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docker学习笔记

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尚硅谷Docker笔记

学习链接：https://www.bilibili.com/video/BV1Ls411n7mx?spm_id_from=333.999.0.0

一、基本特性

三大特征

  • 镜像
  • 容器
  • 仓库

作用

一处构建，处处运行

  • 更快速的应用交付和部署
  • 更便捷的升级和扩缩容
  • 更简单的系统运维
  • 更高效的计算资源利用

软件环境打包成镜像

解决了运行环境和配置问题软件容器，方便做持续集成并有助于整体发布的容器虚拟化技术。

虚拟机的缺点

  1. 资源占用多
  2. 冗余步骤多
  3. 启动慢

docker和传统虚拟化方式的不同之处

  • 传统虚拟机技术是虚拟出一套硬件后，在其上运行一个完整操作系统，在该系统上再运行所需应用进程
  • 而容器内的应用进程直接运行于宿主的内核，容器内没有自己的内核，而且也没有进行硬件虚拟。因此容器要比传统虚拟机更为轻便
  • 每个容器之间相互隔离，每个容器有自己的文件系统，容器之间进程不会相互影响，能区分计算资源

镜像是一个只读的模板，容器是实例，

镜像可以用来创建Docker容器，一个镜像可以创建很多容器

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阿里云镜像加速器配置

  1. 获取加速器链接
  2. 配置本机Docker运行镜像加速器
  3. 重新启动Docker后台服务: service docker restart
  4. Linux系统下配置完加速器需要检查是否生效

运行底层原理

docker是一个C/S结构的系统，Docker守护进程运行在主机上，然后通过Socket链接从客户端访问，守护进程从客户端接受命令并管理运行在主机上的容器。

容器，是一个运行时环境，就是我们前面说到的集装箱。

为什么Docker比VM快

  1. docker有者比虚拟机更少的抽象层。由于docker不需要Hypervisor实现硬件资源虚拟化，运行在docker容器上的程序直接使用的都是实际物理机的硬件资源。因此在CPU、内存利用率上docker将会在效率上有明显优势。
  2. docker利用的是宿主机的内核，而不需要Guest OS。因此，当新建一个容器时，docker不需要和虚拟机一样重新加载一个操作系统内核。仍而避免引寻、加载操作系统内核返个比较费时费资源的过程，当新建一个虚拟机时，虚拟机软件需要加载GuestOs，返个新建过程时分钟级别的。而docker由于直接利用宿主机的操作系统，则省略了返个过程，因此新建一个dock容器只需要几秒钟。

面试：虚拟机和容器虚拟化技术的特点（即虚拟机和docker

二、命令

使用docker前需要开启docker服务

service docker start

帮助命令

docker version

docker info

docker –help

镜像命令

docker images 列出本地镜像

​ options说明

  • -a 列出本地所有的镜像（含中间映像层）
  • -q 只显示镜像ID
  • –digests 显示镜像的摘要信息
  • –no-trunc 显示完整的镜像信息

docker search 某个xxx镜像名字

​ options说明

  • –no-trunc 显示完整的镜像描述 （docker serch -s 30 tomcat –notrunc 超过30点赞的镜像
  • -s 列出收藏数不小于指定值的镜像 （docker serch -s 30 tomcat 超过30点赞的镜像
  • –automated 只列出automated build类型的镜像

docker pull 某个xxx镜像名字

docker pull tomcat 等价于 docker pull tomcat:latest
docker pull tomcat:3.2

docker pull 镜像名字[:TAG]

下载镜像

docker rmi 某个xxx镜像名字ID

删除镜像

  • 删除单个 docker rmi -f 镜像ID
  • 删除多个 docker rmi -f 镜像名1:TAG 镜像名2:TAG
  • 删除全部 docker rmi -f $(docker images -qa)

容器命令

有镜像才能创建容器，这是根本前提

新建并启动容器

docker run [OPTIONS] IMAGE [COMMAND] [ARG...]

