一、Docker 概述

1. 基础定义

Docker 是基于 Go 语言开发、遵从 Apache2.0 协议开源的应用容器引擎，可将应用及其依赖包打包到轻量级、可移植的容器中，发布到任意流行的 Linux 机器实现虚拟化。核心优势是支持内核级虚拟化，资源消耗极低、运行稳定，容器间采用沙箱机制完全隔离，性能开销小，彻底解决 “在我的机器上可正常工作” 的环境兼容问题。

2. 核心应用场景

  • 应用打包与分发：将应用及依赖打包为镜像，实现 “一次打包，到处运行”
  • 环境一致性保障：开发、测试、生产环境高度统一，减少部署故障
  • 快速交付与部署：替代传统 “帮助文档 + 安装程序” 模式，一键启动应用
  • 资源高效利用：单台物理机可运行多个容器实例，服务器性能利用率最大化
  • 便捷扩缩容：项目打包为镜像后，可快速在多服务器扩展部署

3. 与传统虚拟机的核心区别

对比维度Docker 容器传统虚拟机（VMware/VirtualBox）
虚拟化层级内核级虚拟化（进程级隔离）硬件级虚拟化（完整 OS 隔离）
系统内核共享宿主机内核自带独立内核
资源占用轻量（MB 级），秒级启动笨重（GB 级），分钟级启动
隔离强度进程级隔离，相互无接口交互完整 OS 隔离，隔离性更强
环境一致性极高（镜像打包所有依赖）较低（需单独配置依赖）
资源利用率高（单物理机可运行数百容器）低（单物理机仅能运行数台虚拟机）

二、Docker 的安装与启动

1. 下载

2. 安装（CentOS 7 为例）

  • 卸载旧版本（可选）： 
    sudo yum remove docker \
docker-client \
docker-client-latest \
docker-common \
docker-latest \
docker-latest-logrotate \
docker-logrotate \
docker-engine
  • 安装依赖工具：sudo yum install -y yum-utils
  • 配置镜像仓库（推荐阿里云）：sudo yum-config-manager --add-repo http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
  • 安装 Docker CE：sudo yum install docker-ce docker-ce-cli containerd.io
  • 启动 Docker 并设置开机自启： 
    sudo systemctl start docker
systemctl enable docker

3. 核心目录结构

目录 / 文件核心作用
/var/lib/dockerDocker 默认工作目录，存储镜像、容器、数据卷等资源
/etc/docker配置文件目录，核心配置文件为 daemon.json（镜像加速等配置）
镜像（Image）只读模板，含应用运行所需环境、依赖、配置
容器（Container）镜像的运行实例，动态可修改，可理解为简易 Linux 系统
仓库（Repository）存储镜像的中心，分公有和私有仓库

4. 启动与验证

  • 启动方式：sudo systemctl start docker（CentOS）；Windows 双击 Docker Desktop 启动
  • 验证：执行 sudo docker run hello-world，自动下载镜像并运行，输出 “Hello from Docker!” 相关提示即成功

5. 常用命令（CentOS 7 为例）

  • 启动：sudo systemctl start docker
  • 停止：sudo systemctl stop docker
  • 重启：sudo systemctl restart docker
  • 查看状态：sudo systemctl status docker
  • 配置检查：docker info（查看 Docker 系统信息，含镜像 / 容器数量）

三、Docker 核心三要素

1. 镜像（Image）

  • 定义：相当于 root 文件系统，包含运行应用所需的系统环境、依赖包、配置文件等，是静态的、不可修改的模板
  • 示例：官方 ubuntu:16.04 镜像包含完整的 Ubuntu16.04 最小系统 root 文件系统
  • 核心特性：基于联合文件系统，分层构建，修改镜像时创建新层而非修改原有层

2. 容器（Container）

  • 定义：镜像运行时的实体，与镜像的关系类似 “类与实例”，动态可修改
  • 生命周期：创建（create）→ 启动（start）→ 运行（running）→ 停止（stop）→ 销毁（rm）
  • 核心特性：容器层为可写层，所有修改操作在容器层进行，不影响镜像本身

3. 仓库（Repository）

  • 定义：存放镜像的代码控制中心，类似 Git 仓库，用于镜像的存储、分发和共享
  • 分类：公有仓库（Docker Hub、阿里云容器服务等）、私有仓库（企业内部搭建）
  • 使用流程：从仓库拉取（pull）镜像 → 基于镜像创建（run）容器 → 定制化后提交（commit）为新镜像 → 推送（push）到仓库

