最近疫情闹的，在家温习之前在私塾在线买的cc老师的课程Docker，为了加深印象及鞭策一下自己换高薪工作，坚持做系列笔记，记录自己成长的点点滴滴。不过看到消息cc老师最新一期的高级架构师课程也要推出了，里面包含了现在主流的架构，以及最新的技术，据说从理论到运用全部带着做，像现在面试常用的 Netty， Redis， Kafka，Zookeeper， Dubbo， Nginx + openResty + kong + Lua， ElasticSearch等技术都深入源码层级

1.Docker镜像

1.1 是什么

镜像是一种轻量级、可执行的独立软件包，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。
Docker镜像是由一系列文件系统叠加而成：

• 1：最底端是一个引导文件系统，也就是bootfs，当一个容器运行时，它将会装载到内存中，而引导文件系统将会被卸载
• 2：第二层是root文件系统，即rootfs，它位于引导文件系统之上，rootfs通常是一种或多种操作系统，如Ubuntu文件系统
  （1）在linux引导过程中，root文件系统起初会只读装载，当引导结束并完成了完整性检查后，会被切换成读写模式
  （2）在Docker里面，root文件系统始终都是只读模式，并且利用联合加载技术，在root文件系统层上加载更多的只读文件系统
  联合加载：指的是一次同时加载多个文件系统，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将这样的文件系统称为镜像

1.2 关于Docker镜像

• 1：Docker的镜像都是只读的
• 2：镜像是分层的，一个镜像可以放到另一个镜像顶端，下层的镜像称为父镜像，最底部的镜像称为基础镜像。镜像不能超过127层，以从整体上优化镜像的大小。
• 3：从一个镜像启动容器时，Docker会在该镜像顶层加载一个读写文件系统，我们在docker中运行的程序就是在这层执行的。
• 4：当一个docker容器启动的时候，读写层初始是空的，当文件系统发生变化时，这些变化都会应用到这一层。
  比如：想要修改一个文件，这个文件会从下面的只读层复制到该读写层，该文件的只读版本仍然存在，但是被该文件在读写层中的可读写副本所隐藏。
  这种机制也就是写时复制，这是Docker如此强大的技术之一。
• 5： Docker镜像的表示格式：
  Image Hub／namespace／image name ：tag
  Image Hub：存放image的仓库地址，如果没有这个部分，表示缺省docker官方hub
  Namespace：命名空间，是一个用户或组织中所有镜像命名的集合
  image name：镜像的名称
  tag：区分同一镜像的不同版本，不写标签默认就是latest
  layer：镜像由一系列层组成，每层都用64位的十六进制数表示
  Image ID：镜像最上层的layer ID就是该镜像的ID
• 6：本地存放：
  本地镜像和容器都保存在docker宿主机的/var/lib/docker目录下，保存在docker 所采用的存储驱动里面，可能是aufs或者devicemapper。
  （1） aufs的全称是advanced multi-layered unification filesystem，主要功能是把多个文件夹的内容合并到一起，提供一个统一的视图，使用的操作系统如Ubuntu、Debian等
  （2） Device Mapper是Linux系统中基于内核的高级卷管理技术框架，而devicemapper是Docker基于Device Mapper提供的一种存储驱动，使用的操作系统如RHEL、Centos等
  Docker镜像操作补充
  docker commit：提交容器副本，如：
  docker commit -m=“提交的描述信息” -a=“指定镜像作者” 容器ID 要创建的目标镜像名
  docker build：根据Dockerfile来创建一个新的镜像，如：
  docker build -t 要创建的镜像名称 . ，最后一个点表示Dockerfile 文件所在目录，可以指定Dockerfile 的绝对路径
  docker tag：为镜像添加一个新的标签，如：
  docker tag 源镜像 新镜像名

