Docker入门教程，从零开始怎么学？-杰瑞科技汇

什么是 Docker？
- 核心思想
- 为什么使用 Docker？
核心概念
- 镜像
- 容器
- 仓库
- Dockerfile
环境准备
- 安装 Docker
- 验证安装
Docker 常用命令详解
- 镜像命令
- 容器生命周期命令
- 容器交互命令
- 其他实用命令
实战案例：运行一个 Nginx 服务器
实战案例：构建一个自定义 Python 应用镜像
- 创建项目
- 编写 Dockerfile
- 构建镜像
- 运行容器
数据持久化：Docker 卷
- 什么是 Docker 卷？
- 创建和使用卷
Docker Compose：管理多容器应用
- 什么是 Docker Compose？
- 安装 Docker Compose
- 编写 docker-compose.yml 文件
- 启动和管理应用
最佳实践与总结
- 使用 .dockerignore
- 以非 root 用户运行容器
- 只运行一个进程

什么是 Docker？

Docker 是一个开源的容器化平台，它可以将你的应用程序及其依赖（比如库、系统工具、运行时环境）打包到一个标准化的单元中，这个单元就叫做容器。

（图片来源网络，侵删）

核心思想

想象一下，你开发了一个应用在 Windows 10 上运行得很好，但部署到 Linux 服务器上却因为缺少某个库而失败，Docker 解决的就是这个问题。

传统方式：在你的机器上安装操作系统、安装运行时、安装依赖、部署应用，这个过程在不同机器间重复,容易出错。
Docker 方式：你将应用和它所需的一切打包成一个镜像，这个镜像在任何安装了 Docker 的机器上都能以完全相同的方式运行，就像一个标准化的集装箱，可以轻松地在不同的“船”（服务器）之间运输。

为什么使用 Docker？

环境一致性：“在我机器上明明是好的！” —— Docker 彻底解决了这个问题，确保开发、测试、生产环境完全一致。
可移植性：可以在笔记本、物理服务器、云服务器上无缝运行。
隔离性：每个容器都是独立的，互不干扰,一个容器的崩溃不会影响其他容器或宿主机。
资源高效：容器共享宿主机的内核，启动速度快,占用资源远小于虚拟机。
快速部署和扩展：可以快速创建、启动、停止大量容器,非常适合微服务架构和自动化运维。

核心概念

理解 Docker,必须先理解这几个核心概念：

镜像：一个只读的模板，用来创建容器，可以把它看作是面向对象编程中的类，一个 Ubuntu 镜像，一个 Nginx 镜像，镜像可以分层构建,非常灵活。
容器：镜像的运行实例，它是从镜像创建出来的，带有可读写的层，可以把它看作是类创建出来的对象，容器是轻量级、可隔离的进程。
仓库：用来存储和分发镜像的地方，最著名的公共仓库是 Docker Hub，你可以把它想象成一个 代码仓库，但存放的是镜像,你也可以搭建自己的私有仓库。
Dockerfile：一个文本文件，包含了构建镜像所需的所有指令，通过 docker build 命令可以自动构建镜像。

关系图： Dockerfile -> docker build -> 镜像 -> docker run -> 容器

环境准备

安装 Docker

根据你的操作系统,参考官方文档进行安装：

（图片来源网络，侵删）

验证安装

打开终端（或命令提示符）,运行以下命令：

docker --version
# 或者
docker version

如果看到版本信息,说明安装成功。

Docker 常用命令详解

镜像命令

搜索镜像：从 Docker Hub 搜索镜像。
```
docker search nginx
```

拉取镜像：从仓库下载镜像到本地。

（图片来源网络，侵删）

# 默认拉取最新版本 (latest tag)
docker pull nginx
# 拉取指定版本
docker pull nginx:1.25.1

查看本地镜像：列出本地所有镜像。
```
docker images
# 或者
docker image ls
```

删除镜像：删除本地一个或多个镜像。

# 删除单个镜像
docker rmi nginx:1.25.1
# 强制删除（即使有容器正在使用它）
docker rmi -f nginx

容器生命周期命令

运行容器：这是最核心的命令,用于从镜像创建并启动一个容器。

# 最简单的运行，后台启动 Nginx
docker run --name my-nginx -d nginx
# 参数解释：
# --name my-nginx: 为容器指定一个名字，方便管理。
# -d: 后台运行容器。
# -p 8080:80: 将容器的 80 端口映射到宿主机的 8080 端口。
# nginx: 使用的镜像名。
docker run --name my-nginx -d -p 8080:80 nginx

