Docker从入门到实战：Docker快速部署、Dockerfile编写、容器间通信及共享数据实战、Docker-compose详解

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一、基本概念

Docker是容器化平台，是提供应用打包,部署与运行应用的容器化平台
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1、体系结构

  • 客户端通过API访问服务器

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  • 运维人员可以通过API访问不同服务器在这里插入图片描述

2、容器与镜像

1）镜像

可以理解为软件的安装包
镜像是文件,是只读的,提供了运行程序完整的软硬件资源,是应用程序的"集装箱"

2）容器

可以理解为运行的软件
是镜像的实例,由Docker负责创建,容器之间彼此隔离

a、容器内部结构

每部署1个Tomcat容器，自动包含了3个组件
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docker部署容器底层都会有1个迷你linux操作系统

  • docker本身具备了部分虚拟化职能，介于容器化和虚拟化之间的一个产品
  • 很迷你的操作系统，很多命令是没有的，比如没有ll命令
    在这里插入图片描述
    默认安装的镜像和容器存放位置：/var/lib/docker下的containers和image
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b、容器生命周期

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kill和stop的区别：一个是杀掉进程，一个是暂停而已

3、执行流程

  • Client：用户发送命令
  • DOCKER_HOST：接受和处理命令
  • Registry：提供镜像
    在这里插入图片描述
    客户端发送命令-》服务器从本地仓库看看有没有，没有就去远程仓库获取-》等到运行时，会创建容器

二、常用命令

docker pull 镜像名<:tags> ：从远程仓库抽取镜像

注：不加tags，默认拉取最多使用的

docker images：查看本地镜像

docker run 镜像名<:tags> ：创建容器，启动应用

注：运行时，镜像不存在，会先进行拉取
拓展参数说明：-p、-d、-name
端口映射：加参数-p 宿主机端口:容器端口
后台运行：-d
指定容器名运行：–name dockerName

docker ps ：查看正在运行中的容器

docker ps -a：查看所有容器

docker rm <-f> 容器id/容器名：删除容器、-f表示强制删除

docker rmi <-f> 镜像名:<tags>：删除镜像

docker exec [-it] 容器id/容器名 命令：在容器中执行命令

参数说明：
exec 在对应容器中执行后面的命令
-it 采用交互方式执行命令
例子：docker exec -it xxx /bin/bash
/bin/bash开启一个交互式的命令行会话，进入什么目录？
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/usr/local/tomcat：就是我们进入Tomcat容器的默认路径（工作路径）

三、Docker快速部署Tomcat运行

官方提供的远程镜像仓库：hub.docker.com
进入官方，搜索Tomcat，有相关命令说明，各种环境参数，直接按照来即可
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这里我们不用去看官方有什么镜像也可以，直接执行下面的命令，就会去拉取最常用的tomcat镜像了，会提示Using default tag: latest

docker pull tomcat

让容器跑起来，执行下面命令

docker run tomcat

这时候可以看到已经启动成功，显示8080端口，但是外部还是无法访问，为啥？默认情况下，容器内的Tomcat服务只会绑定到容器的内部IP地址，而不是主机的IP地址。
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如果想在外部访问，我们可以这么操作，将容器的端口映射到主机的端口上。可以使用-p参数来指定端口映射。使用docker run -p 8000:8080 tomcat命令，将容器的8080端口映射到主机的8000端口上，这样我们就可以直接使用浏览器访问了，如下：访问返回404说明已经得到了响应
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如果前面我们已经启动过，需要先删除容器，使用docker rm 容器ID，但可以提示运行的容器无法删除，可以先停止，执行docker stop 容器ID命令，然后再删除，或者直接加上-f参数，直接强制删除docker rm -f 容器ID
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四、Dockerfile

Dockerfile是镜像描述文件，是一个包含用于组合镜像的命令的文本文档，Docker通过读取Dockerfile中的指令按步自动生成镜像
命令：docker build -t 机构/镜像名<:tags> Dockerfile目录

1、基础命令

FROM

基于基准镜
FROM centos #制作基准镜像(基于centos:lastest)
FROM scratch #不依赖任何基准镜像base image
FROM tomcat: 9.0.22-jdk8-openjdk
尽量使用官方提供的Base Image

LABEL 或 MAINTAINER

说明信息
MAINTAINER forlan.com
LABEL version = “1.0”
LABEL description = “forlan”

WORKDIR

设置工作目录
WORKDIR /usr/local
WORKDIR /usr/local/newdir
新目录或不存在的会自动创建
尽量使用绝对路径

ADD 或 COPY

复制文件
ADD hello /：复制到根路径
ADD test.tar.gz /：添加根目录并解压
ADD 除了复制，还具备添加远程文件功能

ENV

设置环境常量
比如，设置JDK，ENV JAVA_HOME /usr/local/openjdk8
RUN ${JAVA_HOME}/bin/java -jar test.jar
尽量使用环境常量，可提高程序维护性

