Docker概述

Docker是一个开源的应用容器引擎，将应用的Libs（函数库）、Deps（依赖）、配置与应用一起打包到一个可移植的容器中，然后发布到任何流行的Linux或Windows操作系统的机器上，也可以实现虚拟化，容器是完全使用沙箱机制，相互之间不会有任何接口。

Docker安装与配置

官方网站上有提供了各种环境下的安装指南，以CentOS进行举例。

卸载（可选）

1
yum remove docker docker-client docker-client-latest docker-common docker-latest docker-latest-logrotate docker-logrotate docker-selinux docker-engine-selinux docker-engine docker-ce

安装

设置Docker的存储库并安装

安装必要的系统工具

1
sudo yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2 --skip-broken

添加软件源信息

1
sudo yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo

加入镜像源地址

1
sed -i 's/download.docker.com/mirrors.aliyun.com\/docker-ce/g' /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo

更新索引缓存

1
yum makecache fast

安装docker-ce

1
yum install -y docker-ce

校验软件版本

1
docker -v

启动

Docker应用需要用到各种端口，需逐一去修改防火墙设置，也可直接关闭防火墙。

1
2
3
4
5
6
systemctl stop firewalld  # 关闭防火墙
systemctl disable firewalld  # 禁止开机启动防火墙

systemctl start docker  # 启动docker服务
systemctl stop docker  # 停止docker服务
systemctl restart docker  # 重启docker服务

配置镜像加速

安装／升级Docker客户端

推荐安装1.10.0以上版本的Docker客户端，参考文档docker-ce

配置镜像加速器

通过修改daemon配置文件/etc/docker/daemon.json来使用加速器。

1
2
3
4
5
6
7
8
sudo mkdir -p /etc/docker
sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
  "registry-mirrors": ["https://vix1fn6e.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart docker

安装DockerCompose

下载

1
2
# 下载安装
curl -L https://github.com/docker/compose/releases/download/1.23.1/docker-compose-`uname -s`-`uname -m` > /usr/local/bin/docker-compose

修改文件权限

1
chmod +x /usr/local/bin/docker-compose

Base自动补全命令

1
2
# 补全命令
curl -L https://raw.githubusercontent.com/docker/compose/1.29.1/contrib/completion/bash/docker-compose > /etc/bash_completion.d/docker-compose

如果这里出现错误，需修改hosts文件

1
echo "199.232.68.133 raw.githubusercontent.com" >> /etc/hosts

Docker镜像仓库

搭建镜像仓库可以基于Docker官方提供的DockerRegistry来实现。

官网地址：registry

简化版镜像仓库

Docker官方的Docker Registry是一个基础版本的Docker镜像仓库，具备仓库管理的完整功能，但是没有图形化界面。搭建方式比较简单，命令如下：

1
docker run -d --restart=always --name registry -p 5000:5000 -v registry-data:/var/lib/registry registry

命令中挂载了一个数据卷registry-data到容器内的/var/lib/registry目录，这是私有镜像库存放数据的目录。

访问http://ip:5000/v2/_catalog可以查看当前私有镜像服务中包含的镜像。

带有图形化界面版本

使用DockerCompose部署带有图形化界面的DockerRegistry，命令如下：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
version: '3.0'
services:
  registry:
    image: registry
    volumes:
      - ./registry-data:/var/lib/registry
  ui:
    image: joxit/docker-registry-ui:static
    ports:
      - 8080:80
    environment:
      - REGISTRY_TITLE=私有仓库
      - REGISTRY_URL=http://registry:5000
    depends_on:
      - registry

配置Docker信任地址

私服采用的是http协议，默认不被Docker信任，需要做一个配置：

1
2
3
4
5
6
7
8
# 打开要修改的文件
vi /etc/docker/daemon.json
# 添加内容：
"insecure-registries":["http://ip地址:8080"]
# 重加载
systemctl daemon-reload
# 重启docker
systemctl restart docker

推送、拉取镜像

推送镜像到私有镜像服务必须先tag，步骤如下：

  1. 重新tag本地镜像，名称前缀为私有仓库的地址：ip地址:8080/
1
docker tag nginx:latest ip地址:8080/nginx:1.0
  1. 推送镜像
1
docker push ip地址:8080/nginx:1.0
  1. 拉取镜像
1
docker pull ip地址:8080/nginx:1.0

Docker架构

镜像和容器

镜像（Image）：Docker将应用程序及其所需的依赖、函数库、环境、配置等文件打包在一起，称为镜像。

容器（Container）：镜像中的应用程序运行后形成的进程就是容器，Docker会给容器进程做隔离，对外不可见。

DockerHub

DockerHub是一个官方的Docker镜像的托管平台。这样的平台称为Docker Registry。

一方面可以将自己的镜像共享到DockerHub，另一方面也可以从DockerHub拉取镜像。

Docker结构

Docker是一个CS架构的程序，由两部分组成：

  • 服务端（server）：Docker守护进程，负责处理Docker指令，管理镜像、容器等
  • 客户端（client）：通过命令或RestAPI向Docker服务端发送指令。可以在本地或远程向服务端发送指令。

