Docker快速使用

一、核心概念

Docker是一种软件部署技术，利用容器化技术为应用程序封装独立的运行环境。每个运行环境即为一个容器，承载容器运行的计算机称为宿主机。

容器与虚拟机的区别：

• Docker容器: 多个容器共享同一个系统内核。
• 虚拟机: 每个虚拟机包含一个操作系统的完整内核。
• 优势: Docker容器比虚拟机更轻量、占用空间更小、启动速度更快。

镜像 (Image)是容器的模板，可类比为软件安装包。镜像类似于制作糕点的模具，可用于创建多个糕点（容器），并可分享给他人。

• 容器是基于镜像运行的应用程序实例，可类比为安装好的软件。

Docker仓库 (Registry): 用于存放和分享Docker镜像的场所。

• Docker Hub: Docker的官方公共仓库，存储了大量用户分享的Docker镜像。Docker Hub官网

二、Docker安装

Docker是基于Linux的容器化技术。在Windows和Mac电脑上，Docker通过虚拟化一个Linux子系统来运行。

Linux系统宿主机是最佳的Docker实战环境。

• Linux系统安装

直接使用命令安装即可，比较简单，不过多讲解。

• Windows系统安装

1. 启用Windows功能: 勾选“Virtual Machine Platform”（虚拟机平台）和“适用于Linux的Windows子系统”（WSL）。

2. 重启电脑: 根据提示完成重启。

3. 安装WSL:

• 以管理员身份打开命令提示符（CMD）。

• 执行wsl --set-default-version 2将WSL默认版本设为2。

• 执行wsl --update安装WSL（国内网络建议添加--web-download参数减少下载失败）。

4. 下载并安装Docker Desktop: 从官方网站下载对应CPU架构的安装包（Windows通常为AMD64），按提示完成安装。

如果不想安装到C盘，使用命令start /w "" "Docker Desktop Installer.exe" install --installation-dir=D:Docker放到自己的目录

5. 启动Docker Desktop: 需保持Docker Desktop软件运行。

6. 验证安装: 在Windows终端输入docker --version，若能打印版本号则表示安装成功。

三、docker pull 下载镜像命令

用于从Docker仓库下载镜像到本地。

一个完整的镜像名称包含四部分内容：registry/namespace/image_name:tag

• registry: 仓库地址。docker.io表示Docker Hub官方仓库，官方仓库可省略。
• namespace: 命名空间，通常是作者或组织名称。library是Docker官方仓库的命名空间，可省略。
• image_name: 镜像的名称。
• tag: 镜像的标签名，通常表示版本号。latest表示最新版本，可省略。

示例 docker pull nginx：从Docker Hub官方仓库下载最新版Nginx镜像。

docker pull docker.n8n.io/n8nio/n8n: 从n8n的私有仓库下载n8n镜像。

Docker Hub网站：Docker官方仓库，可搜索、查看镜像详情（如官方镜像、版本号、使用说明）。

docker images：列出所有已下载到本地的Docker镜像。

docker rmi image_name 或 docker rmi image_id：删除镜像

• 可指定镜像名称或ID。

四、docker run运行容器

docker run 镜像名或镜像id：使用镜像创建并运行容器 (最重要命令)

docker ps: 查看正在运行的容器。docker run后，原窗口被占用，可新开窗口执行docker ps

• ps：process status（进程状态）
• 输出信息包括：Container ID（容器唯一ID）、Image（基于哪个镜像创建）、Names（容器名称，如果docker run没有手动设置名字，则系统会自动分配一个随机的名字）。
• docker ps默认只查看运行中的容器
• docker ps -a：支持查看运行和已停止的容器

docker run -d 镜像名或镜像id

• d：detached mode，分离模式，表示让容器在后台运行，不会阻塞当前窗口。控制台只打印容器ID，容器日志不会直接输出到终端。
• 执行后打印的是容器的长ID，而docker ps会输出容器的一个短ID，短ID就是截取的长ID，作用是一样的

