Docker 極簡入門指南，10 分鐘就能看懂~
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富 Web 時代，應用變得越來越強大，與此同時也越來越復雜。集群部署、隔離環(huán)境、灰度發(fā)布以及動態(tài)擴容缺一不可，而容器化則成為中間的必要橋梁。
本節(jié)我們就來探索一下 Docker 的神秘世界，從零到一掌握 Docker 的基本原理與實踐操作。別再守著前端那一畝三分地，是時候該開疆擴土了。
我們將會圍繞下面幾點展開：
講個故事 虛擬機與容器 認識 Docker 核心概念 安裝 Docker 快速開始 常規(guī)操作 最佳實踐
一、講個故事
為了更好的理解 Docker 是什么，我們先來講個故事：
我需要蓋一個房子，于是我搬石頭、砍木頭、畫圖紙、蓋房子。一頓操作，終于把這個房子蓋好了。
結果，住了一段時間，心血來潮想搬到海邊去。這時候按以往的辦法，我只能去海邊，再次搬石頭、砍木頭、畫圖紙、蓋房子。
煩惱之際，跑來一個魔法師教會我一種魔法。這種魔法可以把我蓋好的房子復制一份，做成「鏡像」，放在我的背包里。
等我到了海邊，就用這個「鏡像」，復制一套房子，拎包入住。
是不是很神奇？對應到我們的項目中來，房子就是項目本身，鏡像就是項目的復制，背包就是鏡像倉庫。如果要動態(tài)擴容，從倉庫中取出項目鏡像，隨便復制就可以了。Build?once，Run?anywhere!
不用再關注版本、兼容、部署等問題，徹底解決了「上線即崩，無休止構建」的尷尬。
二、虛擬機與容器
開始之前，我們來做一些基礎知識的儲備：
1.虛擬機：虛擬化硬件
虛擬機 Virtual Machine 指通過軟件模擬的具有完整硬件系統功能的、運行在一個完全隔離環(huán)境中的完整計算機系統。在實體計算機中能夠完成的工作在虛擬機中都能夠實現。
在計算機中創(chuàng)建虛擬機時，需要將實體機的部分硬盤和內存容量作為虛擬機的硬盤和內存容量。每個虛擬機都有獨立的 CMOS、硬盤和操作系統，可以像使用實體機一樣對虛擬機進行操作。在容器技術之前，業(yè)界的網紅是虛擬機。
虛擬機技術的代表，是 VMWare 和 OpenStack。
2.容器：將操作系統層虛擬化，是一個標準的軟件單元
隨處運行：容器可以將代碼與配置文件和相關依賴庫進行打包，從而確保在任何環(huán)境下的運行都是一致的。 高資源利用率：容器提供進程級的隔離，因此可以更加精細地設置 CPU 和內存的使用率，進而更好地利用服務器的計算資源。 快速擴展：每個容器都可作為單獨的進程予以運行，并且可以共享底層操作系統的系統資源，這樣一來可以加快容器的啟動和停止效率。
3.區(qū)別與聯系
虛擬機雖然可以隔離出很多「子電腦」，但占用空間更大，啟動更慢。虛擬機軟件可能還要花錢，例如VMWare； 容器技術不需要虛擬出整個操作系統，只需要虛擬一個小規(guī)模的環(huán)境，類似「沙箱」； 運行空間，虛擬機一般要幾 GB 到 幾十 GB 的空間，而容器只需要 MB 級甚至 KB 級；
我們來看一下對比數據：
與虛擬機相比，容器更輕量且速度更快，因為它利用了 Linux 底層操作系統在隔離的環(huán)境中運行。虛擬機的 Hypervisor 創(chuàng)建了一個非常牢固的邊界，以防止應用程序突破它，而容器的邊界不那么強大。
物理機部署不能充分利用資源，造成資源浪費。虛擬機方式部署，虛擬機本身會占用大量資源，導致資源浪費，另外虛擬機性能也很差。而容器化部署比較靈活，且輕量級，性能較好。
虛擬機屬于虛擬化技術，而 Docker 這樣的容器技術，屬于輕量級的虛擬化。
三、認識 Docker
1.概念
Docker 是一個開源的應用容器引擎，讓開發(fā)者可以打包他們的應用以及依賴包到一個可移植的容器中，然后發(fā)布到任何流行的 Linux 機器上，也可以實現虛擬化。容器是完全使用沙箱機制，相互之間不會有任何接口。
Docker 技術的三大核心概念，分別是：鏡像 Image、容器 Container、倉庫 Repository。
2.Docker 輕量級的原因？
相信你也會有這樣的疑惑：為什么 Docker 啟動快？如何做到和宿主機共享內核？
當我們請求 Docker 運行容器時，Docker 會在計算機上設置一個資源隔離的環(huán)境。然后將打包的應用程序和關聯的文件復制到 Namespace 內的文件系統中，此時環(huán)境的配置就完成了。之后 Docker 會執(zhí)行我們預先指定的命令，運行應用程序。
鏡像不包含任何動態(tài)數據，其內容在構建之后也不會被改變。
四、核心概念
