应用容器引擎-Docker

Docker 是一个开源的应用容器引擎，让开发者可以打包他们的应用以及依赖包到一个可移植的镜像中，然后发布到任何流行的 Linux或Windows操作系统的机器上，也可以实现虚拟化。容器是完全使用沙箱机制，相互之间不会有任何接口。
@Author：Akai-yuan
@更新时间：2023/1/31

在服务器配置一个应用的运行环境，要安装各种软件。例如一个项目通常需要Java/RabbitMQ/MySQL/JDBC驱动包等。安装和配置非常麻烦，而且不能跨平台。假如我们是在 Windows 上安装的这些环境，到了 Linux 又得重新装。况且就算不跨操作系统，换另一台同样操作系统的服务器，要移植应用也是非常麻烦。
Linux容器技术的出现就解决了这样一个问题，而 Docker 就是在它的基础上发展过来的。将应用打成镜像，通过镜像成为运行在Docker容器上面的实例，而 Docker容器在任何操作系统上都是一致的，这就实现了跨平台、跨服务器。只需要一次配置好环境，换到别的机子上就可以一键部署好，大大简化了操作。

2.Docker与传统虚拟机的不同

1. 传统虚拟机技术是虚拟出一套硬件后，在其上运行一个完整操作系统，在该系统上再运行所需应用进程；
2. 容器内的应用进程直接运行于宿主的内核，容器内没有自己的内核且也没有进行硬件虚拟。因此容器要比传统虚拟机更为轻便。
3. 每个容器之间互相隔离，每个容器有自己的文件系统 ，容器之间进程不会相互影响，能区分计算资源。

3.基本组成

3.1 镜像

• 是一种轻量级、可执行的独立软件包，它包含运行某个软件所需的所有内容，我们把应用程序和配置依赖打包好形成一个可交付的运行环境(包括代码、运行时需要的库、环境变量和配置文件等)，这个打包好的运行环境就是image镜像文件。 只有通过这个镜像文件才能生成Docker容器实例(类似Java中new出来一个对象)。
• Docker 镜像（Image）就是一个只读的模板。镜像可以用来创建 Docker 容器，一个镜像可以创建很多容器。它也相当于是一个root文件系统。比如官方镜像 centos:7 就包含了完整的一套 centos:7 最小系统的 root 文件系统。相当于容器的“源代码”，docker镜像文件类似于Java的类模板，而docker容器实例类似于java中new出来的实例对象。

3.2 容器

1. 从面向对象角度Docker 利用容器（Container）独立运行的一个或一组应用，应用程序或服务运行在容器里面，容器就类似于一个虚拟化的运行环境，容器是用镜像创建的运行实例。就像是Java中的类和实例对象一样，镜像是静态的定义，容器是镜像运行时的实体。容器为镜像提供了一个标准的和隔离的运行环境，它可以被启动、开始、停止、删除。每个容器都是相互隔离的、保证安全的平台
2. 从镜像容器角度可以把容器看做是一个简易版的 Linux 环境（包括root用户权限、进程空间、用户空间和网络空间等）和运行在其中的应用程序。

3.3 仓库

仓库（Repository）是集中存放镜像文件的场所。 类似于Maven仓库，存放各种jar包的地方；github仓库，存放各种git项目的地方；Docker公司提供的官方registry被称为Docker Hub，存放各种镜像模板的地方。 仓库分为公开仓库（Public）和私有仓库（Private）两种形式。最大的公开仓库是DockerHub，存放了数量庞大的镜像供用户下载。国内的公开仓库包括阿里云 、网易云等。

4.docker为什么比vm虚拟机快

(1)docker有着比虚拟机更少的抽象层   **
由于docker不需要Hypervisor(虚拟机)实现硬件资源虚拟化,运行在docker容器上的程序直接使用的都是实际物理机的硬件资源。因此在CPU、内存利用率上docker将会在效率上有明显优势。
(2)docker利用的是宿主机的内核,而不需要加载操作系统OS内核   **
当新建一个容器时,docker不需要和虚拟机一样重新加载一个操作系统内核。进而避免引寻、加载操作系统内核返回等比较费时费资源的过程,当新建一个虚拟机时,虚拟机软件需要加载OS,返回新建过程是分钟级别的。而docker由于直接利用宿主机的操作系统,则省略了返回过程,因此新建一个docker容器只需要几秒钟。

5.docker常用启动类命令

5.1 帮助启动类命令

启动docker： systemctl start docker
停止docker： systemctl stop docker
重启docker： systemctl restart docker
查看docker状态： systemctl status docker
开机启动： systemctl enable docker
查看docker概要信息： docker info
查看docker总体帮助文档： docker --help
查看docker命令帮助文档： docker 具体命令 --help

5.2 镜像命令

列出本地主机上的镜像： docker images [OPTIONS]