EXPOSE

声明容器运行时将监听的网络端口，并不会实际打开或映射端口，只是作为一种文档形式的声明，用于向用户和其他开发人员传达容器的预期网络接口
比如，EXPOSE 8080，实际上外部还是访问不到这个
要实现端口映射，还是得执行这个docker run -p 8000:8080 tomcat，将容器内部端口暴露给物理机

2、运行指令

RUN 或 CMD 或 ENTRYPOINT

RUN : 在Build构建时执行命令
ENTRYPOINT : 容器启动时执行的命令
CMD : 容器启动后执行默认的命令或参数

两种运行方式

  • Shell运行方式

格式：xx1 xx2
使用Shell执行时，当前shell是父进程，生成一个子shell进程
在子shell中执行脚本，脚本执行完毕，退出子shell，回到当前shell。

  • Exec运行方式

格式：[“xx1”,“xx2”]
使用Exec方式，会用Exec进程替换当前进程，并且保持PID不变
执行完毕，直接退出，并不会退回之前的进程环境

常用的方式：推荐使用Exec

RUN执行命令

构建时运行
RUN yum install -y vim：Shell运行方式
RUN [“yum”,“install”,“-y”,“vim”]：Exec运行方式

ENTRYPOINT启动命令

一定会执行

ENTRYPOINT(入口点)用于在容器启动时执行命令
Dockerfile中只有最后一个ENTRYPOINT会被执行
ENTRYPOINT [“ps”]
注：一定会被运行

CMD默认命令

不一定会被运行，后面会演示案例

CMD用于设置默认执行的命令
如Dockerfile中出现多个CMD，则只有最后一个被执行
如容器启动时附加指令ls，则CMD被忽略，比如这种，会被取代
CMD [“ps” , “-ef”] 在这里插入图片描述

案例演示

写dockfile文件，echo打印东西到控制台
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cmd可以外部传参，因为我们附加了其它命令，它会被替代
在这里插入图片描述
ENTRYPOINT和CMD的东西会被拼接在一起执行

3、Dockerfile自动部署Tomcat应用

1）编辑Dockerfile
vi Dockerfile

FROM tomcat
MAINTAINER forlan.com
WORKDIR /usr/local/tomcat/webapps
ADD docker-web ./docker-web

参数说明：

  • FROM：基准镜像
  • WORKDIR：类似cd命令，进入目录，特殊：不存在会创建目录
  • ADD：复制文件A到B

2）创建docker-web目录，上传index.html
index.html内容如下：

<h1>forlan测试Docker应用1</h1>

3）构建镜像
docker build -t forlan.cn/webapp:1.0 .
注：镜像名要小写
在这里插入图片描述在这里插入图片描述
4）查看所有镜像
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5）运行容器
docker run -p 8001:8080 -d forlan.cn/webapp:1.0
6）验证
http://192.168.56.100:8001/docker-web/index.html
在这里插入图片描述

4、Dockerfile构建Redis镜像

1）上传我们下下载好的文件
redis-4.0.14.tar.gz和redis-7000.conf
2）创建dockerfile文件

FROM centos
RUN ["yum","install","-y","gcc","gcc-c++","net-tools","make"]
WORKDIR /docker/docker-redis
ADD redis-4.0.14.tar.gz .
WORKDIR /docker/docker-redis/redis-4.0.14/src
RUN make && make install
WORKDIR /docker/docker-redis/redis-4.0.14
ADD redis-7000.conf .
EXPOSE 7000
CMD ["redis-server","redis-7000.conf"]

3）构建镜像

docker build -t forlan.com/docker-redis .

五、镜像分层

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  • 镜像层：只读
  • 容器层：可读可写、独立

mywebapp执行过程：每执行一步，都会有个临时容器，相当于快照
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有啥好处？

命令没有发生变化时，使用的是缓存
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六、容器间通信

1、Link单向通信

注：容器间不建议使用ip进行通信，可以使用容器名称
1）运行一个tomcat容器，指定容器名为web
docker run -d --name web tomcat
2）运行一个MySQL容器，指定容器名为database
docker run -d --name database -it centos /bin/bash
3）查看容器ip
docker inspect 容器id/容器名 | grep "IPAddress"
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4）链接两个容器，使用docker run -d --name web --link database tomcat命令，但只是单向通信，如图
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2、Bridge双向通信