Build,Ship and Run（搭建、運輸、運行）；Build?once,Run?anywhere（一次搭建，處處運行）；Docker 本身并不是容器，它是創(chuàng)建容器的工具，是應用容器引擎； Docker 三大核心概念，分別是：鏡像 Image，容器 Container、倉庫 Repository； Docker 技術使用 Linux 內核和內核功能（例如 Cgroups 和 namespaces）來分隔進程，以便各進程相互獨立運行。 由于 Namespace 和 Cgroups 功能僅在 Linux 上可用，因此容器無法在其他操作系統上運行。那么 Docker 如何在 macOS 或 Windows 上運行？Docker 實際上使用了一個技巧，并在非 Linux 操作系統上安裝 Linux 虛擬機，然后在虛擬機內運行容器。 鏡像是一個可執(zhí)行包，其包含運行應用程序所需的代碼、運行時、庫、環(huán)境變量和配置文件，容器是鏡像的運行時實例。
五、安裝 Docker
1.命令行安裝 Homebrew 的 Cask 已經支持 Docker for Mac，因此可以很方便的使用 Homebrew Cask 來進行安裝，執(zhí)行如下命令：
brew cask install docker
更多安裝方式，請查看官方文檔。
2.查看版本
docker -v
3.配置鏡像加速
設置 Docker Engine 寫入配置：
{
"registry-mirrors": [
"http://hub-mirror.c.163.com/",
"https://registry.docker-cn.com"
],
"insecure-registries":[],
"experimental": false,
"debug": true
}
4.安裝桌面端
桌面端操作非常簡單，先去官網下載。通過 Docker 桌面端，我們可以方便的操作：
clone：克隆一個項目 build：打包鏡像 run：運行實例 share：共享鏡像
好了，準備工作就緒，下面可以大展身手了！
六、快速開始
安裝完 Docker 之后，我們先打個實際項目的鏡像，邊學邊用。
首先需要大致了解一下我們將會用到的 11 個命令
新建項目
為了快捷，我們直接使用Vue 腳手架構建項目：
vue create docker-demo
嘗試啟動一下：
yarn serve
訪問地址：http://localhost:8080/。項目就緒，我們接著為項目打包：
yarn build
這時候，項目目錄下的 Dist 就是我們要部署的靜態(tài)資源了，我們繼續(xù)下一步。
需要注意：前端項目一般分兩類，一類直接 Nginx 靜態(tài)部署，一類需要啟動 Node 服務。本節(jié)我們只考慮第一種。關于 Node 服務，下文我會詳細說明。
3.新建 Dockerfile
cd docker-demo && touch Dockerfile
此時的項目目錄如下：
.
├── Dockerfile
├── README.md
├── babel.config.js
├── dist
├── node_modules
├── package.json
├── public
├── src
└── yarn.lock
可以看到我們已經在 docker-demo 目錄下成功創(chuàng)建了 Dockerfile 文件。
4.準備 Nginx 鏡像 運行你的 Docker 桌面端，就會默認啟動實例，我們在控制臺拉取 Nginx 鏡像：
docker pull nginx
控制臺會出現如下信息：
Using default tag: latest
latest: Pulling from library/nginx
8559a31e96f4: Pull complete
8d69e59170f7: Pull complete
3f9f1ec1d262: Pull complete
d1f5ff4f210d: Pull complete
1e22bfa8652e: Pull complete
Digest: sha256:21f32f6c08406306d822a0e6e8b7dc81f53f336570e852e25fbe1e3e3d0d0133
Status: Downloaded newer image for nginx:latest
docker.io/library/nginx:latest
如果你出現這樣的異常，請確認 Docker 實例是否正常運行。
Cannot connect to the Docker daemon at unix:///var/run/docker.sock. Is the docker daemon running?