自动拉取：可以跳过docker pull命令，直接执行docker run，如果本地不存在指定镜像，docker run会先自动拉取镜像，再创建并运行容器。

docker run -p 端口号1:端口号2 镜像名

• 每个容器运行在独立的虚拟网络环境中，与宿主机的网络隔离，默认无法直接从宿主机访问容器内部网络。

• -p参数将宿主机的端口映射到容器内部的端口。

• -p 宿主机端口:容器内部端口（先外后内）

  * 示例: -p 80:80将宿主机的80端口转发到容器内的80端口。

五、挂载卷

【绑定挂载】docker run -v 宿主机目录:容器内目录 镜像名

• 功能: 将宿主机的文件目录与容器内的文件目录进行绑定。使得在任一方修改该文件夹时，另一方都会同步修改
• 挂载卷：绑定的目录就称为挂载卷
• 目的: 实现数据的持久化保存。当容器被删除时，容器内的数据也会被删除，但挂载卷可确保容器删除时，数据仍保存在宿主机上。

【命名卷挂载】

docker run -v 卷的名字:容器内目录 镜像名

• 让Docker自动创建一个存储空间，并为其命名：docker volume create 卷的名字
• 查询挂载卷在宿主机的真实目录：docker volume inspect 卷的名字
• 命名卷挂载的好处：命名卷第一次使用的时候，docker会把容器目录中的内容同步到命名卷中，进行一个初始化；而绑定挂载没有这个功能

docker volume list：查看所有创建过的卷

docker volume rm 卷名：删除卷

docker volume prune -a：删除所有没有任何容器在使用的卷

小结：

docker run = 使用镜像创建+运行容器

每次执行都会创建一个新的容器

六、docker run的其他参数

docker run -e xxx：传递环境变量，可多次-e

• 可在dockerhub上搜索容器对应镜像，可传递的环境变量有哪些

docker run --name容器名：指定容器的名字，该名字在整个宿主机上必须唯一，不能重复

docker run -it：控制台可以进入容器内部交互，类似于从宿主机进入了容器的cmd

docker run --rm：当容器停止时，删除容器

• -it 常常和 –rm搭配使用，用于临时调试容器

docker run --restart xxx：用于配置容器停止时的重启策略

• always：容器停止就立即重启
• unless-stopped：意外停止重启，但手动停止不重启

docker rm -f容器ID或容器名

• 删除容器
• -f：force，强制删除，对正在运行的容器需要加上

七、调试容器

如果不想创建容器，只想对已有容器进行启停，使用stop/start

• docker stop 容器ID或容器名：停止一个正在运行的容器，停止后，docker ps查询不到该容器
• docker start 容器ID或容器名：重新启动一个已停止的容器。
• 使用stop/start重新启停容器时，不需要再写已写过的端口映射、挂载卷和环境变量，docker已自动记录并保存，可通过docker inspect 容器ID或容器名查看，让AI分析输出结果

docker create：使用和docker run相同，但只创建容器，不立即启动（回顾：docker run = 创建+启动），如果要启动，用 docker start

docker logs 容器ID或容器名：查看容器的命令

• -f: follow 滚动查看日志，实时刷新。

docker exec 容器ID或容器名 Linux命令：在一个正在运行的Docker容器内部执行Linux命令。

• 示例: docker exec my_nginx ps -ef 查看容器内进程。由于资源视图隔离，看不见宿主机进程。

docker exec -it 容器ID /bin/sh：进入容器内部获得交互式命令行环境，可进行文件系统查看、进程管理或深入调试。

• 可以直接在命令行环境里执行cd、ls等
• docker为尽量压缩镜像的大小，容器内部通常是极简操作系统，可能缺失vi等常用工具，需要自行安装：参考24:18

八、构建镜像

dockerfile：是一个文本文件，详细列出了如何制作Docker镜像的步骤和指令

• dockerfile：图纸
• 镜像：模具
• 容器：糕点

使用dockerfile制作一个镜像并推送到docker hub上（以将一个python程序打包为docker镜像为例）：25:43

• 准备Dockerfile文件（这段好多看不懂啊）
• FROM 基础镜像: 所有Dockerfile的第一行，选择一个基础镜像，表示新镜像在此基础上构建。
• WORKDIR 目录路径: 设置镜像内的工作目录，后续命令在此目录下执行。
• COPY 源路径 目标路径: 将宿主机的文件或目录拷贝到镜像内的指定路径。
• RUN 命令: 在镜像构建过程中执行的命令（例如安装依赖）。
• EXPOSE 端口号: 声明镜像提供服务的端口（仅为声明，非强制，实际端口映射仍由-p参数决定）。
• CMD 命令: 容器运行时默认执行的启动命令。一个Dockerfile只能有一个CMD指令。
• ENTRYPOINT 命令: 与CMD类似，但优先级更高，不易被docker run命令覆盖。
• 构建镜像：docker build -t 镜像名称:版本号 Dockerfile所在目录。
• docker build -t docker-test . (在当前目录构建名为docker-test的镜像)。
• 镜像构建好之后，可以使用docker run基于该镜像创建一个容器
• 将镜像推送至Docker Hub
• docker login
• 构建镜像：要带上namespace【docker build -t <用户名>/<镜像名称>[:<版本号>]】。推送时镜像名称必须包含用户名作为命名空间。
• docker push <用户名>/<镜像名称>[:<版本号>]
• 在docker hub上用<用户名>/<镜像名称>搜索镜像

