转载:Docker入门只需看这一篇就够了
最近項目中需要用到 Docker 打包,于是上網查找資料學習了 Docker 的基本命令,記錄一下自己遇到的一些錯誤。
準備開始自己寫,結果看到了阮一峰老師的文章,瞬間就沒有寫下去的動力了,轉載大佬的文章原文鏈接:http://www.ruanyifeng.com/blog/2018/02/docker-tutorial.html
2013年發布至今,?Docker?一直廣受矚目,被認為可能會改變軟件行業。
但是,許多人并不清楚 Docker 到底是什么,要解決什么問題,好處又在哪里?本文就來詳細解釋,幫助大家理解它,還帶有簡單易懂的實例,教你如何將它用于日常開發。
一、環境配置的難題
軟件開發最大的麻煩事之一,就是環境配置。用戶計算機的環境都不相同,你怎么知道自家的軟件,能在那些機器跑起來?
用戶必須保證兩件事:操作系統的設置,各種庫和組件的安裝。只有它們都正確,軟件才能運行。舉例來說,安裝一個 Python 應用,計算機必須有 Python 引擎,還必須有各種依賴,可能還要配置環境變量。
如果某些老舊的模塊與當前環境不兼容,那就麻煩了。開發者常常會說:"它在我的機器可以跑了"(It works on my machine),言下之意就是,其他機器很可能跑不了。
環境配置如此麻煩,換一臺機器,就要重來一次,曠日費時。很多人想到,能不能從根本上解決問題,軟件可以帶環境安裝?也就是說,安裝的時候,把原始環境一模一樣地復制過來。
二、虛擬機
虛擬機(virtual machine)就是帶環境安裝的一種解決方案。它可以在一種操作系統里面運行另一種操作系統,比如在 Windows 系統里面運行 Linux 系統。應用程序對此毫無感知,因為虛擬機看上去跟真實系統一模一樣,而對于底層系統來說,虛擬機就是一個普通文件,不需要了就刪掉,對其他部分毫無影響。
雖然用戶可以通過虛擬機還原軟件的原始環境。但是,這個方案有幾個缺點。
(1)資源占用多
虛擬機會獨占一部分內存和硬盤空間。它運行的時候,其他程序就不能使用這些資源了。哪怕虛擬機里面的應用程序,真正使用的內存只有 1MB,虛擬機依然需要幾百 MB 的內存才能運行。
(2)冗余步驟多
虛擬機是完整的操作系統,一些系統級別的操作步驟,往往無法跳過,比如用戶登錄。
(3)啟動慢
啟動操作系統需要多久,啟動虛擬機就需要多久。可能要等幾分鐘,應用程序才能真正運行。
三、Linux 容器
由于虛擬機存在這些缺點,Linux 發展出了另一種虛擬化技術:Linux 容器(Linux Containers,縮寫為 LXC)。
Linux 容器不是模擬一個完整的操作系統,而是對進程進行隔離。或者說,在正常進程的外面套了一個保護層。對于容器里面的進程來說,它接觸到的各種資源都是虛擬的,從而實現與底層系統的隔離。
由于容器是進程級別的,相比虛擬機有很多優勢。
(1)啟動快
容器里面的應用,直接就是底層系統的一個進程,而不是虛擬機內部的進程。所以,啟動容器相當于啟動本機的一個進程,而不是啟動一個操作系統,速度就快很多。
(2)資源占用少
容器只占用需要的資源,不占用那些沒有用到的資源;虛擬機由于是完整的操作系統,不可避免要占用所有資源。另外,多個容器可以共享資源,虛擬機都是獨享資源。
(3)體積小
容器只要包含用到的組件即可,而虛擬機是整個操作系統的打包,所以容器文件比虛擬機文件要小很多。
總之,容器有點像輕量級的虛擬機,能夠提供虛擬化的環境,但是成本開銷小得多。
四、Docker 是什么?