Docker基本操作

镜像操作

镜像名称

镜像的名称组成：

  • 镜名称一般分两部分组成：[repository]:[tag]。
  • 在没有指定tag时，默认是latest，代表最新版本的镜像。
    • mysql:5.7，mysql就是repository，5.7就是tag，合一起就是镜像名称，代表5.7版本的MySQL镜像。

镜像命令

常见的镜像操作命令如图：

命令演示：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
# 从DockerHub中拉取一个nginx镜像
docker pull nginx
# 查看镜像
docker images
# 将镜像导出磁盘  docker save -o [保存的目标文件名称] [镜像名称]
docker save -o nginx.tar nginx:latest
# 删除本地的nginx镜像
docker rmi nginx:latest
# 加载本地文件
docker load -i nginx.tar

容器操作

容器相关命令

容器操作的命令如图：

容器的三个状态：

  • 运行：进程正常运行
  • 暂停：进程暂停，CPU不再运行，并不释放内存
  • 停止：进程终止，回收进程占用的内存、CPU等资源

其中：

  • docker run：创建并运行一个容器，处于运行状态
  • docker pause：让一个运行的容器暂停
  • docker unpause：让一个容器从暂停状态恢复运行
  • docker stop：停止一个运行的容器
  • docker start：让一个停止的容器再次运行
  • docker rm：删除一个容器

命令演示：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
# 创建并运行nginx容器
# docker run ：创建并运行一个容器
# --name : 给容器起一个名字，比如叫做nginx01
# -p ：将宿主机端口与容器端口映射，冒号左侧是宿主机端口，右侧是容器端口
# -d：后台运行容器
# nginx：镜像名称，例如nginx
docker run --name containerName -p 80:80 -d nginx

# 进入Nginx容器，修改HTML文件内容
# docker exec ：进入容器内部，执行一个命令
# -it : 给当前进入的容器创建一个标准输入、输出终端，允许与容器交互
# nginx01 ：要进入的容器的名称
# bash：进入容器后执行的命令，bash是一个linux终端交互命令
docker exec -it nginx01 bash
# 进入nginx的HTML所在目录 /usr/share/nginx/html
cd /usr/share/nginx/html
# 容器内没有vi命令，无法直接修改，可用下面的命令来修改
sed -i -e 's#Welcome to nginx#欢迎欢迎#g' -e 's#<head>#<head><meta charset="utf-8">#g' index.html

# 查看nginx01容器日志的命令 -f参数可以持续查看日志
docker logs -f nginx01 

# 查看所有容器，包括已经停止的
docker ps -a

数据卷（容器数据管理）

数据卷（volume）是一个虚拟目录，指向宿主机文件系统中的某个目录。

一旦完成数据卷挂载，对容器的一切操作都会作用在数据卷对应的宿主机目录上。

可将容器与数据分离，解耦合，方便操作容器内数据，保证数据安全。

数据集操作命令

数据卷操作的基本语法如下：

1
docker volume [COMMAND]

docker volume命令是数据卷操作，根据命令后跟随的command来确定下一步的操作：

  • create创建一个volume
  • inspect显示一个或多个volume的信息
  • ls列出所有的volume
  • prune删除未使用的volume
  • rm删除一个或多个指定的volume
1
2
3
4
5
6
# 创建数据卷
docker volume create html
# 查看所有数据卷
docker volume ls
# 查看数据卷详细信息
docker volume inspect html

挂载数据卷

在创建容器时，可以通过-v参数来挂载一个数据卷到某个容器内目录，命令格式如下：

1
docker run --name mn -v html:/root/html -p 8080:80 nginx

这里的-v就是挂载数据卷的命令：

  • -v html:/root/htm ：将html数据卷挂载到容器内的/root/html目录中

挂载本地目录

容器不仅仅可以挂载数据卷，也可以直接挂载到宿主机目录上。

语法：

目录挂载与数据卷挂载的语法是类似的：

  • -v [宿主机目录]:[容器内目录]
  • -v [宿主机文件]:[容器内文件]

