Docker入门 —— 在你进入容器世界之前，你需要知道什么

剧透：这篇文章是一个手把手的入门教程，所以准备好一杯茶和一张舒服的板凳，让我们开始创建一些容器吧。今天我们将学习Docker的基础知识，学习如何构建、运行和删除容器。

还记得那句名言吗：这能跑在我的机器上吗？相信每个开发人员都有 被环境的问题折磨得头疼的可怕经历吧？

有了Docker，现在你可以忘记这句话了。Docker允许您在本地运行将在生产环境中使用的相同（或几乎相同）的环境。

我们先理解一下Docker是什么和不是什么。

Docker是什么？

Linux容器技术很早就有了，比较有名的是Linux内核中的LXC项目。

Docker是一个基于LXC技术构建的容器引擎，使用Go语言开发，是一种执行操作系统级虚拟化（也称为“容器化”）的计算机程序。

不仅如此，Docker是一种流行的工具，可简化使用容器构建，部署和运行应用程序的过程。容器使我们可以打包应用程序需要的所有东西，例如库和其他依赖项，并将它们作为单个包打包。这样，我们的应用程序可以在任何机器上运行并且具有相同的行为。

Docker不是什么

Docker不是虚拟机（VM）。

与虚拟机不同，Docker容器不需要或包含单独的操作系统。相反，它依靠内核的功能，并对CPU和内存使用资源隔离，并使用单独的命名空间隔离应用程序对操作系统的视图。

根据上面的简短描述，下图显示了虚拟机与Docker容器之间的比较。

如我们所见，Docker容器比虚拟机更简单，使用它我们可以避免启动和维护VM的开销。由于这是一个动手教程，因此我不会深入探讨Docker的工作原理。

基本概念

镜像

Docker 的镜像概念类似于虚拟机里的镜像，是一个只读的模板，也是一个独立的文件系统，包括运行容器所需的代码和数据，用来创建新的容器。

镜像一般使用 Dockerfile 来构建， Dockerfile 是一个描述文件，里面包含若干条命令，每条命令都会在基础镜像的文件系统之上添加新的层级。

除了通过Dockerfile构建镜像，也可以直接从 DockerHub 上下载镜像别人已经创建好的镜像。

容器

Docker 容器是由 Docker 镜像创建的运行实例。Docker 容器类似虚拟机，每个容器间是相互隔离的，但隔离的效果比不上虚拟机。容器中会运行某个应用，包含应用代码及其依赖（操作系统、第三方库等）。

在 Docker 容器中，容器之间的隔离是通过 Linux 的 CGroups 和 Namespaces 技术来实现的。其中 CGroups 实现了对 CPU，内存，磁盘等资源访问进行限制， Namespaces 实现了命名空间上的隔离。

仓库

Docker 仓库需要托管在某个 Registry，Registry 不止一个，可以是公共的，也可以是私有的。最大的公共 Registry 是 Docker 官方提供的 Docker Hub。还可以使用 Docker 官方提供的 registry 镜像来搭建一个自己的 Registry。

仓库支持的操作类似 git，创建了新的镜像后，可以 push 推送镜像到仓库，也可以 pull 拉取镜像到本地。

动手实践

现在我们已经了解了什么是Docker，让我们开始动手实践。

安装

由于安装取决于您的操作系统，因此我们不会在本教程中介绍它。要在您的操作系统上安装Docker，请遵循官方文档

Install Docker for Mac

Install Docker for Mac

Get Docker CE for Ubuntu

这里我用的是阿里的源

$ curl -fsSL http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add -

另外Docker官方镜像仓库国内访问比较慢，这里也改用阿里云提供的镜像服务。首先，我们需要编辑 /etc/docker/daemon.json 文件（如果没有则新建），加入如下内容：

{
  "registry-mirrors": ["https://n6syp70m.mirror.aliyuncs.com"]
}

修改之后，需要重启 docker 服务来让修改生效：

$ sudo service docker restart

Hello World

正确安装并运行Docker后，让我们开始创建容器。Docker中的 HelloWorld很简单：

$ docker run hello-world
Unable to find image 'hello-world:latest' locally
latest: Pulling from library/hello-world
9db2ca6ccae0: Pull complete
Digest: sha256:4b8ff392a12ed9ea17784bd3c9a8b1fa3299cac44aca35a85c90c5e3c7afacdc
Status: Downloaded newer image for hello-world:latestHello from Docker!
This message shows that your installation appears to be working correctly.
...