四、Docker 镜像核心操作

1. 查看本地镜像

docker images  # 查看所有本地镜像
docker images -a  # 列出所有镜像（含隐藏镜像）
docker images -q  # 仅显示镜像 ID

2. 搜索仓库镜像

docker search 镜像名  # 如 docker search mysql
docker search --filter "is-official=true" 镜像名  # 筛选官方认证镜像

3. 拉取镜像

docker pull 镜像名:版本  # 如 docker pull mysql:5.7（指定版本）
docker pull 镜像名  # 不指定版本默认拉取 latest 最新版本

4. 删除镜像

docker rmi -f 镜像ID/镜像名  # 删除指定镜像
docker rmi -f 镜像ID1 镜像ID2  # 删除多个镜像
docker rmi -f $(docker images -aq)  # 删除所有本地镜像

五、Docker 容器核心操作

1. 创建与启动容器

docker run [可选参数] 镜像名 [执行命令]
  • 核心参数：
    • --name 容器名：指定容器名称
    • -d：后台守护进程运行
    • -it：交互模式运行，进入容器终端
    • -p 宿主机端口:容器端口：端口映射（如 -p 3306:3306）
    • -P：随机端口映射
    • -v 宿主机目录:容器目录：数据卷挂载（目录共享）

2. 查看容器

docker ps  # 查看正在运行的容器
docker ps -a  # 查看所有容器（运行中+已停止）

3. 容器启停与重启

docker start 容器ID/容器名  # 启动停止的容器
docker stop 容器ID/容器名  # 停止运行的容器
docker restart 容器ID/容器名  # 重启容器

4. 进入与退出容器

docker exec -it 容器ID/容器名 /bin/bash  # 进入容器（推荐，不影响容器运行）
exit  # 退出并停止容器（仅交互模式生效）
Ctrl+P+Q  # 退出但不停止容器

5. 删除容器

docker rm -f 容器ID/容器名  # 删除指定容器
docker rm -f $(docker ps -aq)  # 删除所有容器

6. 容器其他常用操作

  • 查看日志：docker logs -tf 容器ID（-tf 实时刷新，--tail 数字 显示最后 N 行）
  • 查看容器进程：docker top 容器ID
  • 查看容器元数据：docker inspect 容器ID
  • 文件拷贝：
    • 容器→宿主机：docker cp 容器ID:容器内路径 宿主机路径
    • 宿主机→容器：docker cp 宿主机路径 容器ID:容器内路径

六、Docker 镜像加速配置

1. 为什么需要加速

Docker Hub 是国外仓库，国内直接下载镜像速度极慢，甚至超时失败，需配置国内镜像加速器

2. 国内主流加速源

3. 阿里云加速配置步骤

# 1. 创建配置目录
sudo mkdir -p /etc/docker
# 2. 编写配置文件
sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
"registry-mirrors": ["https://dqxpbshr.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF
# 3. 刷新配置并重启Docker
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart docker

七、Docker 数据卷（Volume）

1. 基础定义

数据卷是宿主机与容器之间（或容器与容器之间）的目录映射，独立于容器生命周期，实现数据持久化和共享

2. 核心作用

  • 数据持久化：容器销毁后，数据卷中的数据不会丢失
  • 数据共享：宿主机与容器、多个容器之间可通过数据卷共享文件
  • 性能优化：直接挂载宿主机目录，避免容器层 I/O 开销

3. 数据卷类型

  • 绑定挂载：docker run -v 宿主机目录:容器目录 镜像名（如 -v /home/data:/data）
  • 命名卷：docker volume create 卷名 → docker run -v 卷名:容器目录 镜像名
  • 匿名卷：docker run -v 容器目录 镜像名（宿主机目录自动创建，无明确标识）

4. 常用操作命令

  • 创建命名卷：docker volume create 卷名
  • 查看数据卷：docker volume ls
  • 查看数据卷详情：docker inspect 卷名
  • 删除数据卷：docker volume rm 卷名
  • 清理无用数据卷：docker volume prune

