Docker学习
1.简单命令
# 启动Docker |
快速入门
1.1部署MySQL
首先,我们利用Docker来安装一个MySQL软件,大家可以对比一下之前传统的安装方式,看看哪个效率更高一些。
如果是利用传统方式部署MySQL,大概的步骤有:
- 搜索并下载MySQL安装包
- 上传至Linux环境
- 编译和配置环境
- 安装
而使用Docker安装,仅仅需要一步即可,在命令行输入下面的命令(建议采用CV大法):
docker run -d \ |
在windows下测试连接,测试成功!
当我们执行命令后,Docker做的第一件事情,是去自动搜索并下载了MySQL,然后会自动运行MySQL,我们完全不用插手,非常方便。
而且,这种安装方式完全不用考虑运行的操作系统环境,它不仅仅在CentOS系统是这样,在Ubuntu系统、macOS系统、甚至是装了WSL的Windows下,都可以使用这条命令来安装MySQL。
要知道,不同操作系统下其安装包、运行环境是都不相同的!如果是手动安装,必须手动解决安装包不同、环境不同的、配置不同的问题!
而使用Docker,这些完全不用考虑。就是因为Docker会自动搜索并下载MySQL。注意:这里下载的不是安装包,而是镜像。镜像中不仅包含了MySQL本身,还包含了其运行所需要的环境、配置、系统级函数库。因此它在运行时就有自己独立的环境,就可以跨系统运行,也不需要手动再次配置环境了。这套独立运行的隔离环境我们称为容器。
说明:
- 镜像:英文是image
- 容器:英文是container
因此,Docker安装软件的过程,就是自动搜索下载镜像,然后创建并运行容器的过程。
Docker会根据命令中的镜像名称自动搜索并下载镜像,那么问题来了,它是去哪里搜索和下载镜像的呢?这些镜像又是谁制作的呢?
Docker官方提供了一个专门管理、存储镜像的网站,并对外开放了镜像上传、下载的权利。Docker官方提供了一些基础镜像,然后各大软件公司又在基础镜像基础上,制作了自家软件的镜像,全部都存放在这个网站。这个网站就成了Docker镜像交流的社区:
基本上我们常用的各种软件都能在这个网站上找到,我们甚至可以自己制作镜像上传上去。
像这种提供存储、管理Docker镜像的服务器,被称为DockerRegistry,可以翻译为镜像仓库。DockerHub网站是官方仓库,阿里云、华为云会提供一些第三方仓库,我们也可以自己搭建私有的镜像仓库。
官方仓库在国外,下载速度较慢,一般我们都会使用第三方仓库提供的镜像加速功能,提高下载速度。而企业内部的机密项目,往往会采用私有镜像仓库。
总之,镜像的来源有两种:
- 基于官方基础镜像自己制作
- 直接去DockerRegistry下载
总结一下:
Docker本身包含一个后台服务,我们可以利用Docker命令告诉Docker服务,帮助我们快速部署指定的应用。Docker服务部署应用时,首先要去搜索并下载应用对应的镜像,然后根据镜像创建并允许容器,应用就部署完成了。
用一幅图标示如下:
1.2命令解读
docker run -d \ |
解读:
docker run -d
:创建并运行一个容器,-d
则是让容器以后台进程运行--name mysql
: 给容器起个名字叫mysql
,你可以叫别的-p 3306:3306
: 设置端口映射。- 容器是隔离环境,外界不可访问。但是可以将宿主机端口映射容器内到端口,当访问宿主机指定端口时,就是在访问容器内的端口了。
- 容器内端口往往是由容器内的进程决定,例如MySQL进程默认端口是3306,因此容器内端口一定是3306;而宿主机端口则可以任意指定,一般与容器内保持一致。
- 格式:
-p 宿主机端口:容器内端口
,示例中就是将宿主机的3306映射到容器内的3306端口
-e TZ=Asia/Shanghai
: 配置容器内进程运行时的一些参数- 格式:
-e KEY=VALUE
,KEY和VALUE都由容器内进程决定 - 案例中,
TZ=Asia/Shanghai
是设置时区;MYSQL_ROOT_PASSWORD=123
是设置MySQL默认密码
- 格式:
mysql
: 设置镜像名称,Docker会根据这个名字搜索并下载镜像- 格式:
REPOSITORY:TAG
,例如mysql:8.0
,其中REPOSITORY
可以理解为镜像名,TAG
是版本号 - 在未指定
TAG
的情况下,默认是最新版本,也就是mysql:latest
- 格式:
2.Docker基础
Docker官方文档:https://docs.docker.com/
2.1 场景命令
Use the Docker command line | Docker Docs
docker run 创建并运行 |
