Docker入门指南：打造你的第一个容器化应用-原创手记-慕课网

概述

Docker是一个开源的应用容器引擎，利用Linux的namespaces和cgroups等特性来实现进程隔离，简化了应用程序的部署、开发和运行过程。本文将详细介绍Docker的优势、架构、安装配置、基本命令以及如何使用Dockerfile编写镜像，并提供了一个简单的Web应用部署示例。

Docker简介

什么是Docker

Docker是一个开源的应用容器引擎，基于Go语言实现，并利用Linux的namespaces和cgroups等特性来实现进程的隔离。Docker的目标是简化应用程序的部署、开发和运行过程。通过Docker，开发者能够将应用及其依赖打包到一个可移植的容器中，然后发布到任何主流的Linux机器或Windows和macOS机器上，而不会遇到“这个软件在我们的机器上跑不了”的问题。Docker允许开发者在本地开发环境中创建和测试可移植的应用，然后在任何其他环境中部署这种应用，包括私有云、公共云和虚拟化环境。

Docker的优势

轻量级：Docker容器在运行时只占用运行时所必需的资源，与传统的虚拟机相比，占用的资源更少。
快速启动：Docker容器可以在秒级启动，几乎做到了与本地程序一样优秀的响应时间。
可移植性：Docker在各个主流平台上拥有相同的接口，这使得应用程序的移植变得非常容易。
隔离性：Docker容器能够将应用代码与应用运行的环境完全隔离，这种隔离性保证了应用的可移植性。
易于管理：Docker提供了完整的软件包，包括应用代码、运行时、库、环境变量和配置文件。

Docker的架构

Docker的架构主要包括三个核心组件：Docker客户端、Docker守护进程和Docker镜像。

Docker客户端：Docker客户端是与Docker守护进程交互的主要组件，通过Docker命令可以与客户端交互。
Docker守护进程：Docker守护进程是一个后台进程，负责接收API请求，并与Docker的其它组件进行交互，如容器、镜像等。
Docker镜像：镜像是一个只读模板，包含了运行应用程序所需的所有内容，如代码、运行时、库、环境变量和配置文件。镜像可以用于生成新的容器。

Docker安装和配置

Docker的下载与安装

访问Docker的官方网站，选择适合你操作系统的安装包进行下载。

对于Linux系统，大部分Linux发行版都支持通过包管理器进行安装，例如：

# 对于Debian/Ubuntu系统
sudo apt-get update
sudo apt-get install docker.io

# 对于CentOS系统
sudo yum install -y docker

安装完成后，启动Docker服务：
```
sudo systemctl start docker
```
启动完成后，可以通过以下命令验证Docker是否已经安装成功：
```
docker --version
```

Docker环境配置

安装完成后，可以进行一些基本的环境配置，例如设置Docker的运行用户、配置Docker守护进程的配置文件等。

设置运行用户：
```
sudo usermod -aG docker $USER
```

修改Docker守护进程的配置文件/etc/docker/daemon.json，例如添加一个代理设置：

{
 "proxies": {
   "default": {
     "httpProxy": "http://127.0.0.1:8118",
     "httpsProxy": "http://127.0.0.1:8118"
   }
 }
}

重启Docker服务以应用新的配置：
```
sudo systemctl restart docker
```

Docker基本命令

Docker镜像和容器的概念

镜像：镜像是一个只读模板，包含了运行应用程序所需的所有内容，如代码、运行时、库、环境变量和配置文件。
容器：容器是镜像的运行实例。一个镜像可以产生多个容器，容器在运行时可以被修改，但这些修改不会被保存到镜像中。

基本命令的使用：拉取、创建、启动容器

拉取一个镜像：
```
docker pull nginx
```

创建一个容器：

docker run -d --name mynginx -p 8080:80 nginx

启动一个容器：
```
docker start mynginx
```

查看和删除容器和镜像

查看所有容器：
```
docker ps -a
```
删除一个容器：
```
docker rm mynginx
```
查看所有镜像：
```
docker images
```
删除一个镜像：
```
docker rmi nginx:latest
```

Dockerfile编写入门

Dockerfile的作用

Dockerfile是一个包含用于构建Docker镜像的指令列表的文本文件，它定义了镜像构建的上下文、基础镜像、环境变量、命令、文件操作等。

编写Dockerfile的基本语法

基础镜像：指定基础镜像的名称。
```
FROM ubuntu:latest
```
环境变量：设置环境变量。
```
ENV MYVAR=myvalue
```

命令：执行命令。

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

文件操作：拷贝或添加文件到镜像中。
```
COPY ./app /app
```
工作目录：设置工作目录。
```
WORKDIR /app
```
入口点和命令：设置容器启动时执行的命令。
```
ENTRYPOINT ["python"]
CMD ["app.py"]
```

构建自己的Docker镜像

创建一个Dockerfile文件：

FROM python:3.8-slim
WORKDIR /app
COPY . /app
RUN pip install --no-cache-dir -r requirements.txt
CMD ["python", "app.py"]

构建镜像：
```
docker build -t myapp .
```

运行容器：

docker run -d --name myapp -p 5000:5000 myapp

Docker网络和存储

Docker容器的网络配置

Docker容器默认使用桥接网络，可以使用-p选项将容器端口映射到主机端口上，例如：

docker run -d --name myapp -p 5000:5000 myapp

也可以使用自定义网络：

docker network create mynet
docker run -d --name myapp --network mynet -p 5000:5000 myapp

Docker容器的存储配置

Docker容器默认使用临时存储，数据会随着容器的删除而丢失。可以将容器的存储挂载到本地目录：

docker run -d --name myapp -p 5000:5000 -v /path/to/host:/path/in/container myapp

或者使用数据卷：

docker volume create mydata
docker run -d --name myapp -p 5000:5000 -v mydata:/path/in/container myapp

Docker实践：创建简单的Web应用

使用Docker部署一个简单的Web应用

创建一个简单的Web应用，例如一个Flask应用：

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')

创建一个Dockerfile文件：

FROM python:3.8-slim
WORKDIR /app
COPY . /app
RUN pip install --no-cache-dir -r requirements.txt
CMD ["python", "app.py"]

构建并运行Docker镜像：

docker build -t mywebapp .
docker run -d --name mywebapp -p 5000:5000 mywebapp

部署后的应用访问和调试

访问应用：

打开浏览器，访问http://localhost:5000。

调试应用：

进入容器查看应用日志：

docker logs mywebapp

修改应用代码并重新构建和运行容器：

docker stop mywebapp
docker rm mywebapp
docker build -t mywebapp .
docker run -d --name mywebapp -p 5000:5000 mywebapp

通过上述步骤，你已经成功地使用Docker部署了一个简单的Web应用，并了解了如何访问和调试应用。