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Docker笔记
1.快速入门
要想让 Docker 帮我们安装和部署软件，肯定要保证你的机器上有 Docker. 由于大家的操作系统各不相同，安装方式也不同。为了便于大家学习，我们统一在 CentOS 的虚拟机中安装 Docker，统一学习环境。
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）：
运行效果如图：
MySQL 安装完毕！通过任意客户端工具即可连接到 MySQL.
大家可以发现，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，是不是非常方便。
而且，这种安装方式你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
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
用一幅图标示如下：
1.2.命令解读
利用 Docker 快速的安装了 MySQL，非常的方便，不过我们执行的命令到底是什么意思呢？
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
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
镜像的名称不是随意的，而是要到 DockerRegistry 中寻找，镜像运行时的配置也不是随意的，要参考镜像的帮助文档，这些在 DockerHub 网站或者软件的官方网站中都能找到。
如果我们要安装其它软件，也可以到 DockerRegistry 中寻找对应的镜像名称和版本，阅读相关配置即可。
2.Docker 基础
接下来，我们一起来学习 Docker 使用的一些基础知识，为将来部署项目打下基础。具体用法可以参考 Docker 官方文档：
2.1.常见命令
首先我们来学习 Docker 中的常见命令，可以参考官方文档：
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 search | 寻找镜像 | |
docker pull | 拉取镜像 | |
docker login | 登录DockerHub | |
docker push | 推送镜像到 DockerRegistry | |
docker images | 查看本地镜像 | |
docker rmi | 删除本地镜像 | |
docker run | 创建并运行容器（不能重复创建） | |
docker stop | 停止指定容器 | |
docker start | 启动指定容器 | |
docker restart | 重新启动容器 | |
docker rm | 删除指定容器 | |
docker ps | 查看容器 | |
docker logs | 查看容器运行日志 | |
docker exec | 进入容器 | |
docker cp | 容器和宿主机文件拷贝 | |
docker save | 保存镜像到本地压缩文件 | |
docker load | 加载本地压缩文件到镜像 | |
docker inspect | 查看容器详细信息 |
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：
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。
2.1.3.命令别名
给常用 Docker 命令起别名，方便我们访问：
然后，执行命令使别名生效
接下来，试试看新的命令吧。
2.1.4.将容器生成新的镜像
docker 启动一个镜像容器后， 可以在里面执行一些命令操作，然后使用docker commit将新的这个容器快照生成一个镜像。
Docker挂载主机目录，可能会出现报错：
cannot open directory .: Perission denied。解决方案：在命令中加入参数
--privileged=true。CentOS7安全模块比之前系统版本加强，不安全的会先禁止，目录挂载的情况被默认为不安全的行为，在SELinux里面挂载目录被禁止掉了。如果要开启，一般使用
--privileged=true，扩大容器的权限解决挂载没有权限的问题。也即使用该参数，容器内的root才拥有真正的root权限，否则容器内的root只是外部的一个普通用户权限。2.1.5.将新的镜像推送到DockerHub
- 登录DockerHub
docker login
- 给本地的镜像打上Tag
docker tag <local_image_id> dockerhub_username/my-repo:latest
- 将打上Tag的镜像上传到DockerHub
docker push dockerhub_username/my-repo:latest
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：
在上图中：
- 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。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 ls | 查看所有数据卷 | |
docker volume rm | 删除指定数据卷 | |
docker volume inspect | 查看某个数据卷的详情 | |
docker volume prune | 清除数据卷 |
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。
教学演示环节：演示一下 nginx 的 html 目录挂载
教学演示环节：演示一下 MySQL 的匿名数据卷
我们关注两部分内容，第一是
.Config.Volumes 部分：可以发现这个容器声明了一个本地目录，需要挂载数据卷，但是数据卷未定义。这就是匿名卷。
然后，我们再看结果中的
.Mounts 部分：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。接下来，可以查看该目录下的 MySQL 的 data 文件：
注意：每一个不同的镜像，将来创建容器后内部有哪些目录可以挂载，可以参考 DockerHub 对应的页面
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：
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：
教学演示，删除并重新创建 mysql 容器，并完成本地目录挂载：
- 挂载
/root/mysql/data到容器内的/var/lib/mysql目录
- 挂载
/root/mysql/init到容器内的/docker-entrypoint-initdb.d目录（初始化的 SQL 脚本目录）
- 挂载
/root/mysql/conf到容器内的/etc/mysql/conf.d目录（这个是 MySQL 配置文件目录）
