如何理解 Docker 容器的执行

简介

Docker 容器彻底改变了我们开发、部署和管理应用程序的方式。在本全面教程中，我们将深入探讨 Docker 容器的执行过程，探究其内部工作原理以及如何在实际场景中加以利用。在本指南结束时，你将对 Docker 容器的执行有扎实的理解，并能够为自己的项目发挥其强大功能。

Skills Graph

%%%%{init: {'theme':'neutral'}}%%%% flowchart RL docker(("Docker")) -.-> docker/ImageOperationsGroup(["Image Operations"]) docker(("Docker")) -.-> docker/DockerfileGroup(["Dockerfile"]) docker(("Docker")) -.-> docker/ContainerOperationsGroup(["Container Operations"]) docker/ContainerOperationsGroup -.-> docker/run("Run a Container") docker/ContainerOperationsGroup -.-> docker/ls("List Containers") docker/ContainerOperationsGroup -.-> docker/ps("List Running Containers") docker/ContainerOperationsGroup -.-> docker/start("Start Container") docker/ContainerOperationsGroup -.-> docker/stop("Stop Container") docker/ContainerOperationsGroup -.-> docker/create("Create Container") docker/ImageOperationsGroup -.-> docker/pull("Pull Image from Repository") docker/ImageOperationsGroup -.-> docker/images("List Images") docker/DockerfileGroup -.-> docker/build("Build Image from Dockerfile") subgraph Lab Skills docker/run -.-> lab-417743{{"如何理解 Docker 容器的执行"}} docker/ls -.-> lab-417743{{"如何理解 Docker 容器的执行"}} docker/ps -.-> lab-417743{{"如何理解 Docker 容器的执行"}} docker/start -.-> lab-417743{{"如何理解 Docker 容器的执行"}} docker/stop -.-> lab-417743{{"如何理解 Docker 容器的执行"}} docker/create -.-> lab-417743{{"如何理解 Docker 容器的执行"}} docker/pull -.-> lab-417743{{"如何理解 Docker 容器的执行"}} docker/images -.-> lab-417743{{"如何理解 Docker 容器的执行"}} docker/build -.-> lab-417743{{"如何理解 Docker 容器的执行"}} end

Docker 容器简介

Docker 是一个广受欢迎的容器化平台，它彻底改变了应用程序的开发、部署和管理方式。容器是轻量级、独立且可执行的软件包，其中包含运行应用程序所需的一切，包括代码、运行时环境、系统工具和库。

什么是 Docker 容器？

Docker 容器是一种标准化的软件单元，它将代码及其所有依赖项打包在一起，以便应用程序能够在不同的计算环境中快速、可靠地运行。容器由 Docker 镜像创建而来，而 Docker 镜像是构建容器的蓝图。

graph TD A[Docker 镜像] --> B[Docker 容器] B --> C[应用程序]

Docker 容器的优点

Docker 容器具有多个优点，包括：

可移植性：容器可以在任何机器上稳定运行，而无需考虑底层基础设施。
可扩展性：可以轻松地扩展或缩减容器以满足不断变化的需求。
高效性：容器轻量级，与传统虚拟机相比使用的资源更少。
一致性：容器确保应用程序无论在何种环境下都以相同的方式运行。

Docker 架构

Docker 使用客户端 - 服务器架构，其中 Docker 客户端与 Docker 守护进程进行通信，后者负责构建、运行和管理 Docker 容器。

graph LR A[Docker 客户端] -- API --> B[Docker 守护进程] B -- 拉取/推送 --> C[Docker 镜像仓库] B -- 运行 --> D[Docker 容器]

开始使用 Docker

要开始使用 Docker，你需要在系统上安装 Docker 引擎。然后，你可以使用 docker 命令行界面与 Docker 进行交互，例如构建、运行和管理容器。

