一文了解Docker容器技術的操作
前言一、Docker是什麼二、Docker的安裝及測試Docker的安裝Docker的Hello world測試三、Docker的常見操作鏡像的基本操作容器的基本操作鏡像、容器的導入和導出四、關於DockerFile總結
前言
相信點進這篇文章的Coder，不管是在各大技術論壇上、技術交流群，亦或招聘網上，應該都有見到過Doker容器技術的面孔，隨着社會節奏的加快以及迫於生活的壓力，在計算機技術日新月異的今天，真正能夠沉下心來學習一門技術的時間真的不多。趁着這段空閑的時間，濤耶也該是時候把過去學習時所積累的筆記沉澱一下了。本文主要是從是什麼、為什麼、怎麼做的角度來介紹Docker容器技術的入門，能讓初次接觸Docker容器技術的朋友更快更便捷的使用Docker。
一、Docker是什麼
對於Docker，官方的介紹如下：
Docker 是一個開源的應用容器引擎，讓開發者可以打包他們的應用以及依賴包到一個可移植的鏡像中，然後發布到任何流行的 Linux或Windows機器上，也可以實現虛擬化。容器是完全使用沙箱機制，相互之間不會有任何接口。
在實際的開發過程中，我們往往會因為環境的搭建而浪費過多的時間，而現如今有了Docker容器技術的支持，我們不再過於擔心各種因為環境問題而造成的過多時間的浪費。Docker容器引擎中已經為我們提供了開發過程中所需要的各種鏡像，我們需要有Resid數據庫、Elasticsearch搜索技術、Mq消息隊列等支持，我們都可以使用Docker中的pull命令來從中央倉庫中進行拉取，而不像傳統那樣從各大官網亦或github中進行下載。讀到這裏的朋友應該會有所發現，Docker就有點類似Maven管理工具，或者直接將Docker看做一個裝載了大量“物資”的集裝箱，但Docker的強大之處可並不止步於此，查閱了解后，Docker主要有以下幾大特性：
- Automating the packaging and deployment of applications（使應用的打包與部署自動化）
- Creation of lightweight, private PAAS environments（創建輕量、私密的PAAS環境）
- Automated testing and continuous integration/deployment（實現自動化測試和持續的集成/部署）
- Deploying and scaling web apps, databases and backend services（部署與擴展webapp、數據庫和後台服務）
總之，Docker容器是現如今相當火熱的一門技術。之前讀到網上有着這麼一句話：電腦如果有問題，沒有是重裝系統解決不了的。話雖如此，但是一旦重裝系統之後，我們之前系統中所有保存資源都被消除了，我們需要使用QQ增進朋友之間的感情，則要到鵝廠中去下載、安裝；需要網易雲音樂來放鬆心情，則要到官網中安裝、下載，以及需要下載並安裝其他各大軟件才能滿足自己的實際需求，一個不小心還可能會綁架其他垃圾軟件。當然有的朋友會在重裝系統之前自己的資源備份以下，重裝系統之後再直接使用，但依然免不了N個下一步所帶來的時間消耗。假如現在有這麼一個容器，裏面存放着我們需要的所有資源，在我們需要的時候只需要一行簡單的pull命令即可迅速完成所有軟件的下載安裝步驟，這豈不美哉！
沒錯，Docker容器就是基於這麼一個思想來解決我們各大煩惱。如果對於Docker容器技術的理解還不是特別清楚，可拜讀一下大佬的文章：漫畫 | 從搬家到容器技術 Docker 應用場景解析，這篇文章使用漫畫的形式來給讀者介紹Docker容器的優勢。
二、Docker的安裝及測試
Docker的安裝
我們往往是使用Linux系統來安裝Docker，在之前的文章也有過Linux系統的安裝，這裏就不多介紹了。下面我們就在CentOS Linux release 8.0.1905 (Core)系統下來安裝一下Docker吧。
首選使用cat /etc/redhat-release查看一下自己的Linux版本：
[root@iZm5eei156c9h3hrdjpe77Z ~]# cat /etc/redhat-release
CentOS Linux release 8.0.1905 (Core)
在安裝Docker之前，我們先把yum更新一下
update yum
安裝Docker需要的軟件包
yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
設置一下docker的yum源，後期在使用的Docker的pull操作都是在此倉庫中下載
yum-config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo
查看倉庫中所有的docker版本，以便安裝我們需要的Docker版本
yum list docker-ce --showduplicates | sort -r
安裝需要的docker版本，此處以Docker17.12.1版本為例
yum install docker-ce-17.12.1.ce
成功安裝之後，便可使用docker version/docker -v即可查看所安裝docker的版本
# docker version
[root@iZm5eei156c9h3hrdjpe77Z ~]# docker version
Client:
Version: 17.12.1-ce
API version: 1.35
Go version: go1.9.4
Git commit: 7390fc6
Built: Tue Feb 27 22:15:20 2018
OS/Arch: linux/amd64
Server:
Engine:
Version: 17.12.1-ce
API version: 1.35 (minimum version 1.12)
Go version: go1.9.4