Docker 屬于 Linux 容器的一種封裝,提供簡單易用的容器使用接口。它是目前最流行的 Linux 容器解決方案。
Docker 將應用程序與該程序的依賴,打包在一個文件里面。運行這個文件,就會生成一個虛擬容器。程序在這個虛擬容器里運行,就好像在真實的物理機上運行一樣。有了 Docker,就不用擔心環境問題。
總體來說,Docker 的接口相當簡單,用戶可以方便地創建和使用容器,把自己的應用放入容器。容器還可以進行版本管理、復制、分享、修改,就像管理普通的代碼一樣。
五、Docker 的用途
Docker 的主要用途,目前有三大類。
(1)提供一次性的環境。比如,本地測試他人的軟件、持續集成的時候提供單元測試和構建的環境。
(2)提供彈性的云服務。因為 Docker 容器可以隨開隨關,很適合動態擴容和縮容。
(3)組建微服務架構。通過多個容器,一臺機器可以跑多個服務,因此在本機就可以模擬出微服務架構。
六、Docker 的安裝
Docker 是一個開源的商業產品,有兩個版本:社區版(Community Edition,縮寫為 CE)和企業版(Enterprise Edition,縮寫為 EE)。企業版包含了一些收費服務,個人開發者一般用不到。下面的介紹都針對社區版。
Docker CE 的安裝請參考官方文檔。
- Mac
- Windows
- Ubuntu
- Debian
- CentOS
- Fedora
- 其他 Linux 發行版
安裝完成后,運行下面的命令,驗證是否安裝成功。
$ docker version # 或者 $ docker infoDocker 需要用戶具有 sudo 權限,為了避免每次命令都輸入sudo,可以把用戶加入 Docker 用戶組(官方文檔)。
$ sudo usermod -aG docker $USERDocker 是服務器----客戶端架構。命令行運行docker命令的時候,需要本機有 Docker 服務。如果這項服務沒有啟動,可以用下面的命令啟動(官方文檔)。
# service 命令的用法 $ sudo service docker start# systemctl 命令的用法 $ sudo systemctl start docker六、image 文件
Docker 把應用程序及其依賴,打包在 image 文件里面。只有通過這個文件,才能生成 Docker 容器。image 文件可以看作是容器的模板。Docker 根據 image 文件生成容器的實例。同一個 image 文件,可以生成多個同時運行的容器實例。
image 是二進制文件。實際開發中,一個 image 文件往往通過繼承另一個 image 文件,加上一些個性化設置而生成。舉例來說,你可以在 Ubuntu 的 image 基礎上,往里面加入 Apache 服務器,形成你的 image。
# 列出本機的所有 image 文件。 $ docker image ls# 刪除 image 文件 $ docker image rm [imageName]image 文件是通用的,一臺機器的 image 文件拷貝到另一臺機器,照樣可以使用。一般來說,為了節省時間,我們應該盡量使用別人制作好的 image 文件,而不是自己制作。即使要定制,也應該基于別人的 image 文件進行加工,而不是從零開始制作。
為了方便共享,image 文件制作完成后,可以上傳到網上的倉庫。Docker 的官方倉庫?Docker Hub?是最重要、最常用的 image 倉庫。此外,出售自己制作的 image 文件也是可以的。
七、實例:hello world
下面,我們通過最簡單的 image 文件"hello world",感受一下 Docker。
需要說明的是,國內連接 Docker 的官方倉庫很慢,還會斷線,需要將默認倉庫改成國內的鏡像網站,具體的修改方法在下一篇文章的第一節。有需要的朋友,可以先看一下。
首先,運行下面的命令,將 image 文件從倉庫抓取到本地。
$ docker image pull library/hello-world上面代碼中,docker image pull是抓取 image 文件的命令。library/hello-world是 image 文件在倉庫里面的位置,其中library是 image 文件所在的組,hello-world是 image 文件的名字。
由于 Docker 官方提供的 image 文件,都放在library組里面,所以它的是默認組,可以省略。因此,上面的命令可以寫成下面這樣。
$ docker image pull hello-world抓取成功以后,就可以在本機看到這個 image 文件了。
$ docker image ls現在,運行這個 image 文件。
$ docker container run hello-worlddocker container run命令會從 image 文件,生成一個正在運行的容器實例。
注意,docker container run命令具有自動抓取 image 文件的功能。如果發現本地沒有指定的 image 文件,就會從倉庫自動抓取。因此,前面的docker image pull命令并不是必需的步驟。