数据卷挂载与目录直接挂载的区别

  • 数据卷挂载耦合度低，由docker来管理目录，但是目录较深，不易查找
  • 目录挂载耦合度高，需要自己管理目录，不过目录容易寻找查看

Dockerfile自定义镜像

镜像结构

镜像是将应用程序及其需要的系统函数库、环境、配置、依赖打包而成。

简单来说，镜像就是在系统函数库、运行环境基础上，添加应用程序文件、配置文件、依赖文件等组合，然后编写好启动脚本打包在一起形成的文件。

Dockerfile语法

Dockerfile就是一个文本文件，其中包含一个个的指令(Instruction)，用指令来说明要执行什么操作来构建镜像。每一个指令都会形成一层Layer。

Dockerfile的第一行必须是FROM，从一个基础镜像来构建。

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 ./mysql-5.7.rpm /tmp
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

更新详细语法说明，请参考官网文档： https://docs.docker.com/engine/reference/builder

构建Java项目

基于Ubuntu构建Java项目

Dockerfile文件内容：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
# 指定基础镜像
FROM ubuntu:16.04
# 配置环境变量，JDK的安装目录
ENV JAVA_DIR=/usr/local
  
# 拷贝jdk和java项目的包
COPY ./jdk8.tar.gz $JAVA_DIR/
COPY ./docker-demo.jar /tmp/app.jar
  
# 安装JDK
RUN cd $JAVA_DIR \
&& tar -xf ./jdk8.tar.gz \
&& mv ./jdk1.8.0_144 ./java8
  
# 配置环境变量
ENV JAVA_HOME=$JAVA_DIR/java8
ENV PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin
  
# 暴露端口
EXPOSE 8090
# 入口，java项目的启动命令
ENTRYPOINT java -jar /tmp/app.jar

使用docker build命令构建镜像，-t为指定构建镜像的名字和版本：

1
docker build -t javaweb:1.0 .

使用docker run创建容器并运行。

最后访问http://ip:8090/。

基于java8构建Java项目

基于java:8-alpine镜像，将一个Java项目构建为镜像。

1
2
3
4
5
6
7
8
# 基于java:8-alpine作为基础镜像
FROM java:8-alpine
# 将app.jar拷贝到镜像中
COPY ./app.jar /tmp/app.jar
# 暴露端口
EXPOSE 8090
# 编写入口ENTRYPOINT
ENTRYPOINT java -jar /tmp/app.jar

使用docker build命令构建镜像。

使用docker run创建容器并运行。

最后访问http://ip:8090/。

Docker-Compose

Docker Compose可以基于Compose文件快速的部署分布式应用，而无需手动一个个创建和运行容器。

初识DockerCompose

Compose文件是一个文本文件，通过指令定义集群中的每个容器如何运行。格式如下：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
version: "3.7"

services:
  nacos:
    image: nacos/nacos-server
    environment:
      MODE: standalone
    ports:
      - "8848:8848"
  mysql:
    image: mysql:5.7.25
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: root
    volumes:
      - "$PWD/mysql/data:/var/lib/mysql"
      - "$PWD/mysql/conf:/etc/mysql/conf.d/"
  userservice:
    build: ./user-service
  orderservice:
    build: ./order-service
  gateway:
    build: ./gateway
    ports:
      - "10010:10010"

其中包含5个service服务：

  • nacos：作为注册中心和配置中心
    • image: nacos/nacos-server： 基于nacos/nacos-server镜像构建
    • environment：环境变量
      • MODE: standalone：单点模式启动
    • ports：端口映射，这里暴露了8848端口
  • mysql：数据库
    • image: mysql:5.7.25：镜像版本是mysql:5.7.25
    • environment：环境变量
      • MYSQL_ROOT_PASSWORD: 123：设置数据库root账户的密码为root
    • volumes：数据卷挂载，挂载了mysql的data、conf目录
  • userservice、orderservice、gateway：都是基于Dockerfile临时构建的
  • docker容器之间互联不是通过IP地址，而是通过容器名。将order-service、user-service、gateway项目中的的mysql、nacos地址都修改为基于容器名的访问，如yml文件中的url: jdbc:mysql://mysql:3306/cloud_order?useSSL=false。

DockerCompose的详细语法参考官网：https://docs.docker.com/compose/compose-file/

其实DockerCompose文件可以看做是将多个docker run命令写到一个文件，只是语法稍有差异。

常用命令

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
# 后台的方式运行容器
docker-compose up -d
# 停止运行的容器，并删除已停止的容器以及已创建的所有网络，添加-v参数可以删除所有卷。
docker-compose down
# 重启容器
docker restart
# 停止容器
docker-compose stop
# 启动容器
docker-compose start

注意事项：

  • docker-compose up -d 会停止并删除原有的镜像，并使用系统中原有的镜像，结合docker-compose.yml中的新配置来生成一个新的镜像，提供服务。
  • docker restart，对容器进行重启。之前在docker容器中的临时修改，不会消失。docker会使用修改后的代码提供服务。但是，这种方式没有办法修改docker-compose中暴露的端口号，没有办法进行数据卷映射等操作。

