Docker容器化部署学习：从入门到实践指南

2024/10/10 21:02:54

本文主要是介绍Docker容器化部署学习：从入门到实践指南，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

本文详细介绍了Docker容器化部署学习的全过程，从基础概念到环境搭建，再到基本命令操作和Dockerfile编写入门，以及实战部署案例和日常维护技巧，帮助读者全面掌握Docker容器化部署。

Docker容器化部署学习：从入门到实践指南

Docker基础概念介绍

什么是Docker

Docker是一种开源的应用容器引擎，它可以让开发者将应用及其依赖打包到一个可移植的容器中，在各种环境中运行，包括本地计算机、虚拟机和云平台。Docker提供了一种更高效的方式来管理应用的部署和扩展。

Docker与虚拟机的区别

虚拟机

虚拟机（Virtual Machine, VM）是一种在计算机硬件和操作系统之间模拟整个硬件系统的软件。它通过一个虚拟化层（如VMware、VirtualBox）来模拟物理硬件，使操作系统和应用能够像在真实的硬件上运行一样运行。每个虚拟机包含一个完整的操作系统和相关的库、应用程序以及所需的任何其他文件。每个虚拟机都有自己的虚拟硬件，包括CPU、内存、硬盘和网络接口。

Docker容器

Docker容器则是基于Linux命名空间和cgroups等技术实现的轻量级虚拟化。Docker容器运行在操作系统级别，而不是硬件级别。Docker容器共享宿主机的操作系统内核，并运行在用户空间。这使得Docker容器比虚拟机更轻量，启动速度更快，资源消耗更少。

Docker的核心组件

镜像（Image）：Docker镜像是一个只读的模板，包含运行应用所需的所有信息，包括代码、运行时、库、环境变量和配置文件。
容器（Container）：容器是从镜像创建的运行实例。它可以启动、停止、删除。每个容器都是相互隔离的，提供一个独立运行环境。
仓库（Registry）：Docker仓库是存放Docker镜像的地方。Docker Hub是最常用的公共仓库，用户可以上传、下载和共享镜像。
Dockerfile：Dockerfile是创建Docker镜像的脚本文件，包含构建镜像所需的所有命令和参数。

Docker环境搭建

在Windows/Linux/Mac上安装Docker

Windows

访问Docker官网（https://www.docker.com/products/docker-desktop）
下载适用于Windows系统的Docker Desktop
安装过程中，确保选择安装“Docker Desktop for Windows”选项
安装完成后，启动Docker Desktop
在Docker Desktop窗口中，点击“Settings” -> “Resources” -> “Docker settings” -> “Docker Engine”
在配置窗口中，点击“Add daemon”按钮，添加--registry-mirror https://<your_mirror_url>（可选），以使用镜像加速功能
点击“Apply & Restart”

Linux

访问Docker官网（https://www.docker.com/products/docker-desktop）
根据Linux发行版选择合适的安装包，例如Ubuntu 18.04：
- curl -fsSL https://get.docker.com -o get-docker.sh
- sudo sh get-docker.sh
添加用户到docker组，以便可以使用docker命令而无需sudo权限：
- sudo usermod -aG docker $USER
- newgrp docker
安装完成后，运行docker --version验证安装是否成功

Mac

访问Docker官网（https://www.docker.com/products/docker-desktop）
下载适用于Mac系统的Docker Desktop
安装完成后，启动Docker Desktop
在Docker Desktop窗口中，点击“Settings” -> “Resources” -> “Docker settings” -> “Docker Engine”
在配置窗口中，点击“Add daemon”按钮，添加--registry-mirror https://<your_mirror_url>（可选），以使用镜像加速功能
点击“Apply & Restart”

验证Docker是否安装成功

打开命令行工具（Windows使用PowerShell，Linux和Mac使用Terminal）
输入命令docker --version，查看Docker版本信息
确认输出显示了Docker版本号