Git commit: 7390fc6
Built: Tue Feb 27 22:17:54 2018
OS/Arch: linux/amd64
Experimental: false
# docker -v
[root@iZm5eei156c9h3hrdjpe77Z ~]# docker -v
Docker version 17.12.1-ce, build 7390fc6
之後，我們需要更換docker拉取軟件的服務，這裏使用的是Aliyun鏡像加速器，使用加速器可以提升獲取Docker官方鏡像的速度（一下操作可直接複製執行）：
sudo mkdir -p /etc/docker
sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
"registry-mirrors": ["https://1ewanek5.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart docker
這樣一來，我們便完整的安裝好了Docker。（PS：由於系統環境的問題，在安裝過程中可能需要到其他依賴，只需要根據提示操作即可）
Docker的Hello world測試
任何技術的學習，我們都離不開Hello world，Docker也不例外，下面我們來使用Docker來運行一下Hello world吧，在測試之前我們首先使用如下命令來啟動Docker，啟動、重新啟動以及設置開機自啟動:
# Docker的啟動
systemctl start docker
# Docker的重啟
systemctl restart docker
# Docker的開機自啟動
systemctl enable docker # 一般我們使用開機自啟動的形式
啟動好Docker之後，我們來在Docker中運行一下hello world：
# docker 運行hello world
docker run hello-world
在我們執行docker run hello-world之後，Docker首先會根據我們的命令查看一下本地是否存在hello-world鏡像，如果存在則會直接運行，如果不存在就會去中央倉庫中拉取（下載）hello-world鏡像（拉取過程極為迅速）之後再來運行。由於我們首次使用Docker，所以執行之後會出現以下結果：
由於Docker已經幫我們拉取了hello-world鏡像，所以當我們再次運行docker run hello-world之後，則會出現如下結果：
順便一提，我們在使用Docker拉取所拉取的所有鏡像都來源於Docker的中央倉庫，裏面存放了大量的鏡像可供我們自由使用：https://hub.docker.com/
三、Docker的常見操作
啟動docker systemctl start docker，重啟systemctl restart docker，開機docker自啟動systemctl enable docker
# Docker的啟動
systemctl start docker
# Docker的重啟
systemctl restart docker
# Docker的開機自啟動
systemctl enable docker # 一般我們使用開機自啟動的形式
鏡像的基本操作
- 使用
search命令來檢索中央倉庫中收錄的鏡像，這裏以tomcat為例
# 檢索鏡像：docker search [鏡像名稱]
docker search tomcat
- 拉取（下載）鏡像：
docker pull tomcat(默認最新版本)，如果需要其他版本可在中央倉庫中查閱
# 拉取鏡像：docker pull [鏡像名稱]
docker pull tomcat
# 默認拉取的是最新版本，如果需要特定版本，在後面指定即可，以tomcat7.0.1為例
docker pull tomcat:7.0.1
# 查看已經下載的本地鏡像
docker images
# 刪除本地鏡像: docker rmi 鏡像名稱/IMAGE ID
docker rmi tomcat
容器的基本操作
# 根據鏡像啟動對應的容器
docker run -d --name mytomcat tomcat
# --name 對容器起一個別名
# -d 對指定的容器進行後台運行
# 停止運行的容器：docker stop 容器名稱/CONTAINER ID
docker stop mytomcat
docker ps # 查看正在運行的容器
docker ps -a # 查看本地所有的容器
# 注：刪除容器是使用rm，刪除鏡像是rmi，且刪除鏡像之前需要停止運行容器並刪除
docker rm mytomcat
- 啟動一個做了端口映射的容器，在之前創建容器之後，我們無法通過ip:端口的形式來訪問Docker中所開啟的服務，因為每一個容器他都是獨立，所以要想訪問，我們則需要通過端口的映射來訪問容器。
docker run -d --name mytomcat -p 8888:8080 tomcat
# --name：對容器起一個別名
# -p:將主機的端口映射到容器的一個端口 主機端口:容器內部的端口
# -d:後台運行
docker update mytomcat --restart=always
docker exec -it mytomcat /bin/bash
- 本地文件（是centos不是windows）與docker容器中文件之間的互傳，以將ik分詞器插件上傳至elasticsearch容器為例：
# 先將windows上的文件使用xftp上傳到vmware linux中，然後將文件使用docker命令上傳到docker容器中
# docker cp 本地路徑 容器名:容器路徑
docker cp ./elasticsearch-analysis-ik-6.5.4.zip elasticsearch:/usr/share/elasticsearch/plugins