常用例子

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
version: "3.7"

services:
  redis:
    image: redis:5.0.7
    container_name: redis
    environment:
      - TZ=Asia/Shanghai
    volumes: 
      - "/etc/localtime:/etc/localtime:ro"
      - "$PWD/conf/redis.conf:/usr/local/etc/redis/redis.conf:rw"
      - "$PWD/data:/data:rw"
    ports:
      - 6379:6379
    #appendonly yes 开启redis 持久化 (配置文件中已配置)
    #command: redis-server /usr/local/etc/redis/redis.conf --appendonly yes
    command: redis-server /usr/local/etc/redis/redis.conf
    restart: always
    networks: 
      - mynet
networks: 
  mynet:
  #external：如果设置为 true，则指定此配置已 创建。Docker 不会尝试创建它，如果它不存在，则会发生错误。
    external: true
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
version: '3.7'
services:
  rabbitmq1:
    image: rabbitmq:3.8.34-management
    container_name: rabbitmq1
    hostname: rabbitmq1
    environment:
      - RABBITMQ_DEFAULT_USER=root
      - RABBITMQ_DEFAULT_PASS=root
    volumes: 
      - "/etc/localtime:/etc/localtime:ro"
    ports:
      - 5672:5672
      - 15672:15672
    restart: always
    networks: 
      - mynet
networks: 
  mynet:
  #external：如果设置为 true，则指定此配置已 创建。Docker 不会尝试创建它，如果它不存在，则会发生错误。
    external: true

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
version: "3.7"

services:
  mysql:
    image: mysql
    container_name: mysql
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: root
    volumes:
      - "$PWD/data:/var/lib/mysql"
      - "$PWD/conf:/etc/mysql/conf.d/"
      - "/etc/localtime:/etc/localtime:ro"
    ports:
      - "3306:3306"
    restart: always
    networks: 
      - mynet
networks: 
  mynet:
  #external：如果设置为 true，则指定此配置已 创建。Docker 不会尝试创建它，如果它不存在，则会发生错误。
    external: true

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
version: '3.7'
services:
  nacos:
    image: nacos/nacos-server
    container_name: nacos-server
    privileged: true
    restart: always
    environment:
      - JVM_XMS=256m
      - JVM_XMX=256m
      - MODE=standalone
      - PREFER_HOST_MODE=hostname
    volumes: 
      - "/etc/localtime:/etc/localtime:ro"
      - $PWD/logs:/home/nacos/logs
      - $PWD/conf/application.properties:/home/nacos/conf/application.properties
    ports:
      - 8848:8848
    networks: 
      - mynet
networks: 
  mynet:
  #external：如果设置为 true，则指定此配置已 创建。Docker 不会尝试创建它，如果它不存在，则会发生错误。
    external: true

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
version: '3.7'
services:
  elasticsearch:
    image: elasticsearch:7.12.1
    container_name: elasticsearch
    restart: always
    environment:
      - bootstrap.memory_lock=true
      - http.cors.enabled=true
      - http.cors.allow-origin=*
      - "discovery.type=single-node"
      - "ES_JAVA_OPTS=-Xms512m -Xmx512m"
    ulimits:
      memlock:
        soft: -1
        hard: -1
    volumes:
      - $PWD/plugins:/usr/share/elasticsearch/plugins
      - "/etc/localtime:/etc/localtime:ro"
    ports:
      - 9200:9200
      - 9300:9300
    networks: 
      - mynet
  kibana:
    image: kibana:7.12.1
    container_name: kibana
    environment:
      - SERVER_NAME=kibana
      - ELASTICSEARCH_URL=http://elasticsearch:9200
      - XPACK_MONITORING_ENABLED=true
    volumes: 
      - "/etc/localtime:/etc/localtime:ro"
    ports:
      - 5601:5601
    depends_on:
      - elasticsearch
    external_links:
      - elasticsearch
    restart: always
    networks: 
      - mynet
networks: 
  mynet:
  #external：如果设置为 true，则指定此配置已 创建。Docker 不会尝试创建它，如果它不存在，则会发生错误。
    external: true

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
version: "3.7"
services:
  xxl-job-admin:
    image: xuxueli/xxl-job-admin:2.3.1
    container_name: xxl-job-admin
    environment:
      PARAMS: "--spring.config.loation=/application.properties"
    ports:
      - "8088:8080"
    volumes: 
      - "/etc/localtime:/etc/localtime:ro"
    #$PWD/  $PWD是一个变量,它是系统自定义的变量,他的值是当下的绝对路径
      - "$PWD/application.properties:/application.properties"
      - "$PWD/applogs:/data/applogs"
    restart: always
    networks: 
      - mynet
networks: 
  mynet:
  #external：如果设置为 true，则指定此配置已 创建。Docker 不会尝试创建它，如果它不存在，则会发生错误。
    external: true