Docker基础入门以及示例分析

Docker基础入门以及示例分析

目录

1. 什么是Docker？
2. Docker的核心概念
   • 镜像（Image）
   • 容器（Container）
   • 仓库（Repository）
3. Docker的安装与配置
   • 在Linux上安装Docker
   • 在Windows上安装Docker
   • 在macOS上安装Docker
4. Docker的基本操作
   • 拉取镜像
   • 运行容器
   • 查看容器
   • 停止和删除容器
   • 构建自定义镜像
5. Docker Compose
   • 什么是Docker Compose？
   • 使用Docker Compose管理多容器应用
6. Docker网络与存储
   • Docker网络
   • Docker存储
7. Docker的实战示例
   • 示例1：运行一个简单的Web应用
   • 示例2：使用Docker Compose部署多服务应用
8. 总结

什么是Docker？

Docker是一个开源的容器化平台，允许开发者将应用程序及其依赖打包到一个轻量级、可移植的容器中。容器可以在任何支持Docker的环境中运行，确保了应用程序在不同环境中的一致性。

Docker的核心思想是通过容器化技术，将应用程序与其运行环境隔离开来，从而解决了“在我机器上能运行，但在你的机器上不能运行”的问题。Docker容器与虚拟机不同，它们共享宿主机的操作系统内核，因此更加轻量级和高效。

Docker的核心概念

镜像（Image）

Docker镜像是一个只读的模板，包含了运行应用程序所需的所有文件和依赖。镜像可以看作是容器的“蓝图”，容器是基于镜像创建的实例。

镜像可以通过Dockerfile来构建，Dockerfile是一个文本文件，包含了一系列指令，用于定义如何构建镜像。例如，一个简单的Dockerfile可能包含以下内容：

FROM ubuntu:20.04
RUN apt-get update && apt-get install -y python3
COPY . /app
WORKDIR /app
CMD ["python3", "app.py"]

容器（Container）

容器是Docker镜像的运行实例。容器是轻量级的、独立的、可执行的软件包，包含了运行应用程序所需的所有内容：代码、运行时、系统工具、系统库等。

容器与虚拟机不同，它们共享宿主机的操作系统内核，因此启动速度更快，资源占用更少。每个容器都是相互隔离的，拥有自己的文件系统、网络和进程空间。

仓库（Repository）

Docker仓库是用于存储和分发Docker镜像的地方。Docker Hub是Docker官方的公共仓库，包含了大量的官方和社区维护的镜像。用户也可以搭建私有的Docker仓库，用于存储和分发自己的镜像。