2.1.1.命令介绍
其中,比较常见的命令有:
命令 | 说明 | 文档地址 |
---|---|---|
docker pull | 拉取镜像 | docker pull |
docker push | 推送镜像到DockerRegistry | docker push |
docker images | 查看本地镜像 | docker images |
docker rmi | 删除本地镜像 | docker rmi |
docker run | 创建并运行容器(不能重复创建) | docker run |
docker stop | 停止指定容器 | docker stop |
docker start | 启动指定容器 | docker start |
docker restart | 重新启动容器 | docker restart |
docker rm | 删除指定容器 | docs.docker.com |
docker ps | 查看容器 | docker ps |
docker logs | 查看容器运行日志 | docker logs |
docker exec | 进入容器 | docker exec |
docker save | 保存镜像到本地压缩文件 | docker save |
docker load | 加载本地压缩文件到镜像 | docker load |
docker inspect | 查看容器详细信息 | docker inspect |
用一副图来表示这些命令的关系:
![whiteboard_exported_image (1)](C:\Users\末影\Downloads\whiteboard_exported_image (1).png)
补充:
默认情况下,每次重启虚拟机我们都需要手动启动Docker和Docker中的容器。通过命令可以实现开机自启:
# Docker开机自启 |
2.1.2.演示
教学环节说明:我们以Nginx为例给大家演示上述命令。
# 第1步,去DockerHub查看nginx镜像仓库及相关信息 |
2.1.3.命令别名
给常用Docker命令起别名,方便我们访问:
# 修改/root/.bashrc文件 |
然后,执行命令使别名生效
source /root/.bashrc |
也可以别名用来调戏一起学Linux的哥们(bushi)
2.2.数据卷
容器是隔离环境,容器内程序的文件、配置、运行时产生的容器都在容器内部,我们要读写容器内的文件非常不方便。大家思考几个问题:
- 如果要升级MySQL版本,需要销毁旧容器,那么数据岂不是跟着被销毁了?
- MySQL、Nginx容器运行后,如果我要修改其中的某些配置该怎么办?
- 我想要让Nginx代理我的静态资源怎么办?
因此,容器提供程序的运行环境,但是程序运行产生的数据、程序运行依赖的配置都应该与容器解耦。
2.2.1.什么是数据卷
数据卷(volume)是一个虚拟目录,是容器内目录与宿主机目录之间映射的桥梁。
以Nginx为例,我们知道Nginx中有两个关键的目录:
html
:放置一些静态资源conf
:放置配置文件
如果我们要让Nginx代理我们的静态资源,最好是放到html
目录;如果我们要修改Nginx的配置,最好是找到conf
下的nginx.conf
文件。
但遗憾的是,容器运行的Nginx所有的文件都在容器内部。所以我们必须利用数据卷将两个目录与宿主机目录关联,方便我们操作。如图:
![whiteboard_exported_image (2)](C:\Users\末影\Downloads\whiteboard_exported_image (2).png)
- 我们创建了两个数据卷:
conf
、html
- Nginx容器内部的
conf
目录和html
目录分别与两个数据卷关联。 - 而数据卷conf和html分别指向了宿主机的
/var/lib/docker/volumes/conf/_data
目录和/var/lib/docker/volumes/html/_data
目录
这样以来,容器内的conf
和html
目录就 与宿主机的conf
和html
目录关联起来,我们称为挂载。此时,我们操作宿主机的/var/lib/docker/volumes/html/_data
就是在操作容器内的/usr/share/nginx/html/_data
目录。只要我们将静态资源放入宿主机对应目录,就可以被Nginx代理了。
/var/lib/docker/volumes
这个目录就是默认的存放所有容器数据卷的目录,其下再根据数据卷名称创建新目录,格式为/数据卷名/_data
。
为什么不让容器目录直接指向宿主机目录呢?