## 在 Ubuntu 22.04 上安装 Docker
sudo apt-get update
sudo apt-get install -y docker.io

探索 Docker 容器的执行

Docker 容器的生命周期

Docker 容器的生命周期包括几个阶段，包括创建、运行、暂停、停止和删除。你可以使用各种 Docker 命令来管理这些阶段。

graph LR A[创建] --> B[运行] B --> C[暂停] B --> D[停止] D --> E[删除]

运行 Docker 容器

要运行 Docker 容器，你可以使用 docker run 命令。此命令允许你指定要使用的 Docker 镜像，以及各种选项来配置容器的行为。

## 运行一个 Ubuntu 容器
docker run -it ubuntu:latest /bin/bash

检查 Docker 容器

你可以使用 docker inspect 命令来获取有关正在运行的容器的详细信息，包括其配置、网络设置和资源使用情况。

## 检查一个正在运行的容器
docker inspect <容器ID>

监控 Docker 容器

Docker 提供了几个命令来监控正在运行的容器的状态和性能，例如 docker stats 和 docker logs。

## 监控容器资源使用情况
docker stats <容器ID>

## 查看容器日志
docker logs <容器ID>

Docker 容器中的网络

Docker 容器可以连接到各种网络驱动程序，例如默认的 bridge 网络或用户定义的网络。你可以使用 docker network 命令来管理这些网络。

## 创建一个自定义网络
docker network create my-network

## 将一个容器连接到一个网络
docker run -it --network my-network ubuntu:latest /bin/bash

在 Docker 容器中持久化数据

Docker 提供了几种在容器中持久化数据的选项，例如卷和绑定挂载。这些允许你将数据存储在容器的文件系统之外，确保即使容器停止或删除，数据也会持久存在。

## 创建一个卷并将其挂载到一个容器
docker volume create my-volume
docker run -it -v my-volume:/data ubuntu:latest /bin/bash

Docker 容器的实际应用

Docker 容器在实际中有广泛的应用，从运行微服务到托管 Web 应用程序和数据库。在本节中，我们将探讨 Docker 容器的一些常见用例。

微服务架构

Docker 特别适合构建和部署基于微服务的应用程序。每个微服务都可以打包到一个单独的容器中，从而便于扩展、更新和管理应用程序的各个组件。

graph LR A[客户端] --> B[API 网关] B --> C[微服务 A] B --> D[微服务 B] B --> E[微服务 C] C --> F[数据库] D --> G[消息队列] E --> H[存储]

Web 应用程序托管

Docker 容器可用于打包和部署 Web 应用程序，确保在不同环境中实现一致且可靠的执行。这对于托管需要根据需求进行扩展或缩减的应用程序特别有用。

graph LR A[客户端] --> B[负载均衡器] B --> C[Web 应用容器 1] B --> D[Web 应用容器 2] B --> E[Web 应用容器 3] C --> F[数据库] D --> F E --> F

数据库托管

Docker 容器还可用于托管数据库服务，如 MySQL、PostgreSQL 或 MongoDB。这使得数据库实例的部署、扩展和管理变得容易。

数据库	Docker 镜像
MySQL	mysql:latest
PostgreSQL	postgres:latest
MongoDB	mongo:latest

持续集成与部署

Docker 容器可以集成到持续集成（CI）和持续部署（CD）管道中，实现应用程序的自动化构建、测试和部署。

graph LR A[开发者] --> B[CI/CD 管道] B --> C[构建 Docker 镜像] C --> D[测试 Docker 镜像] D --> E[部署 Docker 容器] E --> F[生产环境]

LabEx 的参与

LabEx 是基于云的解决方案的领先提供商，一直积极参与基于 Docker 的应用程序的开发和部署。LabEx 在容器化技术方面的专业知识帮助许多组织简化了其应用程序交付和管理流程。

总结

Docker 容器已成为现代软件开发和部署的重要工具。在本教程中，我们探讨了 Docker 容器的执行过程，从入门概念到其实际应用。通过了解 Docker 容器的内部工作原理，你现在可以有效地利用这一强大技术来简化开发和部署流程，从而提高项目的效率和可扩展性。