鏡像準備 OK，我們在根目錄創(chuàng)建 Nginx 配置文件：
touch default.conf
寫入：
server {
listen 80;
server_name localhost;
#charset koi8-r;
access_log /var/log/nginx/host.access.log main;
error_log /var/log/nginx/error.log error;
location / {
root /usr/share/nginx/html;
index index.html index.htm;
}
error_page 500 502 503 504 /50x.html;
location = /50x.html {
root /usr/share/nginx/html;
}
}
5.配置鏡像
打開 Dockerfile ，寫入如下內容：
FROM nginx
COPY dist/ /usr/share/nginx/html/
COPY default.conf /etc/nginx/conf.d/default.conf
我們逐行解釋一下代碼：
FROM nginx 指定該鏡像是基于 nginx:latest 鏡像而構建的； COPY dist/ /usr/share/nginx/html/ 命令的意思是將項目根目錄下 dist 文件夾中的所有文件復制到鏡像中 /usr/share/nginx/html/ 目錄下； COPY default.conf /etc/nginx/conf.d/default.conf 將 default.conf 復制到 etc/nginx/conf.d/default.conf，用本地的 default.conf 配置來替換 Nginx 鏡像里的默認配置。
6.構建鏡像 Docker 通過 build 命令來構建鏡像：
docker build -t jartto-docker-demo .
按照慣例，我們解釋一下上述代碼：
-t參數給鏡像命名 jartto-docker-demo.是基于當前目錄的 Dockerfile 來構建鏡像
執(zhí)行成功后，將會輸出：
Sending build context to Docker daemon 115.4MB
Step 1/3 : FROM nginx
---> 2622e6cca7eb
Step 2/3 : COPY dist/ /usr/share/nginx/html/
---> Using cache
---> 82b31f98dce6
Step 3/3 : COPY default.conf /etc/nginx/conf.d/default.conf
---> 7df6efaf9592
Successfully built 7df6efaf9592
Successfully tagged jartto-docker-demo:latest
鏡像制作成功！我們來查看一下容器：
docker image ls | grep jartto-docker-demo
可以看到，我們打出了一個 133MB 的項目鏡像：
jartto-docker-demo latest 7df6efaf9592 About a minute ago 133MB
鏡像也有好壞之分，后續(xù)我們將介紹如何優(yōu)化，這里可以先暫時忽略。
7.運行容器
docker run -d -p 3000:80 --name docker-vue jartto-docker-demo
這里解釋一下參數：
-d 設置容器在后臺運行 -p 表示端口映射，把本機的 3000 端口映射到 container 的 80 端口（這樣外網就能通過本機的 3000 端口訪問了 —name 設置容器名 docker-vue jartto-docker-demo 是我們上面構建的鏡像名字
補充一點：
在控制臺，我們可以通過 docker ps 查看剛運行的 Container 的 ID：
docker ps -a
控制臺會輸出：
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
ab1375befb0b jartto-docker-demo "/docker-entrypoint.…" 8 minutes ago Up 7 minutes 0.0.0.0:3000->80/tcp docker-vue
如果你使用桌面端，那么打開 Docker Dashboard 就可以看到容器列表了，如下圖：
8.訪問項目 因為我們映射了本機 3000 端口，所以執(zhí)行：
curl -v -i localhost:3000
或者打開瀏覽器，訪問：localhost:3000