如果運行成功,你會在屏幕上讀到下面的輸出。
$ docker container run hello-worldHello from Docker! This message shows that your installation appears to be working correctly.... ...輸出這段提示以后,hello world就會停止運行,容器自動終止。
有些容器不會自動終止,因為提供的是服務。比如,安裝運行 Ubuntu 的 image,就可以在命令行體驗 Ubuntu 系統。
$ docker container run -it ubuntu bash對于那些不會自動終止的容器,必須使用docker container kill?命令手動終止。
$ docker container kill [containID]八、容器文件
image 文件生成的容器實例,本身也是一個文件,稱為容器文件。也就是說,一旦容器生成,就會同時存在兩個文件: image 文件和容器文件。而且關閉容器并不會刪除容器文件,只是容器停止運行而已。
# 列出本機正在運行的容器 $ docker container ls -l# 列出本機所有容器,包括終止運行的容器 $ docker container ls --all上面命令的輸出結果之中,包括容器的 ID。很多地方都需要提供這個 ID,比如上一節終止容器運行的docker container kill命令。
終止運行的容器文件,依然會占據硬盤空間,可以使用docker container rm命令刪除。
$ docker container rm [containerID]運行上面的命令之后,再使用docker container ls --all命令,就會發現被刪除的容器文件已經消失了。
九、Dockerfile 文件
學會使用 image 文件以后,接下來的問題就是,如何可以生成 image 文件?如果你要推廣自己的軟件,勢必要自己制作 image 文件。
這就需要用到 Dockerfile 文件。它是一個文本文件,用來配置 image。Docker 根據 該文件生成二進制的 image 文件。
下面通過一個實例,演示如何編寫 Dockerfile 文件。
十、實例:制作自己的 Docker 容器
下面我以?koa-demos?項目為例,介紹怎么寫 Dockerfile 文件,實現讓用戶在 Docker 容器里面運行 Koa 框架。
作為準備工作,請先下載源碼。
$ git clone https://github.com/ruanyf/koa-demos.git $ cd koa-demos10.1 編寫 Dockerfile 文件
首先,在項目的根目錄下,新建一個文本文件.dockerignore,寫入下面的內容。
.git node_modules npm-debug.log上面代碼表示,這三個路徑要排除,不要打包進入 image 文件。如果你沒有路徑要排除,這個文件可以不新建。
然后,在項目的根目錄下,新建一個文本文件 Dockerfile,寫入下面的內容。
FROM node:8.4 COPY . /app WORKDIR /app RUN npm install --registry=https://registry.npm.taobao.org EXPOSE 3000上面代碼一共五行,含義如下。
- FROM node:8.4:該 image 文件繼承官方的 node image,冒號表示標簽,這里標簽是8.4,即8.4版本的 node。
- COPY . /app:將當前目錄下的所有文件(除了.dockerignore排除的路徑),都拷貝進入 image 文件的/app目錄。
- WORKDIR /app:指定接下來的工作路徑為/app。
- RUN npm install:在/app目錄下,運行npm install命令安裝依賴。注意,安裝后所有的依賴,都將打包進入 image 文件。
- EXPOSE 3000:將容器 3000 端口暴露出來, 允許外部連接這個端口。
10.2 創建 image 文件
有了 Dockerfile 文件以后,就可以使用docker image build命令創建 image 文件了。
$ docker image build -t koa-demo . # 或者 $ docker image build -t koa-demo:0.0.1 .上面代碼中,-t參數用來指定 image 文件的名字,后面還可以用冒號指定標簽。如果不指定,默認的標簽就是latest。最后的那個點表示 Dockerfile 文件所在的路徑,上例是當前路徑,所以是一個點。
如果運行成功,就可以看到新生成的 image 文件koa-demo了。
$ docker image ls10.3 生成容器
docker container run命令會從 image 文件生成容器。