在课前资料中已经准备好了 mysql 的
init 目录和 conf 目录：
以及对应的初始化 SQL 脚本和配置文件：
其中，hm.cnf 主要是配置了 MySQL 的默认编码，改为 utf8mb4；而 hmall.sql 则是后面我们要用到的黑马商城项目的初始化 SQL 脚本。
我们直接将整个 mysql 目录上传至虚拟机的
/root 目录下：
接下来，我们演示本地目录挂载：
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。
例如，第一步中需要的 Linux 运行环境，通用性就很强，所以 Docker 官方就制作了这样的只包含 Linux 运行环境的镜像。我们在制作 java 镜像时，就无需重复制作，直接使用 Docker 官方提供的 CentOS 或 Ubuntu 镜像作为基础镜像。然后再搭建其它层即可，这样逐层搭建，最终整个 Java 项目的镜像结构如图所示：
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：
其中的语法比较多，比较常用的有：
指令 | 说明 | 示例 |
MAINTAINER | 镜像维护者的姓名和邮箱地址（非必须） | MAINTAINER sufeng admin@xf233.io |
FROM | 指定基础镜像 | FROM centos:6 |
WORKDIR | 指定在创建容器后， 终端默认登录进来的工作目录 | WORKDIR $CATALINA_HOME ENV CATALINA_HOME /usr/local/tomcat |
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 |
ADD | 将宿主机目录下（或远程文件）的文件拷贝进镜像，且会自动处理URL和解压tar压缩包。 | ㅤ |
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 |
USER | 指定该镜像以用户去执行，如果不指定，默认是 root | （一般不修改该配置） |
ENTRYPOINT | 镜像中应用的启动命令，容器运行时调用 | ENTRYPOINT java -jar xx.ja |
CMD | 指定容器启动后要干的事情 | CMD echo "hello world" |
例如，要基于 Ubuntu 镜像来构建一个 Java 应用，其 Dockerfile 内容如下：
同学们思考一下：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：
是不是简单多了。
2.3.3.构建镜像
当 Dockerfile 文件写好以后，就可以利用命令来构建镜像了。
在课前资料中，我们准备好了一个 demo 项目及对应的 Dockerfile：
首先，我们将课前资料提供的
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：
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：
2.3.4.直接指定 Dockerfile 目录
结果：
查看镜像列表：
然后尝试运行该镜像：
2.4.网络
上节课我们创建了一个 Java 项目的容器，而 Java 项目往往需要访问其它各种中间件，例如 MySQL、Redis 等。现在，我们的容器之间能否互相访问呢？我们来测试一下
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：
发现可以互联，没有问题。
但是，容器的网络 IP 其实是一个虚拟的 IP，其值并不固定与某一个容器绑定，如果我们在开发时写死某个 IP，而在部署时很可能 MySQL 容器的 IP 会发生变化，连接会失败。
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：
2.4.1.常见命令
命令 | 说明 | 文档地址 |
docker network create | 创建一个网络 | |
docker network ls | 查看所有网络 | |
docker network rm | 删除指定网络 | |
docker network prune | 清除未使用的网络 | |
docker network connect | 使指定容器连接加入某网络 | |
docker network disconnect | 使指定容器连接离开某网络 | |
docker network inspect | 查看网络详细信息 |
2.4.2.教学演示：自定义网络
OK，现在无需记住 IP 地址也可以实现容器互联了。
2.4.3.总结：
- 在自定义网络中，可以给容器起多个别名，默认的别名是容器名本身
- 在同一个自定义网络中的容器，可以通过别名互相访问
3.DockerCompose
大家可以看到，我们部署一个简单的 java 项目，其中包含 3 个容器：
- MySQL
- Nginx
- Java 项目
而稍微复杂的项目，其中还会有各种各样的其它中间件，需要部署的东西远不止 3 个。如果还像之前那样手动的逐一部署，就太麻烦了。
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。
3.1.基本语法
docker-compose.yml 文件的基本语法可以参考官方文档：
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：
如果用
docker-compose.yml 文件来定义，就是这样：对比如下：
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 |
明白了其中的对应关系，相信编写
docker-compose 文件应该难不倒大家。黑马商城部署文件：
3.2.基础命令
编写好 docker-compose.yml 文件，就可以部署项目了。常见的命令：
基本语法如下：
其中，OPTIONS 和 COMMAND 都是可选参数，比较常见的有：
类型 | 参数或指令 | 说明 |
Options | -f | 指定 compose 文件的路径和名称 |
ㅤ | -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 |
ㅤ | down | 停止并移除所有容器、网络 |
ㅤ | ps | 列出所有启动的容器 |
ㅤ | logs | 查看指定容器的日志 |
ㅤ | stop | 停止容器 |
ㅤ | start | 启动容器 |
ㅤ | restart | 重启容器 |
ㅤ | top | 查看运行的进程 |
ㅤ | exec | 在指定的运行中容器中执行命令 |
教学演示：
- 作者:Sorce
- 链接:http://blog.sqrt7.top/article/docker
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