八、Docker 网络配置

1. 核心网络模式

网络模式特点适用场景
bridge（默认）容器自动加入 docker0 网络，分配内网 IP，需端口映射对外绝大多数场景，如 Web 应用、数据库
host共享宿主机网络，无需端口映射，直接使用宿主机 IP / 端口需占用宿主机端口的场景，如 Nginx
none无网络配置，不分配 IP，无法与外部通信特殊测试场景
container共享另一个容器的网络，共用 IP / 端口多容器协作场景

2. 网络操作命令

  • 查看网络：docker network ls
  • 创建自定义网络：docker network create -d bridge 网络名
  • 容器加入网络：docker network connect 网络名 容器名
  • 容器退出网络：docker network disconnect 网络名 容器名
  • 删除网络：docker network rm 网络名

3. 端口映射

  • 语法：-p 宿主机端口:容器端口（如 -p 8080:8080）
  • 示例：docker run -itd -p 80:80 --name nginx01 nginx
  • 作用：实现外网访问容器服务，宿主机端口请求转发至容器对应端口

九、Docker 镜像定制

1. docker commit 方式（容器打包镜像）

  • 命令格式：docker commit -m="描述信息" -a="作者" 容器ID 目标镜像名:版本
  • 示例： 
    docker run -d --name tomcat-temp tomcat
docker exec -it tomcat-temp /bin/bash
cp -r webapps.dist/* webapps  # 容器内修改
docker commit -m="add webapps page" 容器ID mytomcat:1.0

2. Dockerfile 方式（推荐）

  • 核心指令：
    指令作用
    FROM指定基础镜像（如 FROM centos:7）
    MAINTAINER作者信息（姓名 + 邮箱）
    RUN镜像构建时执行的命令
    ADD/COPY复制文件到容器（ADD 支持压缩包解压）
    WORKDIR指定容器工作目录
    ENV设置环境变量
    EXPOSE声明暴露端口
    CMD/ENTRYPOINT容器启动时执行的命令
  • 构建命令：docker build -f Dockerfile -t 镜像名:版本 .（末尾 “.” 表示当前目录）
  • 示例 Dockerfile（定制 Tomcat 镜像）：

    dockerfile

    FROM centos:7
MAINTAINER wd<1443005893@qq.com>

ADD jdk-8u401-linux-x64.tar.gz /opt/
ADD apache-tomcat-9.0.115.tar.gz  /opt/

ENV MYPATH /opt/
WORKDIR $MYPATH


ENV JAVA_HOME $MYPATH/jdk1.8.0_401
ENV CLASS_PATH $JAVA_HOME/lib/dt.jar:$JAVA_HOME/lib/tools.jar

ENV CATALINA_HOME $MYPATH/apache-tomcat-9.0.115
ENV CATALINA_BASH $MYPATH/apache-tomcat-9.0.115
ENV PATH $PATH:$JAVA_HOME/bin:$CATALINA_HOME/lib:$CATALINA_HOME/bin

EXPOSE 8080

CMD $MYPATH/apache-tomcat-9.0.115/bin/startup.sh && tail -F $MYPATH/apache-tomcat-9.0.115/logs/catalina.out)

十、常用镜像部署示例

1. MySQL 部署

# 拉取镜像
docker pull mysql:5.7
# 启动容器（端口映射+数据卷挂载+设置密码）
docker run -itd --name mysql01 -p 3306:3306 -v mysql-data:/var/lib/mysql -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 mysql:5.7
# 配置远程连接
docker exec -it mysql01 /bin/bash
mysql -uroot -p123456
ALTER USER 'root'@'%' IDENTIFIED WITH mysql_native_password BY '123456';
FLUSH PRIVILEGES;

2. Nginx 部署

# 拉取镜像
docker pull nginx
# 启动容器
docker run -itd --name nginx01 -p 80:80 nginx
# 配置文件与静态资源挂载（自定义配置）
docker cp nginx01:/etc/nginx/nginx.conf /usr/nginx/conf
docker run -itd --name nginx02 -p 81:80 -v /usr/nginx/conf/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf -v /usr/nginx/html:/usr/share/nginx/html nginx

3. Tomcat 部署

# 拉取镜像
docker pull tomcat
# 启动容器（端口映射+项目目录挂载）
docker run -itd --name tomcat01 -p 8080:8080 -v /usr/webapps:/usr/local/tomcat/webapps tomcat
# 配置默认页面
docker exec -it tomcat01 /bin/bash
cp -r webapps.dist/* webapps
# docker
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