Task1 Docker 简介与安装

Docker DataWhale
发布日期:   2021-04-12
更新日期:   2021-04-14
文章字数:   3.2k
阅读时长:   12 分

Docker 简介与安装

Docker 之前就尝试安装过，最初是在自己的笔记本安装的，但是因为 Windows 并不是专业版，导致不能成功安装 docker，然后就逐渐搁置。2020年双十一组装了自己的第一台主机，系统也是 Windows 专业版，因此就把 docker 安装上了。当时对 docker 的印象就是它可以很好地迁移、很好配置环境（指的是不会将本机环境弄混），今天才将 Docker 借助项目实践对其有了基础的操作和认识，使用记录如下。

一、Docker 是什么

Docker 属于 Linux 容器的一种封装，提供简单易用的容器使用接口。它是目前最流行的 Linux 容器解决方案。

二、Docker 的用途

Docker 的主要用途，目前有三大类。

（1）提供一次性的环境。比如，本地测试他人的软件、持续集成的时候提供单元测试和构建的环境。

（2）提供弹性的云服务。因为 Docker 容器可以随开随关，很适合动态扩容和缩容。

（3）组建微服务架构。通过多个容器，一台机器可以跑多个服务，因此在本机就可以模拟出微服务架构。

三、Docker安装

根据官网链接和指引安装即可

因为我是 Windows 系统，安装完成，打开 CMD 运行

docker version

四、Images and Containers

Docker 把应用程序及其依赖，打包在 image 文件里面。只有通过这个文件，才能生成 Docker 容器。image 文件可以看作是容器的模板。Docker 根据 image 文件生成容器的实例。同一个 image 文件，可以生成多个同时运行的容器实例。

Images 可以独立存在没有 Containers，但是 Containers 不能脱离 Images 独立存在。

  • Images

  • Containers

# 列出本机的所有 image 文件。
docker image ls

# 删除 image 文件
docker image rm [imageName]

image 文件是通用的，一台机器的 image 文件拷贝到另一台机器，照样可以使用。一般来说，为了节省时间，我们应该尽量使用别人制作好的 image 文件，而不是自己制作。即使要定制，也应该基于别人的 image 文件进行加工，而不是从零开始制作。

为了方便共享，image 文件制作完成后，可以上传到网上的仓库。Docker 的官方仓库 Docker Hub 是最重要、最常用的 image 仓库。此外，出售自己制作的 image 文件也是可以的。（这段描述来自阮一峰老师，相关资料会附上原文链接）

下面是两者的图像表示

五、项目实践

实例：官网引导

类似于新手指引的简单项目：https://hub.docker.com/

实例：hello world

因为这个实例是跟这阮一峰老师的博客学习的，这里就转载一下了

下面，我们通过最简单的 image 文件”hello world”，感受一下 Docker。

需要说明的是，国内连接 Docker 的官方仓库很慢，还会断线，需要将默认仓库改成国内的镜像网站，具体的修改方法在下一篇文章的第一节。有需要的朋友，可以先看一下。

首先，运行下面的命令，将 image 文件从仓库抓取到本地。

$ docker image pull library/hello-world

上面代码中，docker image pull是抓取 image 文件的命令。library/hello-world是 image 文件在仓库里面的位置，其中library是 image 文件所在的组，hello-world是 image 文件的名字。

由于 Docker 官方提供的 image 文件，都放在library组里面，所以它的是默认组，可以省略。因此，上面的命令可以写成下面这样。

$ docker image pull hello-world

抓取成功以后，就可以在本机看到这个 image 文件了。

$ docker image ls

现在，运行这个 image 文件。

$ docker container run hello-world

docker container run命令会从 image 文件，生成一个正在运行的容器实例。

注意，docker container run命令具有自动抓取 image 文件的功能。如果发现本地没有指定的 image 文件，就会从仓库自动抓取。因此，前面的docker image pull命令并不是必需的步骤。

如果运行成功，你会在屏幕上读到下面的输出。

$ docker container run hello-world

Hello from Docker!
This message shows that your installation appears to be working correctly.

... ...