九、docker网络

1、桥接模式

Docker网络默认是Bridge (桥接模式)，所有容器默认连接到此网络。每个容器被分配一个内部IP地址（通常是172.17.x.x开头）。

在内部子网中，容器可以通过内部IP地址互相访问。但容器网络与宿主机网络隔离，需通过端口映射（-p）才能从宿主机访问。

创建子网：docker network create <子网名称>

• 该子网默认也是桥接模式

指定容器加入不同的子网：docker run -d –name <容器名称> –network <子网名称>

• 同一个子网的容器可以互相通信，而跨子网则不行。
• 同一子网内的容器可以使用容器名称互相访问，而不必使用内部IP地址（Docker内部DNS机制可以把容器名字转换成IP地址）：
• docker run -e 加入环境变量时，可以使用容器名而不是IP地址。
• ping容器名字

2、Host (主机模式)

Docker容器直接共享宿主机的网络命名空间、 直接使用宿主机的IP地址，无需端口映射（-p参数），容器内的服务直接运行在宿主机的端口上，通过宿主机的IP和端口即可访问容器。

• 语法：docker run –network host
• 在浏览器直接访问服务器的IP地址加端口80就可以访问到容器

在容器内部查询ip地址：32:40

• 安装工具iproute2
• 命令：ip addr show
• 可以发现容器的内网地址=云服务器内网地址，说明容器共享了宿主机的网络空间

3、None (不联网模式)

容器不连接任何网络，完全隔离。

docker network list：展示出所有网络

• NAME中的bridge、host、none是三种默认网络，不能删除
• docker network rm <网络ID>= docker network remove <网络ID>：删除自定义子网

十、Docker Compose（多容器编排）

当一个完整的应用由多个模块（如前端、后端、数据库）组成时

• 若将所有模块打包成一个巨大容器，会导致故障蔓延、可伸缩性差、扩容只能将整个大容器复制一份，做不到针对某个模块的精准性扩容。
• 最佳实践是把若每个模块独立容器化，但是管理多个容器（创建、网络配置）会增加使用成本（多次执行docker run并需要配置容器间网络）——引入容器编排技术。

docker compose 使用 yml文件管理多个容器

• yml文件列出了容器如何创建、如何协同工作的说明。可理解为多个docker run命令
• docker run命令和docker compose文件的对比关系：34:56

services: 顶级元素，每个服务对应一个容器。

image: 对应docker run中的镜像名。

environment`: 对应docker run的-e参数。

volumes: 对应docker run的-v参数（挂载卷）。

ports: 对应docker run的-p参数。

网络：Docker Compose会自动为每个Compose文件创建一个默认子网，文件中定义的所有容器都会自动加入此子网，并可通过服务名称互相访问。不像docker run命令那样需要显式地为容器指定子网。

docker compose可以自定义容器的启动顺序，确保依赖服务先启动（35:58）

• depends_on

AI辅助：可借助AI工具生成等价的Docker Compose文件。

• 创建docker compose文件：36:19
• docker compose up: 启动YAML文件中定义的所有服务（容器）。
• 会自动创建子网和容器。
• -d: 后台运行。
• docker ps检查正在运行的容器
• 如果容器已经在运行，再执行一次docker compose up并不会启动新的容器，没有任何效果
• docker compose down: 停止并删除由Compose文件定义的所有服务和网络。
• docker ps -a
• docker compose stop：仅停止服务，不删除容器。
• docker compose start：启动已停止的服务。
• docker compose -f </目录/文件名.yml> up: 指定非标准文件名（docker-compose.yaml）的Compose文件进行操作。

小结：

Docker Compose是一个轻量级的容器编排技术，适合个人使用和单机运行。