- 因为直接指向宿主机目录就与宿主机强耦合了,如果切换了环境,宿主机目录就可能发生改变了。由于容器一旦创建,目录挂载就无法修改,这样容器就无法正常工作了。
- 但是容器指向数据卷,一个逻辑名称,而数据卷再指向宿主机目录,就不存在强耦合。如果宿主机目录发生改变,只要改变数据卷与宿主机目录之间的映射关系即可。
2.2.2.数据卷命令
数据卷的相关命令有:
命令 | 说明 | 文档地址 |
---|---|---|
docker volume create | 创建数据卷 | docker volume create |
docker volume ls | 查看所有数据卷 | docs.docker.com |
docker volume rm | 删除指定数据卷 | docs.docker.com |
docker volume inspect | 查看某个数据卷的详情 | docs.docker.com |
docker volume prune | 清除数据卷 | docker volume prune |
注意:容器与数据卷的挂载要在创建容器时配置,对于创建好的容器,是不能设置数据卷的。而且创建容器的过程中,数据卷会自动创建。
删除原有的nginx然后重新创建,并挂在到数据卷上(没有数据卷会自动创建)
docker run -d --name nginx -p 80:80 -v html:/usr/share/nginx/html nginx |
而mysql在创建时已经挂载了一个匿名卷
{ |
可以发现,其中有几个关键属性:
- Name:数据卷名称。由于定义容器未设置容器名,这里的就是匿名卷自动生成的名字,一串hash值。
- Source:宿主机目录
- Destination : 容器内的目录
上述配置是将容器内的/var/lib/mysql
这个目录,与数据卷29524ff09715d3688eae3f99803a2796558dbd00ca584a25a4bbc193ca82459f
挂载。于是在宿主机中就有了/var/lib/docker/volumes/29524ff09715d3688eae3f99803a2796558dbd00ca584a25a4bbc193ca82459f/_data
这个目录。这就是匿名数据卷对应的目录,其使用方式与普通数据卷没有差别。
2.2.3.挂载本地目录或文件
可以发现,数据卷的目录结构较深,如果我们去操作数据卷目录会不太方便。在很多情况下,我们会直接将容器目录与宿主机指定目录挂载。挂载语法与数据卷类似:
# 挂载本地目录 |
注意:本地目录或文件必须以
/
或./
开头,如果直接以名字开头,会被识别为数据卷名而非本地目录名。
例如:
-v mysql:/var/lib/mysql # 会被识别为一个数据卷叫mysql,运行时会自动创建这个数据卷 |
2.3.镜像
前面我们一直在使用别人准备好的镜像,那如果我要部署一个Java项目,把它打包为一个镜像该怎么做呢?
2.3.1.镜像结构
要想自己构建镜像,必须先了解镜像的结构。
之前我们说过,镜像之所以能让我们快速跨操作系统部署应用而忽略其运行环境、配置,就是因为镜像中包含了程序运行需要的系统函数库、环境、配置、依赖。
因此,自定义镜像本质就是依次准备好程序运行的基础环境、依赖、应用本身、运行配置等文件,并且打包而成。
举个例子,我们要从0部署一个Java应用,大概流程是这样:
- 准备一个linux服务(CentOS或者Ubuntu均可)
- 安装并配置JDK
- 上传Jar包
- 运行jar包
那因此,我们打包镜像也是分成这么几步:
- 准备Linux运行环境(java项目并不需要完整的操作系统,仅仅是基础运行环境即可)
- 安装并配置JDK
- 拷贝jar包
- 配置启动脚本
上述步骤中的每一次操作其实都是在生产一些文件(系统运行环境、函数库、配置最终都是磁盘文件),所以镜像就是一堆文件的集合。
但需要注意的是,镜像文件不是随意堆放的,而是按照操作的步骤分层叠加而成,每一层形成的文件都会单独打包并标记一个唯一id,称为Layer(层)。这样,如果我们构建时用到的某些层其他人已经制作过,就可以直接拷贝使用这些层,而不用重复制作。
2.3.2.Dockerfile
由于制作镜像的过程中,需要逐层处理和打包,比较复杂,所以Docker就提供了自动打包镜像的功能。我们只需要将打包的过程,每一层要做的事情用固定的语法写下来,交给Docker去执行即可。
而这种记录镜像结构的文件就称为Dockerfile,其对应的语法可以参考官方文档:
https://docs.docker.com/engine/reference/builder/
其中的语法比较多,比较常用的有:
指令 | 说明 | 示例 |
---|---|---|
FROM | 指定基础镜像 | FROM centos:6 |
ENV | 设置环境变量,可在后面指令使用 | ENV key value |
COPY | 拷贝本地文件到镜像的指定目录 | COPY ./xx.jar /tmp/app.jar |