查看正在运行的容器：

docker ps
# 查看所有容器（包括已停止的）
docker ps -a

停止容器：
```
docker stop my-nginx
```
启动已停止的容器：
```
docker start my-nginx
```
重启容器：
```
docker restart my-nginx
```

删除容器：

# 删除已停止的容器
docker rm my-nginx
# 强制删除正在运行的容器
docker rm -f my-nginx

容器交互命令

查看容器日志：

docker logs my-nginx
# 实时查看日志
docker logs -f my-nginx

在容器内执行命令：

# 进入容器的 bash
docker exec -it my-nginx /bin/bash
# 参数解释：
# -i: 保持标准输入打开。
# -t: 分配一个伪终端。
# /bin/bash: 要在容器内执行的命令。

查看容器详细信息：
```
docker inspect my-nginx
```

实战案例：运行一个 Nginx 服务器

让我们通过一个简单的例子来巩固上面的命令。

拉取 Nginx 镜像：
```
docker pull nginx
```
运行容器：
```
docker run --name web-server -d -p 8080:80 nginx
```
- 我们创建了一个名为 web-server 的容器。
- 它在后台运行。
- 访问你宿主机的 8080 端口，请求会被转发到容器的 80 端口。
验证：
- 打开浏览器，访问 http://localhost:8080。
- 你应该能看到 Nginx 的欢迎页面。

停止并删除容器：

docker stop web-server
docker rm web-server

实战案例：构建一个自定义 Python 应用镜像

假设我们有一个简单的 Flask 应用，我们想把它打包成 Docker 镜像。

创建项目

项目结构如下：

my-flask-app/
├── app.py
├── requirements.txt
└── Dockerfile

app.py:

from flask import Flask
app = Flask(__name__)
@app.route('/')
def hello_world():
    return 'Hello, Docker World!'
if __name__ == '__main__':
    app.run(host='0.0.0.0', port=5000)

requirements.txt:

Flask==2.2.2

编写 `Dockerfile`

Dockerfile 是构建镜像的蓝图，我们在 my-flask-app 目录下创建它：

Dockerfile:

# 1. 选择一个基础镜像，使用官方的 Python 3.9 镜像
FROM python:3.9-slim
# 2. 设置工作目录，后续的命令都在这个目录下执行
WORKDIR /app
# 3. 复制 requirements.txt 文件到工作目录
COPY requirements.txt .
# 4. 安装项目依赖
RUN pip install --no-cache-dir -r requirements.txt
# 5. 复制项目所有文件到工作目录
COPY . .
# 6. 声明容器对外暴露的端口
EXPOSE 5000
# 7. 定义容器启动时执行的命令
CMD ["python", "app.py"]

构建镜像

在 my-flask-app 目录下，打开终端,运行：

# -t: 给镜像打一个标签，格式为 name:tag
# .: 指定 Dockerfile 所在的路径（当前目录）
docker build -t my-flask-app .

构建成功后，运行 docker images，你就能看到 my-flask-app 这个镜像。

运行容器

docker run --name flask-app -d -p 5001:5000 my-flask-app

我们将容器的 5000 端口映射到宿主机的 5001 端口。

验证：打开浏览器，访问 http://localhost:5001，你应该能看到 "Hello, Docker World!"。

数据持久化：Docker 卷

默认情况下，容器内的文件是临时的，当容器被删除时，其内部的所有数据都会丢失。Docker 卷就是为了解决这个问题而设计的,它用于持久化数据。

什么是 Docker 卷？

卷是 Docker 管理的目录，可以绕过容器的联合文件系统，提供持久化存储,它可以：

在容器间共享数据。
将数据持久化到宿主机上。

创建和使用卷

创建一个卷：
```
docker volume create my-data-volume
```
运行容器并挂载卷：我们可以用这个卷来存储 Nginx 的网页文件。
```
docker run --name nginx-with-data -d -p 8081:80 -v my-data-volume:/usr/share/nginx/html nginx
```
- -v my-data-volume:/usr/share/nginx/html：将名为 my-data-volume 的卷挂载到容器的 /usr/share/nginx/html 目录。

