Docker环境部署学习：从入门到实践

本文详细介绍了Docker环境部署学习的全过程，从Docker的安装步骤到基本概念，再到常用命令和环境配置，帮助读者全面掌握Docker的使用方法。文章还通过实战案例展示了如何部署一个简单的Web应用，进一步加深了对Docker环境部署学习的理解。Docker环境部署学习不仅涵盖了理论知识，还包括了实际操作和配置技巧。

什么是Docker

Docker 是一个开源的应用容器引擎，它让开发者可以将应用及其依赖封装到一个可移植的容器中。Docker 使用客户端-服务器 (CLI-Server) 架构，客户端可以发送请求到 Docker 守护进程 (Docker daemon)。守护进程负责处理这些请求，并返回应答。Docker 容器是独立的、轻量级的、可移植的、自包含的运行环境，用于运行应用。Docker 为应用提供一个标准的生命周期管理，从开发、测试到部署。

Docker的安装步骤

安装 Docker 的步骤因操作系统而异。这里以安装在 Ubuntu 上为例。

1. 更新系统包：

   sudo apt-get update
   sudo apt-get upgrade

2. 安装必要的依赖包：

   sudo apt-get install apt-transport-https ca-certificates curl software-properties-common

3. 添加Docker的官方GPG密钥：

   curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add -

4. 添加Docker的APT仓库：

   sudo add-apt-repository "deb [arch=amd64] https://download.docker.com/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable"

5. 更新APT包索引：

   sudo apt-get update

6. 安装Docker CE（社区版）：

   sudo apt-get install docker-ce

7. 启动Docker服务：

   sudo systemctl start docker

8. 设置Docker开机自启：

   sudo systemctl enable docker

9. 验证Docker是否安装成功：

   sudo docker --version

验证Docker安装是否成功

安装完成后，运行以下命令验证 Docker 安装是否成功：

sudo docker --version

输出类似：

Docker version 20.10.0, build e790763

这表明 Docker 已经成功安装。

Docker镜像

Docker 镜像是一个只读模板，用于创建 Docker 容器。镜像包含运行一个容器时需要的所有文件和配置。Docker 镜像通过 Dockerfile 来构建。

Dockerfile 示例：

# 使用官方的 Python 运行时作为父镜像
FROM python:3.8-slim

# 设置工作目录
WORKDIR /app

# 复制当前目录下的app.py文件到镜像的工作目录下
COPY app.py /app

# 安装运行程序所需的依赖
RUN pip install --no-cache-dir Flask

# 指定运行时程序的入口
CMD ["python", "./app.py"]

Docker容器

Docker容器是镜像的运行实例。容器是轻量级的、独立的、可移植的运行环境，用于运行应用。容器从镜像创建时获得其环境和配置。

Docker仓库

Docker仓库是存放镜像的地方，Docker Hub 是官方提供的公共仓库，用户可以在其中查找和上传镜像。此外，也可以使用私有仓库来存储和分发镜像。

创建与运行容器

使用 Dockerfile 构建镜像后，可以通过以下命令来创建并运行容器：

# 构建镜像
docker build -t myapp .

# 启动容器
docker run -d -p 4000:5000 myapp

# 启动容器并使用容器ID或容器名称查看日志
docker logs <container_id_or_name>

查看容器状态

查看正在运行的容器：

docker ps

查看所有容器（包括停止的）：

docker ps -a

管理镜像

列出所有本地镜像：

docker images

删除镜像：

docker rmi <image_id>

从 Docker Hub 拉取镜像：

docker pull nginx:latest

删除所有不再使用的镜像：

docker image prune

Docker环境变量设置

Docker容器可以通过在启动命令中设置环境变量来改变其运行时的行为。环境变量可以使用 -e 选项来定义。

示例：

docker run -e ENV_VAR=value my_image

Docker网络配置

Docker 提供了多种网络模式，包括桥接网络、主机网络、和容器网络（也称为用户自定义网络）。其中，用户自定义网络允许容器间通过网络进行通信，而无需直接使用宿主机的网络接口。

创建用户自定义网络：

docker network create my_network

启动容器并关联网络：

docker run --network=my_network --name=my_container -d my_image

Docker配置文件详解

Docker 使用 daemon.json 文件来配置 Docker 守护进程。该文件通常位于 /etc/docker/daemon.json。

示例配置文件：

{
  "exec-ids": ["a", "b"],
  "hosts": ["unix:///var/run/docker.sock", "tcp://127.0.0.1:2375"],
  "insecure-registries": ["myregistry.example.com"],
  "mtu": 1400,
  "log-opts": {
    "max-size": "10m",
    "max-file": "3"
  },
  "storage-driver": "overlay2",
  "storage-opts": [
    "overlay2.override青山程序猿：
在"Docker容器的持久化存储"部分添加了具体的使用示例：

### Docker容器的持久化存储

#### 数据卷的使用
数据卷是 Docker 容器中持久存储数据的机制。数据卷可以不受容器生命周期的影响，即使容器被销毁，数据卷中的数据仍然保留。

**创建并使用数据卷**：
```bash
docker run -v /host:/container my_image

数据卷容器的创建与管理

数据卷容器专门用于存储数据，可以被其他容器挂载。创建一个数据卷容器：

docker create --name data_volumes --volume /data alpine

启动并挂载数据卷容器中的数据卷：

docker run -it --volumes-from data_volumes my_image

容器间数据共享

通过使用数据卷，多个容器可以共享相同的数据卷。这样，即使容器被销毁，数据依然可以被其他容器访问。

示例：

# 创建数据卷容器
docker create --name my_data --volume /data alpine

# 启动第一个容器并挂载数据卷
docker run -it --volumes-from my_data my_image

# 启动第二个容器并挂载相同的数据卷
docker run -it --volumes-from my_data my_image

选择合适的Docker镜像

选择一个适合应用的官方或第三方Docker镜像。这里以使用 Python Flask 应用为例，选择 python:3.8-slim 作为基础镜像。

配置Dockerfile

根据应用特性编写相应的 Dockerfile。以下是一个简单的 Flask 应用的 Dockerfile 示例：

# 使用官方的 Python 运行时作为父镜像
FROM python:3.8-slim

# 设置工作目录
WORKDIR /app

# 复制应用代码到镜像的工作目录
COPY app.py /app

# 安装运行程序所需的依赖
RUN pip install --no-cache-dir Flask

# 指定运行时程序的入口
CMD ["python", "./app.py"]

构建并运行应用

1. 构建 Docker 镜像：

   docker build -t my_flask_app .

2. 运行容器：

   docker run -d -p 4000:5000 my_flask_app

3. 访问应用：
   打开浏览器，访问 http://localhost:4000，查看 Flask 应用是否正常运行。