OPTIONS说明：

–name=“容器新名字” ： 为容器指定一个名称

docker run -it --name mycentos01 centos

-d：后台运行容器，并返回容器ID，也即启动守护式容器

-i ：以交互模式运行容器，通常与 -t 同时使用

-t ： 为容器重新分配一个伪输入终端，通常与 -i同时使用

-P ：随机端口映射

-p ：指定端口映射，有以下四种格式

​ ip:hostPort:containerPort

​ ip::containerPort

​ hostPort:containerPort

​ containerPort

以 5d0da3dc9764为模板生成了cf801d5c41b1容器

列出当前所有正在运行的容器

docker ps [OPTIONS]

OPTIONS说明：

-a ：列出当前所有正在运行的容器+历史上运行过的

-l ：显示最近创建的容器

-n ：显示最近n个创建的容器

-q ：静默模式，只显示容器编号

–no-trunc ：不截断输出


退出容器

  • 方式1：exit 容器停止退出
  • 方式2：ctrl+P+Q 容器不停止退出

启动容器

docker start 容器ID或者容器名

重启容器

docker restart 容器名或容器ID

停止容器

docker stop 容器ID或容器名

慢慢停止，类似于电脑关机通过关机键关闭

强制停止容器

docker kill 容器ID或容器名

强制停止，类似于电脑关机通过拔电源的方式关闭

删除已停止的容器

docker rm 容器ID
# 一次性删除多个容器
docker rm -f $(docker ps -a -q)
docker ps -a -q | xargs docker rm

重要

  • 启动守护式容器
docker run -d 容器名

问题：docker ps -a 进行查看，会发现容器已经退出

很重要的要说明的一点：Docker容器后台运行，就必须有一个前台进程，

容器运行的命令如果不是那些一直挂起的命令（比如运行top，tail），就是会自动退出的。

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  • 查看容器日志
docker logs -f -t --tail 容器ID

-t 加入时间戳

-f 跟随最新的日志打印

–tail 数字 显示最后多少条

可以使后台程序在前台有输出，ps中得以查看到

查看容器内运行的进程

docker top 容器ID

查看容器内部细节

docker inspect 容器ID

以json数据返回

进入正在运行的容器并以命令行交互

docker exec -it 容器ID bashShell
#重新进入docker 
docker attach 容器ID
  • attach 直接进入容器启动命令的终端，不会启动新的进程
  • exec 是在容器中打开新的终端，并且可以启动新的进程

进入容器直接返回结果，而无需进入终端

# 利用exec 启动终端
docker exec -t 容器ID /bin/bash

从容器内拷贝文件到主机上

#为了数据持久化
docker cp 容器ID:容器内路径 目的主机路径

三、镜像

镜像原理

是什么

镜像是一种轻量级、可执行的独立软件包，用来打包软件运行环境和基于运行环境开发的软件，它包含运行某个软件所需的所有内容，包括代码、运行时、库、环境变量和配置文件。

UnionFS（联合文件系统）

Union文件系统（UNionFS）是一种分层、轻量级并且高性能的文件系统，它支持对文件系统的修改作为一次提交来一层层的叠加，同时可以将不同目录挂在到同一个虚拟文件系统下。Union文件系统是Docker镜像的基础。镜像可以通过分层来进行基础，基于基础镜像，可以制作各种具体的应用镜像。

特性：一次加载多个文件系统，但从外面看起来，只能看到一个文件系统，联合加载会把各层文件系统叠加起来，这样最终的文件系统会包含所有底层的文件和目录。

Docker镜像加载原理

docker的镜像实际上由一层一层的文件系统组成，这种层级的文件系统UnionFS。

bootfs（boot file system）主要包含bootloader和kernel，bootloader主要是引导加载kernel，Linux刚启动时会加载bootfs文件系统，在Docker镜像的最底层时bootfs。这一层与我们典型的Linux/Unit系统是一样的，包含boot加载器和内核。当boot加载完成之后整个内核都在内存中了，此时内存的使用权已由bootfs转交给内核，此时系统也会卸载bootfs。

rootfs(root file system)，在bootfs之上。包含的就是典型Linux系统中的/dev,/proc,/bin,/etc等标准目录和文件。rootfs就是各种不同的操作系统发行版，比如Ubuntu，Centos等等。

分层的镜像

对于我们安装进虚拟机的CentOs都是好几个G，为什么docker这里才200M？？

对于一个精简的OS，rootfs可以很小，只需要包括最基本的命令、工具和程序库就可以了，因为底层直接用Host的kernel，自己只需要提供rootfs就行了。由此可见对于不同的linux发行版，bootfs基本是一直的，rootfs会有差别，因此不同的发行版可以公用bootfs

为什么安装的Tomcat要比正常的Tomcat大很多？

因为tomcat底层还需要环境,这就很好地解释了分层系统。

为什么Docker镜像要采用这种分层结构呢

最大的一个好处：共享资源

比如：有多个镜像都从相同的base镜像构建而来，那么宿主机只需在磁盘上保存一份base镜像，同时内存中也只需加载一份base镜像，就可以为所有的容器服务了。而且镜像的每一层都可以被共享。