如你所见，它显示以下消息：

无法在本地找到映像 hello-world：latest这意味着您在本地没有名为 hello-world的映像，因此它将自动从Docker仓库中提取。拉出 hello-world映像后，它将运行容器并显示带有来自其他信息的 HellofromDocker！消息。

恭喜，您已经在Docker中运行了"Hello World”！

创建和运行容器

既然我们已经创建了“ Hello World”示例，并且基本上了解了什么是Docker仓库，那么让我们来创建一些更复杂的东西。让我们在Python中创建一个简单的Flask应用程序。在这一点上，有一点Python和Flask的经验是最好的，但是不用担心，我们只需要知道它是Flask中的“ Hello World” Web应用程序即可。它将从容器内部在localhost上运行。首先，我们需要创建一个名为 my_web_app的目录，并将以下代码保存在名为 app.py的文件中。

from flask import Flask
app = Flask(__name__)@app.route("/")
def hello():
    return "Hello World!"if __name__ == "__main__":
    app.run(debug=True, host="0.0.0.0")

这段Python代码将导入Flask软件包，创建Flask app，定义路由并在本地主机上以调试模式运行该应用程序。因此，让我们开始创建Dockerfile。为此，只需在Python文件的同一目录中创建一个名为 Dockerfile的文件，并将以下命令放入其中：

# Inherit from the Python Docker image
FROM python:3.7-slim
# Install the Flask package via pip
RUN pip install flask==1.0.2
# Copy the source code to app folder
COPY ./app.py /app/
# Change the working directory
WORKDIR /app/
# Set "python" as the entry point
ENTRYPOINT ["python"]
# Set the command as the script name
CMD ["app.py"]

正如我们从注释中看到的那样，它将继承自Python Docker image，安装Flask软件包，将应用程序的源代码复制到app文件夹，将工作目录更改为 app文件夹，并设置 ENTRYPOINT和 CMD。

现在，使用 -t标志（即 tag）从构建镜像，并设置名称（ flask_app）和标签（ 0.1）：

$ docker build -t flask_app:0.1 .
$ docker images
REPOSITORY    TAG        IMAGE ID       CREATED          SIZE
flask_app     0.1        1aa01015fcfd   11 minutes ago   188MB
python        3.7-slim   84de2ffd919d   7 days ago       179MB

通过输入 docker image，我们可以看到该 Image已成功创建。然后，运行容器，指定要映射的端口（-p），并使用 -d标志（表示 detached），以免终端卡住。我们还必须将 Image的名称和标签作为参数（ flask_app：0.1）传递。

打开浏览器，转到 localhost：5000地址，然后打开voilà，我们正在访问在容器内运行的Web应用程序。

停止和移除容器

由于我们的容器仍在运行，因此可以在删除之前将其停止。为此，我们只需要运行docker stop即可，将容器名称作为参数传递，例如：

$ docker stop interesting_nash

我们还可以通过使用容器ID来停止容器，例如：

$ docker stop 4a865da83995

如果我们现在运行 docker ps-a，我们将看到该容器处于该列表中，状态为Exited。让我们删除容器，然后删除镜像。类似于 docker stop命令，我们可以使用 docker rm命令传递容器名称或ID作为参数，例如：

$ docker rm interesting_nash
# or
$ docker rm 4a865da83995

如果我们运行 docker ps-a现在我们将看到我们的容器从列表中消失了。如果我们运行“ docker images”命令，我们将在列表中看到带有标签 0.1的 flask_app。要删除我们的 flask_app镜像，我们可以使用 docker rmi命令，例如：

$ docker rmi flask_app:0.1

如果再次运行 docker images，我们将看到 flask_app镜像已被删除。

常见命令

在本节中，你可以找到一些基本的Docker命令，例如build，run，和exec。

# 构建一个Docker镜像
$ docker build -t [image_name]:[tag] .
# 运行一个指定名称的Docker容器
$ docker run --name [container_name] [image_name]:[tag]
# 提取容器的日志
$ docker logs -f [container_id_or_name]
# 在正在运行的容器中运行命令
$ docker exec -it [container_id_or_name] bash
# 显示正在运行的容器
$ docker ps
# 显示所有容器
$ docker ps -a
# 显示所有的Docker镜像
$ docker images
# 停止一个Docker容器
$ docker stop [container_id_or_name]
# 删除一个Docker容器
$ docker rm [container_id_or_name]
# 删除一个Docker镜像
$ docker rmi [image_id_or_name]