$ docker --version
Docker version 20.10.7, build f0df351

Docker基本命令操作

Docker镜像操作

拉取镜像

从Docker仓库中下载指定的镜像到本地机器。以拉取Nginx服务器镜像为例：

$ docker pull nginx

输出：

Using default tag: latest
latest: Pulling from library/nginx
03e68194c407: Pull complete
089e784b3fa4: Pull complete
5497b8f5904c: Pull complete
65e9e50159b0: Pull complete
55a5961312ff: Pull complete
0d6e71c23510: Pull complete
Digest: sha256:c4085c5f8f61e24f40d469e400783b06f27a3b9d3c07a4e807d5e0e9a8d6e8d0
Status: Downloaded newer image for nginx:latest
docker.io/library/nginx:latest

列出镜像

查看本地镜像列表：

$ docker images

输出：

REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
nginx               latest              03e68194c407        2 weeks ago         133MB

删除镜像

删除指定镜像。注意：删除镜像前需要确保没有容器正在使用该镜像。
```
$ docker rmi nginx
```

Docker容器操作

运行容器

使用镜像创建并启动容器。以运行Nginx服务器为例：
```
$ docker run -d -p 80:80 nginx
```
参数解释：
- -d：后台运行容器
- -p 80:80：将容器的80端口映射到宿主机的80端口
输出：
```
2abcaecc10c5a05d3cb842e4f5b0476fd0d2616d6c102e44d2ecbddd41eca48e
```

列出容器

查看正在运行的容器：

$ docker ps

输出：

CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND                  CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
2abcaecc10c5        nginx               "nginx -g 'daemon of…"   4 seconds ago       Up 3 seconds        0.0.0.0:80->80/tcp   hopeful_babbage

停止容器

停止正在运行的容器：
```
$ docker stop <container_id>
```
删除容器

删除指定容器：
```
$ docker rm <container_id>
```

Docker仓库使用

登录仓库

登录Docker仓库。假设使用的是Docker Hub：
```
$ docker login
```
输出：
```
Username: <your_username>
Password: 
Login Succeeded
```

推送镜像

将本地镜像推送到Docker仓库：

$ docker tag <image_id> <username>/<repository>:<tag>
$ docker push <username>/<repository>:<tag>

示例：

$ docker tag nginx mydocker/nginx:latest
$ docker push mydocker/nginx:latest

Dockerfile编写入门

Dockerfile的作用和基本语法

Dockerfile是一种文本文件，用于定义如何构建Docker镜像。它包含了一系列命令，这些命令会被Docker引擎按照顺序执行以生成镜像。

基本语法

FROM: 指定基础镜像
RUN: 执行命令
COPY: 复制文件或目录到镜像
CMD: 容器启动时执行的默认命令
EXPOSE: 暴露容器中的端口
ENTRYPOINT: 为容器定义默认的执行命令

常用Dockerfile指令解析

FROM
```
FROM ubuntu:latest
```
解释：
- 从Ubuntu最新版本的镜像作为基础镜像

RUN

RUN apt-get update && apt-get install -y python3

解释：

从基础镜像中安装Python3

COPY
```
COPY . /app
```
解释：
- 将当前目录下的所有文件复制到镜像中的/app目录下
CMD
```
CMD ["python3", "app.py"]
```
解释：
- 容器启动时默认执行Python脚本app.py
EXPOSE
```
EXPOSE 8000
```
解释：
- 暴露容器的8000端口
ENTRYPOINT
```
ENTRYPOINT ["python3", "app.py"]
```
解释：
- 容器启动时，默认执行Python脚本app.py

编写简单的Dockerfile实例

创建一个简单的Dockerfile来运行一个Python应用：

创建一个项目目录结构，例如myapp，并创建以下文件：
```
myapp/
├── Dockerfile
└── app.py
```

编辑Dockerfile：

FROM python:3.9-slim

WORKDIR /app

COPY . /app

RUN pip install -r requirements.txt

CMD ["python3", "app.py"]

编辑app.py：

# app.py
from flask import Flask
app = Flask(__name__)

@app.route('/')
def hello_world():
   return 'Hello, Docker!'

if __name__ == '__main__':
   app.run(host='0.0.0.0', port=8000)

构建并运行容器：

$ docker build -t myapp .
$ docker run -p 8000:8000 myapp

Docker容器化部署实战

部署一个简单的Web应用

假设我们有一个简单的Python Flask应用，使用Docker来部署它。

创建项目目录结构，例如flask-app，并创建以下文件：
```
flask-app/
├── Dockerfile
└── app.py
```