输出这段提示以后，hello world就会停止运行，容器自动终止。

有些容器不会自动终止，因为提供的是服务。比如，安装运行 Ubuntu 的 image，就可以在命令行体验 Ubuntu 系统。

$ docker container run -it ubuntu bash

对于那些不会自动终止的容器，必须使用docker container kill 命令手动终止。

$ docker container kill [containID]

实例：koa-demos——使用 docker run 生成 Docker 容器

下面我以 koa-demos 项目为例，介绍怎么写 Dockerfile 文件，实现让用户在 Docker 容器里面运行 Koa 框架。

作为准备工作，请先下载源码。

$ git clone https://github.com/ruanyf/koa-demos.git
$ cd koa-demos
编写 Dockerfile 文件

首先，在项目的根目录下，新建一个文本文件.dockerignore，写入下面的内容。

.git
node_modules
npm-debug.log

上面代码表示，这三个路径要排除，不要打包进入 image 文件。如果你没有路径要排除，这个文件可以不新建。

然后，在项目的根目录下，新建一个文本文件 Dockerfile，写入下面的内容。

FROM node:8.4
COPY . /app
WORKDIR /app
RUN npm install --registry=https://registry.npm.taobao.org
EXPOSE 3000

上面代码一共五行，含义如下。

  • FROM node:8.4：该 image 文件继承官方的 node image，冒号表示标签，这里标签是8.4，即8.4版本的 node。
  • COPY . /app：将当前目录下的所有文件（除了.dockerignore排除的路径），都拷贝进入 image 文件的/app目录。
  • WORKDIR /app：指定接下来的工作路径为/app。
  • RUN npm install：在/app目录下，运行npm install命令安装依赖。注意，安装后所有的依赖，都将打包进入 image 文件。
  • EXPOSE 3000：将容器 3000 端口暴露出来， 允许外部连接这个端口。
创建 image 文件

有了 Dockerfile 文件以后，就可以使用docker image build命令创建 image 文件了。

$ docker image build -t koa-demo .
# 或者
$ docker image build -t koa-demo:0.0.1 .

上面代码中，-t参数用来指定 image 文件的名字，后面还可以用冒号指定标签。如果不指定，默认的标签就是latest。最后的那个点表示 Dockerfile 文件所在的路径，上例是当前路径，所以是一个点。

如果运行成功，就可以看到新生成的 image 文件koa-demo了。

$ docker image ls
生成容器

docker container run命令会从 image 文件生成容器。

$ docker container run -p 8000:3000 -it koa-demo /bin/bash
# 或者
$ docker container run -p 8000:3000 -it koa-demo:0.0.1 /bin/bash

上面命令的各个参数含义如下：

  • -p参数：容器的 3000 端口映射到本机的 8000 端口。
  • -it参数：容器的 Shell 映射到当前的 Shell，然后你在本机窗口输入的命令，就会传入容器。
  • koa-demo:0.0.1：image 文件的名字（如果有标签，还需要提供标签，默认是 latest 标签）。
  • /bin/bash：容器启动以后，内部第一个执行的命令。这里是启动 Bash，保证用户可以使用 Shell。

如果一切正常，运行上面的命令以后，就会返回一个命令行提示符。

root@66d80f4aaf1e:/app#

这表示你已经在容器里面了，返回的提示符就是容器内部的 Shell 提示符。执行下面的命令。

root@66d80f4aaf1e:/app# node demos/01.js

这时，Koa 框架已经运行起来了。打开本机的浏览器，访问 http://127.0.0.1:8000，网页显示"Not Found”，这是因为这个 demo 没有写路由。

这个例子中，Node 进程运行在 Docker 容器的虚拟环境里面，进程接触到的文件系统和网络接口都是虚拟的，与本机的文件系统和网络接口是隔离的，因此需要定义容器与物理机的端口映射（map）。

现在，在容器的命令行，按下 Ctrl + c 停止 Node 进程，然后按下 Ctrl + d （或者输入 exit）退出容器。此外，也可以用docker container kill终止容器运行。

# 在本机的另一个终端窗口，查出容器的 ID
$ docker container ls

# 停止指定的容器运行
$ docker container kill [containerID]

容器停止运行之后，并不会消失，用下面的命令删除容器文件。

# 查出容器的 ID
$ docker container ls --all

# 删除指定的容器文件
$ docker container rm [containerID]

也可以使用docker container run命令的--rm参数，在容器终止运行后自动删除容器文件。

$ docker container run --rm -p 8000:3000 -it koa-demo /bin/bash
CMD 命令

上一节的例子里面，容器启动以后，需要手动输入命令node demos/01.js。我们可以把这个命令写在 Dockerfile 里面，这样容器启动以后，这个命令就已经执行了，不用再手动输入了。