Docker容器是獨立，且其相當於是一個及其精簡版的Linux，在我們通過exec命令之後，我們是無法使用vim、vi等命令來對其內部文件進行編輯，在一般情況下我們在創建好容器之後一般會對其配置文件進行編輯，此時我們可以使用Docker中的掛載來將容器內文件掛載到宿主機中。當我們在宿主機中對掛載的文件進行編輯的時候，容器中所被掛載的文件也會做出相應的修改，下面就是docker掛載文件的-v操作（以掛載Es的配置文件和數據文件為例）：
mkdir -p ./resources/elasticsearch/config
mkdir -p ./resources/elasticsearch/data
docker run --name elasticsearch -p 9200:9200 \
-e "discovery.type=single-node" \
-e ES_JAVA_OPTS="-Xms256m -Xmx256m" \
-v /resources/elasticsearch/config/elasticsearch.yml:/usr/share/elasticsearch/config/elasticsearch.yml \
-v /resources/elasticsearch/data:/usr/share/elasticsearch/data -d elasticsearch:5.6.8
鏡像、容器的導入和導出
export：可將docker容器通過export導出為tar文件
docker export mytomcat > mytomcat.tar
import：基於tar文件來創建一個新的鏡像
docker import - mytomcat < mytomcat.tar
注：以上指示Docker容器中常用的一些命令，對於不同的鏡像的使用，其啟動命令也是會有所區別，後面的一些命令會在使用的時候進行介紹，其他更多Docker操作可參考Docker官方文檔：
https://docs.docker.com/engine/reference/commandline/docker/
四、關於DockerFile
上面我們已經介紹了Docker以及在使用Docker過程中常用的一些命令。而本小結將會介紹Dockerfile，Dockerfile是常用的一種創建鏡像的方式，由file我們也不難知道Dockerfile就是一個Docker文件，可以簡單把它理解成在其內部定義了構建Docker容器的一條條指令，而每一條指令的內容都代表了構建容器的每個流程，Docker通過讀取Dockerfile內的每條指令來構建鏡像。下面我們將會簡單介紹編寫Dockerfile的常用指令及其搭建流程，並最終使用Dockerfile來搭建一個centos鏡像。（PS：本文中的Dockerfile僅僅是簡單介紹，之後Dockerfile的詳細編寫會單獨成文整理）
Dockerfile官方文檔：https://docs.docker.com/develop/develop-images/dockerfile_best-practices/
在介紹Dockerfile之前，我們首先通過下面這張圖來直觀的了解下Dockerfile（來源網絡，侵刪。）
從上圖我們可以大致了解Dockerfile的編寫流程，一個標準的Dockerfile以FROM指令開頭（除註釋之外，註釋通過#進行），一般來說，Dockerfile中的指令主要包括四種類型，該四種類型也就是編寫Dockerfile的一般流程：
- 指定構建新鏡像的基礎鏡像（父鏡像）：FROM
- 說明所構建鏡像的維護者信息：MAINTAINER（官方已經不贊成使用）、LABEL（建議使用）
- 對鏡像的操作指令：RUN、ENV、ADD、COPY以及WORKDIR
- 對容器的啟動指令：CMD、ENTRYPOINT、USER
下面我們通過Dockerfile的形式來搭建一個nginx容器，並訪問其index.html頁面。
創建一個工作目錄，用於指定創建新鏡像的所需要的文件（不做要求，但卻是一種創建鏡像的規範）
mkdir demo_dockerfile
cd demo_dockerfile
vim Dockerfile
編寫Dockerfile文件
FROM nginx
LABEL author=taoye email=26647879@qq.com desc="Hello Dockerfile, I am a coder."
Dockerfile文件寫完之後，我們通過該文件來創建一個新的鏡像，-t參數用於指定創建新鏡像的倉庫和名稱，並設置版本，注意在結尾有.，表示的是指定構建新鏡像過程中的上下文環境的目錄。
docker build -t demo_nginx/demo_dockerfile:v1.0 .
執行之後docker build之後便會在本地創建了一個新的鏡像，我們可以通過該鏡像來創建容器並使用curl來進行測試
docker run --name demo_nginx -d -p 7777:80 demo_nginx/demo_dockerfile:v1.0
curl localhost:7777
總結
本文首先介紹的是對Docker基本認識，其次詳細說明了Docker環境的搭建，之後常見的Docker操作，最後簡單介紹了Dockerfile及通過Dockerfile創建一個簡單nginx容器。在之後文章中會詳細介紹Dockerfile，最好的學習方式莫過於從官方文檔中盡情的無償汲取知識，本文說到底僅僅是在學習Docker官方文檔之後的一個簡單總結，所涉及到的也只是冰山一角。Docker官方文檔中包含了詳細且全面的介紹，涉及到Docker的方方面面，有條件的朋友強烈建議閱讀耐心地閱讀官方文檔：http://docs.docker.com/engine/reference/builder/
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