其实Link也可以实现双向通信，但是麻烦，我们来看看Bridge。
1）查看网桥：docker network ls
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2）创建新的网桥：docker network create -d bridge forlan-bridge
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3）容器和网桥绑定：docker network connect forlan-bridge 容器名
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这样就实现双向通信了，网桥相当于虚拟网卡，如果需要和外部通信，容器数据包需要通过虚拟网卡，转成物理网卡的数据包
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七、容器间共享数据

1、为什么要数据共享？

假设我们部署了2个Tomcat容器，存在相同的web页面文件，发生变化，每个容器都要进行，其实我们可以把共享文件放到物理机上，统一维护即可

2、如何实现

其实就是通过数据卷volume，它就是保存数据的单位，把共享文件放到宿主机

从原来下图的东西，单独放各自的容器内
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在容器外宿主机内挂一个目录，控制容器内的目录文件
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通过设置-v挂载宿主机目录

格式：docker run --name 容器名 -v 宿主机路径:容器内挂载路径 镜像名
实例：docker run --name t1 -v /usr/webapps:/usr/local/tomcat/webapps tomcat
缺点：每次都要输入很长的命令，而且大小写要一样

通过–volumes-from 共享容器内挂载点

创建共享容器：docker create --name webpage -v /webapps:/tomcat/webapps tomcat /bin/true，/bin/true就是占位符，没啥用
共享容器挂载点：docker run --volumes-from webpage --name t1 -d tomcat
创建新的话，就很简单了，只需要t1改为t2：docker run --volumes-from webpage --name t2 -d tomcat

八、Docker-compose

1、是什么？

容器编排工具，通过yml文件定义多容器如何部署，可以控制先部署容器1，再部署容器2…
Docker Compose

2、适用场景

单机部署，它是单机多容器部署工具

3、如何安装

WIN/MAC默认提供Docker Compose,Linux需安装

1）下载最新版本的Docker Compose

curl -L "https://github.com/docker/compose/releases/latest/download/docker-compose-$(uname -s)-$(uname -m)" -o /usr/local/bin/docker-compose

2） 设置为可执行权限

chmod +x /usr/local/bin/docker-compose

3）验证Docker Compose是否已成功安装

docker-compose --version

4、应用实战

这里借鉴了一个bsbdj应用来实战下
1）bsbdj上传到服务器
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2）编写Dockerfile，构建镜像
app镜像

FROM openjdk:8u222-jre
WORKDIR /docker/bsbdj
ADD bsbdj.jar .
ADD application.yml .
ADD application-dev.yml .
EXPOSE 80
CMD ["java","-jar","bsbdj.jar"]

执行构建

docker build -t forlan.com/app .

db镜像，官方规定：SQL文件放到docker-entrypoint-initdb.d该目录，就会自动初始化

FROM mysql:5.7
WORKDIR /docker-entrypoint-initdb.d
ADD init-db.sql .

执行构建

docker build -t forlan.com/db .

3）运行容器

docker run -d --name db -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=root forlan.com/db

4）进入MySQL容器内部验证数据库是否正常

docker exec -it db /bin/bash
mysql -uroot -proot

执行show databases，可以看到数据库已经安装好
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5）一键发布两个镜像

创建yml文件：vim docker-compose.yml

restart: always：容器宕机会自动重启，保证容器稳定
设置依赖的容器，进行通信
端口映射，宿主机端口：容器端口

version: '3.3'
services:
  db:
    build: ./bsbdj-db/
    restart: always
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: root
  app:
    build: ./bsbdj-app/
    depends_on:
      - db
    ports:
      - "80:80"
    restart: always

启动容器

docker-compose up -d

查看日志

docker-compose logs [容器名]

停止并移除容器：docker-compose down
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注意，这里记得改下，原先会报错，localhost读取的是web容器的ip，肯定读取不到，改为db容器的
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访问ip验证：192.168.56.100

总结

首先，我们介绍了Docker的体系结构、容器与镜像的基本概念以及执行流程。接着，我们详细解释了常用的Docker命令，包括镜像的抽取、本地镜像的查看、容器的创建与启动、正在运行中的容器的查看以及容器的删除与镜像的删除等。此外，我们还介绍了在容器中执行命令的方法。然后，我们通过一个案例演示了如何使用Docker快速部署Tomcat运行，并详细解释了Dockerfile的编写，包括基础命令、运行指令以及案例演示。此外，我们还介绍了镜像分层和容器间通信的相关内容。最后，我们解释了为什么要数据共享以及如何实现数据共享，并介绍了Docker-compose的相关内容，包括其定义、适用场景、安装方法以及应用实战。

  总的来说，Docker用于创建和管理容器化的应用程序环境，Dockerfile用于定义构建镜像的步骤，而Docker-compose用于定义和管理多个容器的组合，Link和Bridge用于实现容器间通信，Volume用于持久化存储数据，共享数据。

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