$ docker container run -p 8000:3000 -it koa-demo /bin/bash # 或者 $ docker container run -p 8000:3000 -it koa-demo:0.0.1 /bin/bash上面命令的各個參數含義如下:
- -p參數:容器的 3000 端口映射到本機的 8000 端口。
- -it參數:容器的 Shell 映射到當前的 Shell,然后你在本機窗口輸入的命令,就會傳入容器。
- koa-demo:0.0.1:image 文件的名字(如果有標簽,還需要提供標簽,默認是 latest 標簽)。
- /bin/bash:容器啟動以后,內部第一個執行的命令。這里是啟動 Bash,保證用戶可以使用 Shell。
如果一切正常,運行上面的命令以后,就會返回一個命令行提示符。
root@66d80f4aaf1e:/app#這表示你已經在容器里面了,返回的提示符就是容器內部的 Shell 提示符。執行下面的命令。
root@66d80f4aaf1e:/app# node demos/01.js這時,Koa 框架已經運行起來了。打開本機的瀏覽器,訪問 http://127.0.0.1:8000,網頁顯示"Not Found",這是因為這個?demo?沒有寫路由。
這個例子中,Node 進程運行在 Docker 容器的虛擬環境里面,進程接觸到的文件系統和網絡接口都是虛擬的,與本機的文件系統和網絡接口是隔離的,因此需要定義容器與物理機的端口映射(map)。
現在,在容器的命令行,按下 Ctrl + c 停止 Node 進程,然后按下 Ctrl + d (或者輸入 exit)退出容器。此外,也可以用docker container kill終止容器運行。
# 在本機的另一個終端窗口,查出容器的 ID $ docker container ls# 停止指定的容器運行 $ docker container kill [containerID]容器停止運行之后,并不會消失,用下面的命令刪除容器文件。
# 查出容器的 ID $ docker container ls --all# 刪除指定的容器文件 $ docker container rm [containerID]也可以使用docker container run命令的--rm參數,在容器終止運行后自動刪除容器文件。
$ docker container run --rm -p 8000:3000 -it koa-demo /bin/bash10.4 CMD 命令
上一節的例子里面,容器啟動以后,需要手動輸入命令node demos/01.js。我們可以把這個命令寫在 Dockerfile 里面,這樣容器啟動以后,這個命令就已經執行了,不用再手動輸入了。
FROM node:8.4 COPY . /app WORKDIR /app RUN npm install --registry=https://registry.npm.taobao.org EXPOSE 3000 CMD node demos/01.js上面的 Dockerfile 里面,多了最后一行CMD node demos/01.js,它表示容器啟動后自動執行node demos/01.js。
你可能會問,RUN命令與CMD命令的區別在哪里?簡單說,RUN命令在 image 文件的構建階段執行,執行結果都會打包進入 image 文件;CMD命令則是在容器啟動后執行。另外,一個 Dockerfile 可以包含多個RUN命令,但是只能有一個CMD命令。
注意,指定了CMD命令以后,docker container run命令就不能附加命令了(比如前面的/bin/bash),否則它會覆蓋CMD命令。現在,啟動容器可以使用下面的命令。
$ docker container run --rm -p 8000:3000 -it koa-demo:0.0.110.5 發布 image 文件
容器運行成功后,就確認了 image 文件的有效性。這時,我們就可以考慮把 image 文件分享到網上,讓其他人使用。
首先,去?hub.docker.com?或?cloud.docker.com?注冊一個賬戶。然后,用下面的命令登錄。
$ docker login接著,為本地的 image 標注用戶名和版本。
$ docker image tag [imageName] [username]/[repository]:[tag] # 實例 $ docker image tag koa-demos:0.0.1 ruanyf/koa-demos:0.0.1也可以不標注用戶名,重新構建一下 image 文件。
$ docker image build -t [username]/[repository]:[tag] .最后,發布 image 文件。
$ docker image push [username]/[repository]:[tag]發布成功以后,登錄 hub.docker.com,就可以看到已經發布的 image 文件。
十一、其他有用的命令