2 Dockerfile

2.1 是什么

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。

2.2 基础知识

• 1：每条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
• 5：Docker执行Dockerfile的大致流程
  （1）docker从基础镜像运行一个容器
  （2）执行一条指令，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，直到所有指令都执行完成
• 6：Docker会将构建镜像的过程缓存起来，如果不需要缓存，可以在docker build的时候指定–no-cache

2.3 Dockerfile基本指令

2.3.1 FROM

指定一个已经存在的镜像，也是构建的基础镜像，Dockerfile的第一条必须是FROM

2.3.2 MAINTAINER

设置作者，联系邮件

2.3.3 RUN

指定要运行的命令，建议使用数组的格式，也是exec的格式，如：
RUN[“apt-get”,”install”,”-y”,”nginx”]

2.3.4 EXPOSE

向容器外部公开容器内的端口

2.3.5 WORKDIR

指定在创建容器的时候，在容器内部设置一个工作目录，entroypoint和CMD指定的程序会在这个目录执行
可以在docker run中使用-w来覆盖工作目录

2.3.6 USER

指定该镜像以什么样的用户去执行，可以单独指定用户，也可以指定用户和组，格式：USER uid：gid，可以在docker run中通过-u来覆盖，如果都不指定，默认是root

2.3.7 CMD

指定一个容器启动时要运行的命令，如果指定了多条CMD，只有最后一条会执行
例如：CMD[“/bin/bash”,”-l”]
如果在docker run 后面跟上要执行的命令，会覆盖Dockerfile里面的cmd指定的命令

2.3.8 ENTROYPOINT

也用来指定一个容器启动时要运行命令

• 1：但是它不会被docker run后面的命令覆盖，而是把docker run指定的任何参数当作参数传递给entroypoint
• 2：可以和CMD一起用，比如：
  ENTROYPOINT[“/usr/sbin/nginx”]
  CMD[“-h”]
  这样如果docker run的时候不覆盖CMD，那么就是按照
  ／usr／sbin／nginx –h来运行
  如果运行的时候：docker run –it 容器id –g“daemon off；”
  那么实际运行就是：
  ／usr／sbin／nginx –g “daemon off；”了
• 3：如果非要覆盖entrypoint，可以在docker run的时候，设置–entroypoint 标志

2.3.9 ENV

用来在构建镜像过程中设置环境变量，例如：
ENV MY_PATH /usr/my
这个环境变量可以在后续的任何RUN指令中使用，这就如同在命令前面指定了环境变量前缀一样；也可以在其它指令中直接使用这些环境变量，比如：
WORKDIR $MY_PATH

可以在docker run 命令中使用 –e来指定环境变量，这些变量只在运行时有效
小技巧：
可以在不需要构建缓存的前面，添加一个ENV语句，这样，要后面更新的时候，就修改一下这个ENV的值

2.3.10 ADD

用来将构建环境下的文件或目录复制到镜像中。

• 1：只能操作构建环境相对的文件或目录，文件源也可以使用URL格式
• 2：如果将一个归档文件指定为源文件，docker会自动解压
• 3：如果目的位置不存在的话，Docker会自动创建全路径

注意：ADD会使得构建缓存无效，ADD后续指令都不能使用之前的构建缓存了

2.3.11 COPY

类似于ADD，COPY只做构建上下文中复制文件，而不会去做文件提取和解压的工作
如果源文件是目录，那么这整个目录会被复制到容器中

2.3.12 VOLUME

用来向镜像创建的容器添加卷，一个卷是可以存在于一个或者多个容器内的特定目录，这个目录可以绕过联合文件系统，并提供如下共享数据或者对数据进行持久化：

• 1：卷可以在容器间共享和重用
• 2：对卷的修改是立即生效的
• 3：对卷的修改不影响镜像
  卷可以让我们把数据、数据库或其它内容添加到镜像中，而不是将这些内容提交到镜像中，并且允许我们在多个容器间共享这些内容。
  注意：如果删除了最后一个使用卷的容器，内部卷就不见了。
  可在docker run的时候，使用-v来把宿主机的目录映射到容器，这样数据就能一直保存了