Docker的安装与配置

在Linux上安装Docker

在Linux上安装Docker通常非常简单。以下是在Ubuntu 20.04上安装Docker的步骤：

1. 更新包索引并安装依赖：

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

1. 添加Docker的官方GPG密钥：

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

1. 添加Docker的APT仓库：

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

1. 更新包索引并安装Docker：

   sudo apt-get update
   sudo apt-get install docker-ce

1. 验证Docker是否安装成功：

   sudo docker --version

在Windows上安装Docker

在Windows上安装Docker需要启用Hyper-V和WSL 2（Windows Subsystem for Linux 2）。以下是安装步骤：

1. 下载Docker Desktop安装程序：Docker Desktop for Windows。

2. 运行安装程序并按照提示完成安装。

3. 安装完成后，启动Docker Desktop并等待Docker引擎启动。

4. 验证Docker是否安装成功：

   docker --version

在macOS上安装Docker

在macOS上安装Docker也非常简单。以下是安装步骤：

1. 下载Docker Desktop安装程序：Docker Desktop for Mac。

2. 运行安装程序并将Docker图标拖到Applications文件夹中。

3. 启动Docker Desktop并等待Docker引擎启动。

4. 验证Docker是否安装成功：

   docker --version

Docker的基本操作

拉取镜像

要从Docker Hub拉取一个镜像，可以使用docker pull命令。例如，拉取Ubuntu 20.04镜像：

docker pull ubuntu:20.04

运行容器

使用docker run命令可以基于镜像创建并启动一个容器。例如，运行一个Ubuntu 20.04容器并进入交互式终端：

docker run -it ubuntu:20.04 /bin/bash

查看容器

要查看正在运行的容器，可以使用docker ps命令。要查看所有容器（包括已停止的），可以使用docker ps -a命令。

docker ps
docker ps -a

停止和删除容器

要停止一个正在运行的容器，可以使用docker stop命令，后跟容器ID或名称：

docker stop <container_id>

要删除一个已停止的容器，可以使用docker rm命令：

docker rm <container_id>

构建自定义镜像

要构建自定义镜像，首先需要创建一个Dockerfile。例如，以下是一个简单的Dockerfile，用于构建一个包含Python 3的Ubuntu镜像：

FROM ubuntu:20.04
RUN apt-get update && apt-get install -y python3
COPY . /app
WORKDIR /app
CMD ["python3", "app.py"]

然后，使用docker build命令构建镜像：

docker build -t my-python-app .

Docker Compose

什么是Docker Compose？

Docker Compose是一个用于定义和运行多容器Docker应用程序的工具。通过一个YAML文件（通常命名为docker-compose.yml），可以定义多个服务、网络和卷，并使用一个命令启动所有服务。

使用Docker Compose管理多容器应用

以下是一个简单的docker-compose.yml文件示例，用于定义一个包含Web应用和数据库的多容器应用：

version: '3'
services:
  web:
    image: my-python-app
    ports:
      - "5000:5000"
    depends_on:
      - db
  db:
    image: postgres:13
    environment:
      POSTGRES_USER: user
      POSTGRES_PASSWORD: password
      POSTGRES_DB: mydb

使用docker-compose up命令启动所有服务：

docker-compose up

Docker网络与存储

Docker网络

Docker提供了多种网络模式，用于容器之间的通信。默认情况下，Docker使用bridge网络模式，每个容器都分配了一个独立的IP地址，并且可以通过容器名称进行通信。

要查看Docker网络，可以使用docker network ls命令：

docker network ls

Docker存储

Docker提供了多种存储选项，用于管理容器的数据。默认情况下，容器的文件系统是临时的，容器停止后数据会丢失。为了持久化数据，可以使用Docker卷（Volume）或绑定挂载（Bind Mount）。

要创建一个Docker卷，可以使用docker volume create命令：

docker volume create my_volume

然后，在运行容器时挂载该卷：

docker run -v my_volume:/data ubuntu:20.04

Docker的实战示例

示例1：运行一个简单的Web应用

假设我们有一个简单的Python Web应用，代码如下：

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

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

if __name__ == '__main__':
    app.run(host='0.0.0.0', port=5000)

我们可以使用以下Dockerfile来构建镜像：

FROM python:3.8-slim
WORKDIR /app
COPY . /app
RUN pip install flask
CMD ["python", "app.py"]

构建并运行容器：

docker build -t my-flask-app .
docker run -p 5000:5000 my-flask-app

访问http://localhost:5000，你将看到“Hello, Docker!”的消息。

示例2：使用Docker Compose部署多服务应用

假设我们有一个包含Web应用和数据库的多服务应用。我们可以使用以下docker-compose.yml文件来定义和启动服务：

version: '3'
services:
  web:
    image: my-flask-app
    ports:
      - "5000:5000"
    depends_on:
      - db
  db:
    image: postgres:13
    environment:
      POSTGRES_USER: user
      POSTGRES_PASSWORD: password
      POSTGRES_DB: mydb

使用docker-compose up命令启动服务：

docker-compose up

访问http://localhost:5000，你将看到Web应用正常运行，并且能够与数据库进行交互。

总结

Docker是一个强大的容器化平台，能够帮助开发者轻松地打包、分发和运行应用程序。通过Docker，开发者可以确保应用程序在不同环境中的一致性，并且能够快速部署和扩展应用。

本文介绍了Docker的基础概念、安装与配置、基本操作、Docker Compose、网络与存储等内容，并通过两个实战示例展示了如何使用Docker运行简单的Web应用和多服务应用。希望本文能够帮助你快速入门Docker，并在实际项目中应用这些知识。

亿速云「云服务器」，即开即用、新一代英特尔至强铂金CPU、三副本存储NVMe SSD云盘，价格低至29元/月。点击查看>>