镜像特点

dockers镜像都是只读的

当容器启动时，一个新的可写层被加载到镜像的顶部。这一层通常被称为”容器层”，“容器层”之前的都叫“镜像层”。

镜像commit

  • docker commit提交容器副本使之称为一个新的镜像
  • docker commit -m=“提交的描述信息” -a=“作者” 容器ID要创建的目标镜像名:[标签名]

案例

从Hub上下载tomcat镜像到本地并成功运行

故意删除上一步镜像生产tomcat容器的文档

也即当前的tomcat运行示例是一个没有文档内容的容器，以它为模板commit一个没有doc的tomcat新镜像atguigu/tomcat02

启动我们的新镜像并和原来的对比

四、容器数据卷

功能

docker数据持久化，利用容器数据卷保存

容器之间希望有可能共享数据

作用

卷就是目录或文件，存在于一个或多个容器中，由docker挂载到容器， 但不属于联合文件系统，因此能够绕过Union File System提供一些用于持续存储或共享数据的特性。

卷的设计目的就是数据的持久化，完全独立于容器的生存周期，因此Docker不会在容器删除时删除其挂载的数据卷

特点

  1. 数据卷可在容器之间共享或重用数据
  2. 卷中的更改可以直接生效
  3. 数据卷中的更改不会包含在容器的更新中
  4. 数据卷的生命周期一直持续到没有容器用它为止

添加数据卷的方式

直接命令添加

docker run -it -v /宿主机绝对路径目录:/容器内目录 镜像名

查看数据卷是否挂载成功

  • 在主机中输入docker inspect 容器id/容器名

  • 查看挂载信息Mounts

容器和宿主机之间的数据共享

容器停止退出后，主机修改后数据是否同步

​ 同步

命令（带权限）+

## 设置容器只能读不能写 ro：只读
docker run -it -v /宿主机绝对路径目录:/容器内目录:ro 镜像名

DockerFIle添加

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类比：

JavaEE	Hello.java ---->  Hello.class
Docker	images ===> DockerFile

根目录下新建mydocker文件夹并进入

可在Dockerfile中使用VOLUME指令来给镜像添加一个或多个数据卷

​ VOLUME[“/dataVolumeContainer”,“/dataVolumeContainer2”,“/dataVolumeContainer3”]

​ 说明：

​ 出于可移植和分享的考虑，用-v 主机目录:容器目录这种方法不能够直接在Dokcerfile中实现

​ 由于宿主机目录是依赖于特定宿主机的，并不能够保证在所有的宿主机上都存在这样的特定目录。

File构建

# dockerfile
FROM centos
VOLUME["/dataVolumeContainer1","/dataVolumeContainer2"]
CMD echo "finished,------------success1"
CMD /bin/bash

#类似于docker中的
docker run -it -v /host1:/dataVolumeContainer1 -v /host2:/dataVolumeContainer2 centos /bin/bash

build后生成镜像


run容器

docker run -it bhy/centos(build时命的名)

没有指定宿主机的情况下，宿主机的共享文件夹在哪？

通过inspect查看

数据卷容器

image-20211016123853735

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命名的容器挂载数据卷，其它容器通过挂载这个(父容器)实现数据共享，挂载数据卷的容器，称之为数据卷容器。

docker run -it --name dc02 --volumes-from dc01 zzyy/centos

五、Dockerfile

定义

  • Dockerfile是用来构建Docker镜像的构建文件，是由一系列命令和参数构成的脚本

  • 构建三步骤

  1. 编写Dokcerfile文件
  2. docker build
  3. docker run

DockerFile构建过程解析

image-20211016130051054

image-20211016130225882

  1. 每条保留字指令都必须为大写字母且后面要跟随至少一个参数
  2. 指令按照从上到下，顺序执行
  3. #表示注释
  4. 每条指令都会创建一个新的镜像层，并对镜像进行提交

大致流程

  1. docker从基础镜像运行一个容器
  2. 执行一条指令并对容器作出修改
  3. 执行类似docker commit的操作提交一个新的镜像层
  4. docker再基于刚提交的镜像运行一个新容器
  5. 执行dockerfile中的下一条指令知道所有指令都执行完成