2.3.13 ONBUILD

指定当镜像做为其它镜像的基础镜像时，该镜像触发执行的功能。
ONBUILD在子镜像build的时候，在FROM之后就先执行，并且只能被执行一次，不会被孙镜像继承

2.3.14 Dockerfile编写最佳实践

• 1：容器应该是短暂的
• 2：避免安装不必要的包
• 3：每个容器应该只有一个关注点
• 4：最小化层的数量
• 5：对多行参数进行排序
• 6：缓存中间构建的镜像

3 制作自己的镜像示例

3.1 简介

以制作一个tomcat9的镜像为例。

3.2 准备工作

下载好要使用的jdk和tomcat，这里下载的是：
jdk-8u144-linux-x64.tar.gz
apache-tomcat-9.0.1.tar.gz

3.3 编写Dockerfile

FROM         ubuntu
MAINTAINER    cc
#把java与tomcat添加到容器中
ADD jdk-8u144-linux-x64.tar.gz /usr/local/
ADD apache-tomcat-9.0.1 /usr/local/apache-tomcat-9.0.1
#配置java与tomcat环境变量
ENV JAVA_HOME /usr/local/jdk1.8.0_144
ENV CLASSPATH $JAVA_HOME/lib/dt.jar:$JAVA_HOME/lib/tools.jar
ENV CATALINA_HOME /usr/local/apache-tomcat-9.0.1
ENV CATALINA_BASE /usr/local/apache-tomcat-9.0.1
ENV PATH $PATH:$JAVA_HOME/bin:$CATALINA_HOME/lib:$CATALINA_HOME/bin
#容器运行时监听的端口
EXPOSE  8080
#启动时运行tomcat
# CMD ["/usr/local/apache-tomcat-9.0.1/bin/catalina.sh","run"]
# ENTRYPOINT ["/usr/local/apache-tomcat-9.0.1/bin/startup.sh" ]
CMD /usr/local/apache-tomcat-9.0.1/bin/startup.sh && tail -F /usr/local/apache-tomcat-9.0.1/bin/logs/catalina.out

• 使用Dockerfile来制作镜像

docker build -t cctomcat9 . ，注意后面有个 . ，表示在当前路径找Dockerfile

• 当前路径还有：

apache-tomcat-9.0.1
apache-tomcat-9.0.1.tar.gz
Dockerfile
jdk-8u144-linux-x64.tar.gz

• 启动容器

docker run -i -t -d -p 9080:8080 --name myt9 -v /ccdockermake/tomcat9/test:/usr/local/apache-tomcat-9.0.1/webapps/test -v /tomcat9logs/:/usr/local/apache-tomcat-9.0.1/logs --privileged=true cctomcat9  

4.错误解决

centos 7 Docker 启动一个web服务 但是启动时 报WARNING: IPv4 forwarding is disabled. Networking will not work.

4.1：解决办法

编辑 /usr/lib/sysctl.d/00-system.conf
添加如下代码：net.ipv4.ip_forward=1
重启network服务：systemctl restart network
查看是否修改成功：sysctl net.ipv4.ip_forward
如果返回为“net.ipv4.ip_forward = 1”则表示成功了

关于web应用放的位置
静态引入：可以把web应用直接copy到容器中，分发方便
动态引入：就是如上这样把宿主机上的目录挂载到容器，方便调试

4.2 使用docker commit来制作镜像

1：先把tomcat9镜像运行起来
2：进入运行中的容器：docker exec -it 容器id /bin/bash，当然，先通过docker ps获取容器号
3：进入运行起来的tomcat容器，删除掉webapps里面的东西，
然后再把自己的server.xml从宿主机拷贝到容器中，如：
docker cp ./server.xml 容器id:/usr/local/apache-tomcat-9.0.1/conf/server.xml
4：制作镜像
docker commit -m=“remove default webapps” -a=“cc” 容器id cctomcat:9.0