Docker 入门笔记
最近要使用到Docker，就在晚上找了几篇入门级别的博客，边总结，边实践。
基础概念
环境配置的难题
软件开发最大的麻烦事之一，就是环境配置。用户计算机的环境都不相同，你怎么知道自家的软件，能在那些机器跑起来？
用户必须保证两件事：操作系统的设置，各种库和组件的安装。只有它们都正确，软件才能运行。举例来说，安装一个 Python 应用，计算机必须有 Python 引擎，还必须有各种依赖，可能还要配置环境变量。
如果某些老旧的模块与当前环境不兼容，那就麻烦了。开发者常常会说：“它在我的机器可以跑了”（It works on my machine），言下之意就是，其他机器很可能跑不了。
环境配置如此麻烦，换一台机器，就要重来一次，旷日费时。很多人想到，能不能从根本上解决问题，软件可以带环境安装？也就是说，安装的时候，把原始环境一模一样地复制过来。
虚拟机
虚拟机（virtual machine）就是带环境安装的一种解决方案。它可以在一种操作系统里面运行另一种操作系统，比如在 Windows 系统里面运行 Linux 系统。应用程序对此毫无感知，因为虚拟机看上去跟真实系统一模一样，而对于底层系统来说，虚拟机就是一个普通文件，不需要了就删掉，对其他部分毫无影响。
虽然用户可以通过虚拟机还原软件的原始环境。但是，这个方案有几个缺点。
（1）资源占用多
虚拟机会独占一部分内存和硬盘空间。它运行的时候，其他程序就不能使用这些资源了。哪怕虚拟机里面的应用程序，真正使用的内存只有 1MB，虚拟机依然需要几百 MB 的内存才能运行。
（2）冗余步骤多
虚拟机是完整的操作系统，一些系统级别的操作步骤，往往无法跳过，比如用户登录。
（3）启动慢
启动操作系统需要多久，启动虚拟机就需要多久。可能要等几分钟，应用程序才能真正运行。
Linux 容器
由于虚拟机存在这些缺点，Linux 发展出了另一种虚拟化技术：Linux 容器（Linux Containers，缩写为 LXC）。
**Linux 容器不是模拟一个完整的操作系统，而是对进程进行隔离。**或者说，在正常进程的外面套了一个保护层。对于容器里面的进程来说，它接触到的各种资源都是虚拟的，从而实现与底层系统的隔离。
由于容器是进程级别的，相比虚拟机有很多优势。
（1）启动快
容器里面的应用，直接就是底层系统的一个进程，而不是虚拟机内部的进程。所以，启动容器相当于启动本机的一个进程，而不是启动一个操作系统，速度就快很多。
（2）资源占用少
容器只占用需要的资源，不占用那些没有用到的资源；虚拟机由于是完整的操作系统，不可避免要占用所有资源。另外，多个容器可以共享资源，虚拟机都是独享资源。
（3）体积小
容器只要包含用到的组件即可，而虚拟机是整个操作系统的打包，所以容器文件比虚拟机文件要小很多。
总之，容器有点像轻量级的虚拟机，能够提供虚拟化的环境，但是成本开销小得多。
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。
Docker 将应用程序与该程序的依赖，打包在一个文件里面。运行这个文件，就会生成一个虚拟容器。程序在这个虚拟容器里运行，就好像在真实的物理机上运行一样。有了 Docker，就不用担心环境问题。
总体来说，Docker 的接口相当简单，用户可以方便地创建和使用容器，把自己的应用放入容器。容器还可以进行版本管理、复制、分享、修改，就像管理普通的代码一样。
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。
image 文件
**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。
image 是二进制文件。实际开发中，一个 image 文件往往通过继承另一个 image 文件，加上一些个性化设置而生成。举例来说，你可以在 Ubuntu 的 image 基础上，往里面加入 Apache 服务器，形成你的 image。
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$ 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。
实例：hello world
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。
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。
抓取成功以后，就可以在本机看到这个 image 文件了。
现在，运行这个 image 文件。
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。
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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。
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。
容器文件
**image 文件生成的容器实例，本身也是一个文件，称为容器文件。**也就是说，一旦容器生成，就会同时存在两个文件： image 文件和容器文件。而且关闭容器并不会删除容器文件，只是容器停止运行而已。
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$ docker container ls
# 列出本机所有容器，包括终止运行的容器
$ docker container ls --all
上面命令的输出结果之中，包括容器的 ID。很多地方都需要提供这个 ID，比如上一节终止容器运行的docker container kill命令。