FROM node:8.4
COPY . /app
WORKDIR /app
RUN npm install --registry=https://registry.npm.taobao.org
EXPOSE 3000
CMD node demos/01.js

上面的 Dockerfile 里面，多了最后一行CMD node demos/01.js，它表示容器启动后自动执行node demos/01.js。

你可能会问，RUN命令与CMD命令的区别在哪里？简单说，RUN命令在 image 文件的构建阶段执行，执行结果都会打包进入 image 文件；CMD命令则是在容器启动后执行。另外，一个 Dockerfile 可以包含多个RUN命令，但是只能有一个CMD命令。

注意，指定了CMD命令以后，docker container run命令就不能附加命令了（比如前面的/bin/bash），否则它会覆盖CMD命令。现在，启动容器可以使用下面的命令。

$ docker container run --rm -p 8000:3000 -it koa-demo:0.0.1
发布 image 文件

容器运行成功后，就确认了 image 文件的有效性。这时，我们就可以考虑把 image 文件分享到网上，让其他人使用。

首先，去 hub.docker.com 或 cloud.docker.com 注册一个账户。然后，用下面的命令登录。

$ docker login

接着，为本地的 image 标注用户名和版本。

$ docker image tag [imageName] [username]/[repository]:[tag]
# 实例
$ docker image tag koa-demos:0.0.1 ruanyf/koa-demos:0.0.1

也可以不标注用户名，重新构建一下 image 文件。

$ docker image build -t [username]/[repository]:[tag] .

最后，发布 image 文件。

$ docker image push [username]/[repository]:[tag]

发布成功以后，登录 hub.docker.com，就可以看到已经发布的 image 文件。

实例 ：artipub——使用 docker-compose 代替 docker run

项目链接：https://github.com/crawlab-team/artipub

  • 通过创建 docker-compose.yaml 文件，内容配置见下文

  • 然后在命令行中输入如下命令

    docker-compose up
  • 然后在浏览器中输入 http://localhost:8000 可以看到界面。

Docker Compose
Compose 简介

Compose 是用于定义和运行多容器 Docker 应用程序的工具。通过 Compose，我们可以使用 YML 文件来配置应用程序需要的所有服务。然后，使用一个命令，就可以从 YML 文件配置中创建并启动所有服务。如果还不了解 YML 文件配置，可以先阅读 YAML 入门教程。

Compose 使用的三个步骤：

  • 使用 Dockerfile 定义应用程序的环境。
  • 使用 docker-compose.yml 定义构成应用程序的服务，这样它们可以在隔离环境中一起运行。
  • 最后，执行 docker-compose up 命令来启动并运行整个应用程序。
Compose 安装

Windows 的 Docker 桌面版和 Docker Toolbox 已经包括 Compose 和其他 Docker 应用程序，因此 Windows 用户不需要单独安装 Compose。Docker 安装说明可以参阅 Windows Docker 安装。

该项目的 docker-compose.yml 文件

version: '3.3'
services:
  app:
    image: "tikazyq/artipub:latest"
    environment:
      MONGO_HOST: "mongo"
      ARTIPUB_API_ADDRESS: "http://localhost:3000" # 后端 API 地址，如果安装地址不在本机，请修改为协议 + 服务器 IP 地址 + 端口号（默认为 3000）
    ports:
      - "8000:8000" # frontend
      - "3000:3000" # backend
    depends_on:
      - mongo
  mongo:
    image: mongo:latest
    restart: always
    ports:
      - "27017:27017"

这里需要格外注意 yml 文件的格式、缩进、是否有空置、数据格式是否符合等问题，如果出现报错（因为已经遇到错误了，源文件是有个值为空），根据报错信息检查对应的问题。

打开 120.0.0.1:8000

相关资料

文章作者: Terence Cai
文章链接: http://terence1023.github.io/2021/04/12/task1-docker-jian-jie-yu-an-zhuang/
版权声明: 本博客所有文章除特別声明外，均采用 CC BY 4.0 许可协议。转载请注明来源 Terence Cai !
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