测试持久化：

进入容器，修改默认页面：

docker exec -it nginx-with-data /bin/bash
echo "Hello from Docker Volume!" > /usr/share/nginx/html/index.html
exit

删除容器：

docker stop nginx-with-data
docker rm nginx-with-data

重新用同一个卷启动一个新的容器：

docker run --name nginx-with-data-2 -d -p 8081:80 -v my-data-volume:/usr/share/nginx/html nginx

再次访问 http://localhost:8081，你会发现 "Hello from Docker Volume!" 依然存在。

Docker Compose：管理多容器应用

当你的应用由多个服务组成时（比如一个 Web 服务 + 一个数据库服务），手动管理每个容器会变得非常复杂。Docker Compose 可以解决这个问题。

什么是 Docker Compose？

Docker Compose 是一个用于定义和运行多容器 Docker 应用工具，你只需要一个 docker-compose.yml 文件来配置所有服务,然后用一个命令就可以启动和停止整个应用。

安装 Docker Compose

Docker Desktop 已经包含了 Docker Compose，如果没有，可以按照官方文档安装。

编写 `docker-compose.yml` 文件

假设我们要运行一个 WordPress 应用，它需要一个 Web 服务器和一个 MySQL 数据库。

docker-compose.yml:

version: '3.8'
services:
  db:
    image: mysql:5.7
    volumes:
      - db_data:/var/lib/mysql
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: example
      MYSQL_DATABASE: wordpress
      MYSQL_USER: wordpress
      MYSQL_PASSWORD: wordpress
  wordpress:
    depends_on:
      - db
    image: wordpress:latest
    ports:
      - "8082:80"
    environment:
      WORDPRESS_DB_HOST: db:3306
      WORDPRESS_DB_USER: wordpress
      WORDPRESS_DB_PASSWORD: wordpress
      WORDPRESS_DB_NAME: wordpress
    volumes:
      - wordpress_data:/var/www/html
volumes:
  db_data:
  wordpress_data:

启动和管理应用

在 docker-compose.yml 文件所在的目录下,运行以下命令：

启动所有服务（在后台）：
```
docker-compose up -d
```
查看服务状态：
```
docker-compose ps
```

查看日志：

docker-compose logs
# 查看特定服务的日志
docker-compose logs wordpress

停止并删除容器、网络、卷：

docker-compose down
# 如果想连同数据卷一起删除
docker-compose down -v

最佳实践与总结

使用 `.dockerignore`

和 .gitignore 类似，创建一个 .dockerignore 文件来排除构建镜像时不需要的文件（如 .git 目录、__pycache__、虚拟环境等）,可以减小镜像大小并加快构建速度。

以非 root 用户运行容器

出于安全考虑，最好在容器内创建一个非 root 用户来运行应用，可以在 Dockerfile 中添加：

RUN addgroup -g 1000 appuser && adduser -u 1000 -G appuser -s /bin/sh -D appuser
USER appuser

只运行一个进程

一个容器最好只运行一个主进程（如一个 Web 服务器、一个数据库），这使得容器更简单、更易于维护和扩展。

恭喜你！你已经完成了 Docker 的入门教程,现在你应该掌握了：

Docker 的核心概念（镜像、容器、仓库）。
使用 docker 命令管理镜像和容器。
编写 Dockerfile 来构建自定义镜像。
使用 Docker 卷来持久化数据。
使用 Docker Compose 来管理复杂的多容器应用。

Docker 是一个非常强大的工具，是现代软件开发和运维的基石，继续探索和实践,你会发现它极大地提升了你的工作效率。

Docker入门教程，从零开始怎么学？

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什么是 Docker？

核心思想

为什么使用 Docker？

核心概念

环境准备

安装 Docker

验证安装

Docker 常用命令详解

镜像命令

容器生命周期命令

容器交互命令

实战案例：运行一个 Nginx 服务器

实战案例：构建一个自定义 Python 应用镜像

创建项目

编写 Dockerfile

构建镜像

运行容器

数据持久化：Docker 卷

什么是 Docker 卷？

创建和使用卷

Docker Compose：管理多容器应用

什么是 Docker Compose？

安装 Docker Compose

编写 docker-compose.yml 文件

启动和管理应用

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使用 .dockerignore

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