终止运行的容器文件，依然会占据硬盘空间，可以使用docker container rm命令删除。
运行上面的命令之后，再使用docker container ls --all命令，就会发现被删除的容器文件已经消失了。
Dockerfile 文件
学会使用 image 文件以后，接下来的问题就是，如何可以生成 image 文件？如果你要推广自己的软件，势必要自己制作 image 文件。
这就需要用到 Dockerfile 文件。它是一个文本文件，用来配置 image。Docker 根据 该文件生成二进制的 image 文件。
实践
搭建web服务
首先，我们需要拉取 centos 镜像。
1 | docker run -p 80 --name web -i -t centos /bin/bash |
紧接着，我们安装 nginx 服务器，执行以下命令：
1 | rpm -ivh http://nginx.org/packages/centos/7/noarch/RPMS/nginx-release-centos-7-0.el7.ngx.noarch.rpm |
安装完 Nginx 源后，就可以正式安装 Nginx 了。
1 | yum install -y nginx |
至此，我们再输入 whereis nginx 命令就可以看到安装的路径了。最后，我们还需要将 Nginx 跑起来。
1 | nginx |
现在，我们执行 ctrl + P + Q 切换到后台。然后，通过 docker ps -a 来查看随机分配的端口。
那么通过浏览器访问 http://127.0.0.1:随机端口号 即可。
构建镜像
Docker 构建镜像有两种方式，一种方式是使用 docker commit 命令，另外一种方式使用 docker build 命令和 Dockerfile 文件。其中，不推荐使用 docker commit 命令进行构建，因为它没有使得整个流程标准化，因此，在企业的中更加推荐使用 docker build 命令和 Dockerfile 文件来构建我们的镜像。我们使用Dockerfile 文件可以让构建镜像更具备可重复性，同时保证启动脚本和运行程序的标准化。
构建第一个 Dockerfile 文件
现在，我们继续实战。这里，我们把一开始搭建的 Web 服务器构建一个镜像。首先，我们需要创建一个空的 Dokcerfile 文件。
1 | mkdir dockerfile_test |
紧接着，我们需要编写一个 Dockerfile 文件，代码清单如下
1 | FROM centos:7 |
最后，我们通过 docker build 命令进行构建。
1 | docker build -t="lianggzone/nginx_demo:v1" . |
我们可以通过 docker images 看下我们的新镜像。
现在，让我们来理解一下这个全过程吧。首先， FROM centos:7 是 Dockerfile 必须要的第一步，它会从一个已经存在的镜像运行一个容器，换句话说，Docker 需要依赖于一个基础镜像进行构建。这里，我们指定 centos 作为基础镜像，它的版本是 7 (CentOS 7)。然后，我们通过 MAINTAINER LiangGzone "[email protected]" 指定该镜像的作者是 LiangGzone，邮箱是 [email protected]。这有助于告诉使用者它的作者和联系方式。接着，我们执行两个 RUN 指令进行 Nginx 的下载安装，最后通过 EXPOSE 80 暴露 Dokcer 容器的 80 端口。注意的是，Docker 的执行顺序是从上而下执行的，所以我们要明确整个流程的执行顺序。除此之外，Docker 在执行每个指令之后都会创建一个新的镜像层并且进行提交。
我们使用 docker build 命令进行构建，指定 - t 告诉 Docker 镜像的名称和版本。注意的是，如果没有指定任何标签，Docker 将会自动为镜像设置一个 lastest 标签。还有一点，我们最后还有一个 . 是为了让 Docker 到当前本地目录去寻找 Dockerfile 文件。注意的是，Docker 会在每一步构建都会将结果提交为镜像，然后将之前的镜像层看作缓存，因此我们重新构建类似的镜像层时会直接复用之前的镜像。如果我们需要跳过，可以使用 --no-cache 选项告诉 Docker 不进行缓存。
指令辨别一：RUN、CMD、ENTRYPOINT
RUN 、 CMD 、 ENTRYPOINT 三个指令的用途非常相识，不同在于，RUN 指令是在容器被构建时运行的命令，而CMD 、 ENTRYPOINT 是启动容器时执行 shell 命令，而 RUN 会被 docker run 命令覆盖，但是 ENTRYPOINT 不会被覆盖。事实上，docker run 命令指定的任何参数都会被当作参数再次传递给 ENTRYPOINT 指令。CMD 、 ENTRYPOINT 两个指令之间也可以一起使用。例如，我们 可以使用 ENTRYPOINT 的 exec 形式设置固定的默认命令和参数，然后使用任一形式的 CMD 来设置可能更改的其他默认值。
1 | FROM ubuntu |
指令辨别二：ADD、COPY
ADD 、 COPY 指令用法一样，唯一不同的是 ADD 支持将归档文件（tar, gzip, bzip2, etc）做提取和解压操作。注意的是，COPY 指令需要复制的目录一定要放在 Dockerfile 文件的同级目录下。
更多docker命令
https://docs.docker.com/engine/reference/commandline/docker/
参考链接：
https://juejin.im/post/5cacbfd7e51d456e8833390c
https://www.ruanyifeng.com/blog/2018/02/docker-tutorial.html