RUN | 执行Linux的shell命令,一般是安装过程的命令 | RUN yum install gcc |
EXPOSE | 指定容器运行时监听的端口,是给镜像使用者看的 | EXPOSE 8080 |
ENTRYPOINT | 镜像中应用的启动命令,容器运行时调用 | ENTRYPOINT java -jar xx.jar |
比如构建一个Java应用,其dockerfile可以这样写
# 指定基础镜像 |
simple demo:
# 基础镜像 |
以后我们会有很多很多java项目需要打包为镜像,他们都需要Linux系统环境、JDK环境这两层,只有上面的3层不同(因为jar包不同)。如果每次制作java镜像都重复制作前两层镜像,是不是很麻烦。
所以,就有人提供了基础的系统加JDK环境,我们在此基础上制作java镜像,就可以省去JDK的配置了:
首先,将黑马提供的docker-demo.jar
包以及Dockerfile
拷贝到虚拟机的/root/demo
目录:
然后,执行命令,构建镜像:
# 进入镜像目录 |
命令说明:
docker build
: 就是构建一个docker镜像-t docker-demo:1.0
:-t
参数是指定镜像的名称(repository
和tag
).
: 最后的点是指构建时Dockerfile所在路径,由于我们进入了demo目录,所以指定的是.
代表当前目录,也可以直接指定Dockerfile目录:# 直接指定Dockerfile目录 docker build -t docker-demo:1.0 /root/demo
创建并运行该容器
![image-20240420215031073](C:\Users\末影\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20240420215031073.png)
### 2.4.网络
首先,我们查看下MySQL容器的详细信息,重点关注其中的网络IP地址:
```Bash
# 1.用基本命令,寻找Networks.bridge.IPAddress属性
docker inspect mysql
# 也可以使用format过滤结果
docker inspect --format='{{range .NetworkSettings.Networks}}{{println .IPAddress}}{{end}}' mysql
# 得到IP地址如下:
172.17.0.2
# 2.然后通过命令进入dd容器
docker exec -it dd bash
# 3.在容器内,通过ping命令测试网络
ping 172.17.0.2
# 结果
PING 172.17.0.2 (172.17.0.2) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 172.17.0.2: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.053 ms
64 bytes from 172.17.0.2: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.059 ms
64 bytes from 172.17.0.2: icmp_seq=3 ttl=64 time=0.058 ms
发现可以互联,没有问题。
但是,容器的网络IP其实是个虚拟的IP,它的值并不固定或是与某个容器绑定,每次重启某个容器的时候都有可能发生变化,所以我们不能直接写死
所以,我们必须借助于docker的网络功能来解决这个问题,官方文档:
https://docs.docker.com/engine/reference/commandline/network/
常见命令有:
命令 | 说明 | 文档地址 |
---|---|---|
docker network create | 创建一个网络 | docker network create |
docker network ls | 查看所有网络 | docs.docker.com |
docker network rm | 删除指定网络 | docs.docker.com |
docker network prune | 清除未使用的网络 | docs.docker.com |
docker network connect | 使指定容器连接加入某网络 | docs.docker.com |
docker network disconnect | 使指定容器连接离开某网络 | docker network disconnect |
docker network inspect | 查看网络详细信息 | docker network inspect |
docker network create moying //创建一个网络 |
OK,现在无需记住IP地址也可以实现容器互联了。
默认的网络不支持name连接
3.项目部署
首先使用黑马提供的项目文件
项目说明:
- hmall:商城的后端代码
- hmall-portal:商城用户端的前端代码