docker 的主要用法就是上面這些,此外還有幾個命令,也非常有用。
(1)docker container start
前面的docker container run命令是新建容器,每運行一次,就會新建一個容器。同樣的命令運行兩次,就會生成兩個一模一樣的容器文件。如果希望重復使用容器,就要使用docker container start命令,它用來啟動已經生成、已經停止運行的容器文件。
$ docker container start [containerID](2)docker container stop
前面的docker container kill命令終止容器運行,相當于向容器里面的主進程發出 SIGKILL 信號。而docker container stop命令也是用來終止容器運行,相當于向容器里面的主進程發出 SIGTERM 信號,然后過一段時間再發出 SIGKILL 信號。
$ bash container stop [containerID]這兩個信號的差別是,應用程序收到 SIGTERM 信號以后,可以自行進行收尾清理工作,但也可以不理會這個信號。如果收到 SIGKILL 信號,就會強行立即終止,那些正在進行中的操作會全部丟失。
(3)docker container logs
docker container logs命令用來查看 docker 容器的輸出,即容器里面 Shell 的標準輸出。如果docker run命令運行容器的時候,沒有使用-it參數,就要用這個命令查看輸出。
$ docker container logs [containerID](4)docker container exec
docker container exec命令用于進入一個正在運行的 docker 容器。如果docker run命令運行容器的時候,沒有使用-it參數,就要用這個命令進入容器。一旦進入了容器,就可以在容器的 Shell 執行命令了。
$ docker container exec -it [containerID] /bin/bash(5)docker container cp
docker container cp命令用于從正在運行的 Docker 容器里面,將文件拷貝到本機。下面是拷貝到當前目錄的寫法。
$ docker container cp [containID]:[/path/to/file] .
后面是我自己遇到的問題和解決方法
(6)docker save [OPTIONS] IMAGE [IMAGE...]?
docker save [OPTIONS] IMAGE [IMAGE...]命令用于打包本地鏡像為文件,下面將鏡像打包為.tar格式的文件
$ docker save busybox > busybox.tar $ docker save --output busybox.tar busybox$ docker save -o busybox.tar busybox
(7)docker load [OPTIONS]?命令 $ docker load < filename
(8) docker export [OPTIONS] CONTAINER ? docker 導出容器命令和保存鏡像文件類似
$ docker export containID > filename
(9) docker import [OPTIONS] file|URL|- [REPOSITORY[:TAG]]
docker 導入打包好的鏡像
$ docker import filename [newfilename]
(10) docker 后臺啟動容器并指定端口映射 docker run [OPTIONS] IMAGE [COMMAND] [ARG...]
docker 啟動鏡像時綁定特定本機ip:port,如果不加ip,則映射為0.0.0.0:port,后面的一個 & 表示不進入應用啟動的界面
$ docker run -d -p 10.124.128.68:8001:8080 8c774247db8b &
十二、碰到的其他問題
?
(1)、查看所有的鏡像
docker images
(2)、查看ImageId含有特定字符的鏡像
docker images | grep xxxx
(3)、查看所有的容器
docker ps
(4)、查看ContainerId含有特定字符的容器
docker ps | grep xxxx
(5)、還有其他的錯誤例如創建了兩個imageID一樣的鏡像,如何刪除其中的一個
docker rmi -f REPOSITORY :TAG 即可刪除
docker rmi -f ImageId
(6)、刪除容器之前先停止運行
docker stop containerId
docker rm -f containerId
?
?
(完)
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總結
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