小总结

从应用软件的角度来看，Dockerfile，Docker镜像与Dokcer容器分别代表软件的三个不同阶段

  • Dockerfile是软件的原材料
  • Docker镜像是软件的交付品
  • Docker容器则可以认为是软件的运行态

Dockerfile面向开发，Docker镜像称为交付标准，Docker容器则涉及部署与运维，三者缺一不可，合理充当Docker体系的基石。

★DockerFile体系结构

FROM	基础镜像，当前新镜像是基于哪个镜像的

MAINTAINER	镜像维护者的姓名和邮箱地址

RUN	容器构建时需要运行的命令

EXPOSE	当前容器对外暴露出的端口

WORKDIR	指定再创建容器后，终端默认登录的进来工作目录，一个落脚点

ENV	用来在构建镜像过程中设置环境变量

ADD（拷贝＋解压缩）将宿主机目录下的文件拷贝进镜像且ADD命令会自动处理URL和解压tar压缩包

COPY	类似ADD,拷贝文件和目录到镜像中。
		将从构建上下文目录中<源路径>的文件/目录复制到新的一层镜像内的<目标路径>位置	
		COPY src dest
		COPY ["src","dest"]
		
VOLUME 容器数据卷，用于数据保存和持久化工作

CMD	指定一个容器启动时要运行的命令
	Dockerfile中可以有多个CMD指令，但只有最后一个生效，CMD会被dokcer run之后的参数替换
	
ENTRYPOINT	指定一个容器启动时要运行的命令
			ENTRYPOINT的目的和CMD一样，都是再指定容器启动程序及参数
			
ONBUILD	当构建一个被继承的Dockerfile时运行命令，父镜像再被子继承后父镜像的onbuild被触发

案例

image-20211016155939665

Base镜像（scratch）

Docker Hub中99%的镜像都是通过再base镜像中安装和配置需要的软件构建出来的

自定义镜像mycentos

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自定义mycentos目的使我们的镜像具备如下：
	登陆后的默认路径
	vim编辑器
	查看网络配置ifconfig支持

  1. 编写

    FROM centos
MAINTAINER bhy<792953958@qq.com>

ENV mypath /tmp
WORKDIR $mypath

RUN yum -y install vim
RUN yum -y install net-tools

EXPOSE 80
CMD /bin/bash

  2. 构建

    docker build -t 新镜像名字:TAG .
#docker build 命令最后一个. .表示当前目录

  3. 运行

    docker run -it 新镜像名字:TAG

  4. 列出镜像的变更历史

    docker history 镜像名

CMD/ENTRPOINT 镜像案例

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docker run 之后的参数会被当作参数传递给ENTRPOINT，之后形成新的命令组合

ONBUILD命令案例

被继承时，父类的镜像会触发

  1. 父镜像文件

  1. build为镜像myip_father

  2. 子镜像文件

  1. build为镜像myip_son

  2. 触发父类方法

自制镜像Tomcat

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FROM centos
MAINTAINER bhy<792953958@qq.com>
#把宿主机当前上下文的c.txt拷贝到容器/usr/local/路径下
COPY c.txt /usr/local/cincontainer.txt
#把java与tomcat添加到容器中
ADD apache-tomcat-8.5.59.tar.gz /usr/local
ADD jdk-8u261-linux-x64.tar.gz /usr/local
#安装vim编辑器
RUN yum -y install vim
#设置工作访问时候的WORKDIR路径，登录落脚点
ENV MYPATH /usr/local
WORKDIR $MYPATH
#配置java与tomcat环境变量
ENV JAVA_HOME /usr/local/jdk1.8.0_261
ENV CLASSPATH $JAVA_HOME/lib/dt.jar:$JAVA_HOME/lib/tools.jar
ENV CATALINA_HOME /usr/local/apache-tomcat-8.5.59
ENV CATALINA_BASE /usr/local/apache-tomcat-8.5.59
ENV PATH $PATH:$JAVA_HOME/bin:$CATALINA_HOME/lib:$CATALINA_HOME/bin
#容器运行时舰艇的端口
EXPOSE  8080
#启动时运行tomcat
# ENTRYPOINT ["/usr/local/apache-tomcat-8.5.59/bin/startup.sh"]
# CMD ["/usr/local/apache-tomcat-8.5.59/bin/catalina.sh","run"]
CMD /usr/local/apache-tomcat-8.5.59/bin/startup.sh && tail -F /usr/local/apache-tomcat-8.5.59/bin/logs/catalina.out

build

#在目标文件夹下面不用标注额外信息 直接命名就可以
#不用 -f
docker build -t bhytomcat8 .

run

docker run -d -p 9080:8080 --name myt82 -v /bhyuser/mydockerfile/tomcat8/test:/usr/local/apache-tomcat-8.5.59/webapps/test -v /bhyuser/mydockerfile/tomcat8/tomcat8logs/:/usr/local/apache-tomcat-8.5.59/logs --privileged=true bhytomcat8

验证

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