文件
COPY. /app
## 安装依赖项
RUN pip3 install -r requirements.txt
## 指定默认命令
CMD ["python3", "app.py"]构建 Docker 镜像
## 导航到包含 Dockerfile 的目录
cd /path/to/project
## 构建 Docker 镜像
docker build -t myapp:v1.
## 验证创建的镜像
docker images镜像管理命令
## 列出本地镜像
docker images
## 删除特定镜像
docker rmi myapp:v1
## 标记镜像
docker tag myapp:v1 myregistry/myapp:latest
## 将镜像推送到镜像仓库
docker push myregistry/myapp:latest镜像创建的最佳实践
- 最小化镜像大小
- 使用多阶段构建
- 利用缓存机制
- 避免安装不必要的软件包
- 实施安全扫描
容器部署
容器生命周期管理
容器部署涉及管理 Docker 容器的整个生命周期，从创建到终止，确保应用程序高效且可靠地运行。
graph LR
A[拉取镜像] --> B[创建容器]
B --> C[启动容器]
C --> D[运行状态]
D --> E[停止容器]
E --> F[删除容器]
容器部署策略
| 策略 | 描述 |
|---|---|
| 单容器 | 单个容器的基本部署 |
| 多容器 | 部署相互连接的容器 |
| 扩展 | 容器实例的水平扩展 |
| 滚动更新 | 逐步替换容器 |
基本容器部署命令
## 运行一个简单的容器
docker run -d --name web-app nginx:latest
## 运行带有端口映射的容器
docker run -p 8080:80 -d nginx:latest
## 运行带有环境变量的容器
docker run -e DATABASE_URL=postgres://user:pass@host/db -d myapp:v1高级部署选项
## 容器资源限制
docker run --cpus=2 --memory=1g nginx:latest
## 卷挂载
docker run -v /host/path:/container/path nginx:latest
## 网络配置
docker run --network=custom_network nginx:latest容器管理命令
## 列出正在运行的容器
docker ps
## 列出所有容器
docker ps -a
## 停止一个容器
docker stop web-app
## 删除一个容器
docker rm web-app
## 重启一个容器
docker restart web-app容器编排基础
## 使用 Docker Compose 部署
docker-compose up -d
## 扩展容器
docker-compose scale web=3
## 检查服务状态
docker-compose ps监控容器性能
## 实时容器资源使用情况
docker stats
## 容器日志
docker logs web-app
## 检查容器详细信息
docker inspect web-app总结
Docker 通过提供轻量级、可移植的容器化解决方案，彻底改变了软件开发方式，确保应用程序能够一致地部署。通过掌握 Docker 的基本概念、安装过程和关键命令，专业人员可以简化他们的开发工作流程，提高系统可靠性，并在不同平台和云环境中实现更高的基础设施灵活性。