- hmall-admin:商城管理端的前端代码
部署的容器及端口说明:
项目 | 容器名 | 端口 | 备注 |
---|---|---|---|
hmall | hmall | 8080 | 黑马商城后端API入口 |
hmall-portal | nginx | 18080 | 黑马商城用户端入口 |
hmall-admin | nginx | 18081 | 黑马商城管理端入口 |
mysql | mysql | 3306 | 数据库 |
部署之前,将之前的容器删除
docker rm -f nginx dd hmall |
3.1.部署Java项目
hmall
项目是一个maven聚合项目,使用IDEA打开hmall
项目,查看项目结构如图:
我们要部署的就是其中的hm-service
,其中的配置文件采用了多环境的方式:
application.yaml
server: |
application-dev.yaml
hm: |
application-local.yaml
hm: |
其中application.yaml,JDBC的地址并未写死,而且读取变量
因为开发环境以及部署的时候mysql的密码和ip地址一般都是不一致的
spring: |
在dev开发环境(也就是Docker部署时)采用了mysql作为地址,刚好是我们的mysql容器名,只要两者在一个网络,就一定能互相访问。
然后将项目打包后得到hm-service.jar 并将Dockerfile一同复制到虚拟机
部署项目:
# 1.构建项目镜像,不指定tag,则默认为latest |
3.2.部署前端
hmall-portal
和hmall-admin
是前端代码,需要基于nginx部署。在课前资料中已经给大家提供了nginx的部署目录:
其中:
html
是静态资源目录,我们需要把hmall-portal
以及hmall-admin
都复制进去nginx.conf
是nginx的配置文件,主要是完成对html
下的两个静态资源目录做代理
将nginx整个目录上传到虚拟机上
然后创建nginx容器并完成两个挂载:
- 把
/root/nginx/nginx.conf
挂载到/etc/nginx/nginx.conf
- 把
/root/nginx/html
挂载到/usr/share/nginx/html
由于需要让nginx同时代理hmall-portal和hmall-admin两套前端资源,因此我们需要暴露两个端口:
- 18080:对应hmall-portal
- 18081:对应hmall-admin
|
3.3.DockerCompose
这种手动添加容器且后续扩展的时候都需要去用ps去查看容器情况,然后进行添加或者删除,非常麻烦,而且后续项目不止前后端以及mysql,加入各种中间件后,就很麻烦,且不易统一管理
而Docker Compose就可以帮助我们实现多个相互关联的Docker容器的快速部署。它允许用户通过一个单独的 docker-compose.yml 模板文件(YAML 格式)来定义一组相关联的应用容器。
3.3.1.基本语法
docker-compose.yml文件的基本语法可以参考官方文档:
Compose file version 3 reference | Docker Docs
docker-compose文件中可以定义多个相互关联的应用容器,每一个应用容器被称为一个服务(service)。由于service就是在定义某个应用的运行时参数,因此与docker run
参数非常相似。
举例来说,用docker run部署MySQL的命令如下:
docker run -d \ |
如果用docker-compose.yml
文件来定义,就是这样:
version: "3.8" |
docker run 参数 | docker compose 指令 | 说明 |
---|---|---|
–name | container_name | 容器名称 |
-p | ports | 端口映射 |
-e | environment | 环境变量 |
-v | volumes | 数据卷配置 |
–network | networks | 网络 |
version: "3.8" |
3.3.2.基础命令
docker compose [OPTIONS] [COMMAND] |
类型 | 参数或指令 | 说明 |
---|---|---|
Options | -f | 指定compose文件的路径和名称 |
-p | 指定project名称。project就是当前compose文件中设置的多个service的集合,是逻辑概念 | |
Commands | up | 创建并启动所有service容器 |
down | 停止并移除所有容器、网络 | |
ps | 列出所有启动的容器 | |
logs | 查看指定容器的日志 | |
stop | 停止容器 | |
start | 启动容器 | |
restart | 重启容器 | |
top | 查看运行进程 | |
exec | 在指定的运行中容器中执行命令 |
cd /root |