9.發(fā)布鏡像 發(fā)布鏡像需要如下步驟：
登陸 dockerhub，注冊賬號； 命令行執(zhí)行 docker login，之后輸入我們的賬號密碼，進行登錄； 推送鏡像之前，需要打一個 Tag，執(zhí)行 docker tag / :
全流程結束，以后我們要使用，再也不需要「搬石頭、砍木頭、畫圖紙、蓋房子」了，拎包入住。這也是 docker 獨特魅力所在。
七、常規(guī)操作
到這里，恭喜你已經完成了 Docker 的入門項目！如果還想繼續(xù)深入，不妨接著往下看看。
1.參數使用
FROM
指定基礎鏡像，所有構建的鏡像都必須有一個基礎鏡像，且 FROM 命令必須是 Dockerfile 的第一個命令 FROM [AS] 指定從一個鏡像構建起一個新的鏡像名字 FROM [: ] [AS ] 指定鏡像的版本 Tag 示例：FROM mysql:5.0 AS database MAINTAINER
鏡像維護人的信息 MAINTAINER 示例：MAINTAINER Jartto [email protected] RUN
構建鏡像時要執(zhí)行的命令 RUN 示例：RUN [“executable”, “param1”, “param2”] ADD
將本地的文件添加復制到容器中去，壓縮包會解壓，可以訪問網絡上的文件，會自動下載 ADD 示例：ADD *.js /app 添加 js 文件到容器中的 app 目錄下 COPY
功能和 ADD 一樣，只是復制，不會解壓或者下載文件 CMD
啟動容器后執(zhí)行的命令，和 RUN 不一樣，RUN 是在構建鏡像是要運行的命令 當使用 docker run 運行容器的時候，這個可以在命令行被覆蓋 示例：CMD [“executable”, “param1”, “param2”] ENTRYPOINT
也是執(zhí)行命令，和 CMD 一樣，只是這個命令不會被命令行覆蓋 ENTRYPOINT [“executable”, “param1”, “param2”] 示例：ENTRYPOINT [“donnet”, “myapp.dll”] LABEL：為鏡像添加元數據，key-value 形式
LABEL = = ... 示例：LABEL version=”1.0” description=”這是一個web應用” ENV：設置環(huán)境變量，有些容器運行時會需要某些環(huán)境變量
ENV = 一次設置一個環(huán)境變量 ENV = = = 設置多個環(huán)境變量 示例：ENV JAVA_HOME /usr/java1.8/ EXPOSE：暴露對外的端口（容器內部程序的端口，雖然會和宿主機的一樣，但是其實是兩個端口）
EXPOSE 示例：EXPOSE 80 容器運行時，需要用 -p 映射外部端口才能訪問到容器內的端口 VOLUME：指定數據持久化的目錄，官方語言叫做掛載
VOLUME /var/log 指定容器中需要被掛載的目錄，會把這個目錄映射到宿主機的一個隨機目錄上，實現數據的持久化和同步。 VOLUME [“/var/log”,”/var/test”…..] 指定容器中多個需要被掛載的目錄，會把這些目錄映射到宿主機的多個隨機目錄上，實現數據的持久化和同步 VOLUME /var/data var/log 指定容器中的 var/log 目錄掛載到宿主機上的 /var/data 目錄，這種形式可以手動指定宿主機上的目錄 WORKDIR：設置工作目錄，設置之后 ，RUN、CMD、COPY、ADD 的工作目錄都會同步變更
WORKDIR 示例：WORKDIR /app/test USER：指定運行命令時所使用的用戶，為了安全和權限起見，根據要執(zhí)行的命令選擇不同用戶
USER :[ ] 示例：USER test ARG：設置構建鏡像是要傳遞的參數
ARG [= ] ARG name=sss
八、最佳實踐
在掌握 Docker 常規(guī)操作之后，我們很容易就可以打出自己想要的項目鏡像。然而不同的操作打出的鏡像也是千差萬別。
究竟是什么原因導致鏡像差異，我們不妨繼續(xù)探索。
以下是在應用 Docker 過程中整理的最佳實踐，請盡量遵循如下準則：
Require 明確：需要什么鏡像 步驟精簡：變化較少的 Step 優(yōu)先 版本明確：鏡像命名明確 說明文檔：整個鏡像打包步驟可以重現
九、總結
容器化技術必將是云時代不可或缺的技能之一，而 Docker 只是滄海一粟。隨之而來的還有集群容器管理 K8s、Service Mesh 、Istio 等技術。打開 Docker 的大門，不斷抽絲剝繭，逐層深入，你將感受到容器化的無窮魅力。
來源：http://jartto.wang/2020/07/04/learn-docker/