OPTIONS说明：
-a :列出本地所有的镜像（含历史映像层）
-q :只显示镜像ID。

选项说明：
REPOSITORY：表示镜像的仓库源 ** TAG：镜像的标签版本号
IMAGE ID：镜像ID CREATED：镜像创建时间 ** SIZE：镜像大小

从远程仓库查找某个镜像： docker search 某个XXX镜像名字
                          docker search [OPTIONS] 镜像名字

OPTIONS说明：
--limit : 只列出N个镜像，默认25个
docker search --limit 5 redis

下载镜像： docker pull 某个XXX镜像名字
						docker pull 镜像名字[:TAG]
				
没有TAG就是最新版（等价于 docker pull 镜像名字:latest）

eg:  docker pull redis:6.0.8

拉取redis6.0.8如图：

此时此刻再去查找：

查看镜像/容器/数据卷所占的空间： docker system df 

删除镜像：docker rmi 某个XXX镜像名字ID
删除单个：docker rmi  -f 镜像ID
删除多个：docker rmi -f 镜像名1:TAG 镜像名2:TAG
删除全部：docker rmi -f $(docker images -qa)

docker rmi 某个XXX镜像名字ID 出现的问题：

需要强制删除：docker rmi -f 镜像ID

此时再查出来：

docker虚悬镜像是什么

仓库名、标签都是的镜像，俗称虚悬镜像dangling image

docker虚悬镜像长什么样

6.docker容器命令

6.1 容器命令A：新建+启动容器

新建+启动容器：docker run [OPTIONS] IMAGE [COMMAND] [ARG...]
 
 OPTIONS说明（常用）：有些是一个减号，有些是两个减号
 
--name="容器新名字"       为容器指定一个名称；
-d: 后台运行容器并返回容器ID，也即启动守护式容器(后台运行)；
 
-i：以交互模式运行容器，通常与 -t 同时使用；
-t：为容器重新分配一个伪输入终端，通常与 -i 同时使用；
也即启动交互式容器(前台有伪终端，等待交互)；
 
-P: 随机端口映射，大写P
-p: 指定端口映射，小写p

以交互模式启动一个容器,在容器内执行/bin/bash命令。docker run -it centos /bin/bash
参数说明：
-i: 交互式操作。-t: 终端。centos : centos 镜像。
/bin/bash：放在镜像名后的是命令，这里我们希望有个交互式 Shell，因此用的是 /bin/bash。要退出终端，直接输入 exit:

举个例子：使用镜像centos

再举个例子：使用镜像ubuntu造一个容器

再使用ubuntu造一个容器，自己命名：

6.2 容器命令B：列出运行的容器

此时此刻，调用语句：docker ps

列出当前所有正在运行的容器：docker ps [OPTIONS]
OPTIONS说明
OPTIONS说明（常用）：
 
-a :列出当前所有正在运行的容器+历史上运行过的
-l :显示最近创建的容器。
-n：显示最近n个创建的容器。
-q :静默模式，只显示容器编号。

6.3 容器命令C：退出与重启容器

两种退出方式：

exit
run进去容器，exit退出，容器停止
ctrl+p+q
run进去容器，ctrl+p+q退出，容器不停止

1.退出一个容器

启动已停止运行的容器：

docker start 容器ID或者容器名

1.查一查当前运行的容器，发现只有一个

2.启动之前停止的容器（即使用exit指令退出的容器）

3.能查出来了

重启容器
docker restart 容器ID或者容器名
停止容器
docker stop 容器ID或者容器名
强制停止容器
docker kill 容器ID或容器名
删除已停止的容器
docker rm 容器ID
一次性删除多个容器实例
docker rm -f $(docker ps -a -q)
docker ps -a -q | xargs docker rm

6.4 容器命令D：启动守护式容器 (后台服务器)

redis 前后台启动演示case：

前台交互式启动：docker run -it redis:6.0.8
后台守护式启动：docker run -d redis:6.0.8
查看容器日志：  docker logs 容器ID
查看容器内运行的进程：docker top 容器ID
查看容器内部细节：docker inspect 容器ID
进入正在运行的容器并以命令行交互：docker exec -it 容器ID bashShell
重新进入：docker attach 容器ID

docker logs 容器ID：

docker top 容器ID：

docker inspect 容器ID：

docker exec -it 容器ID bashShell：

使用exec后exit，不会导致容器停止：

使用attach后exit，会导致容器停止：

6.5 容器命令E：从容器内拷贝文件到主机上

从容器内拷贝文件到主机上：

docker cp  容器ID:容器内路径 目的主机路径

导入和导出容器:
export 导出容器的内容留作为一个tar归档文件[对应import命令]
import 从tar包中的内容创建一个新的文件系统再导入为镜像[对应export]

docker cp 容器ID:容器内路径 目的主机路径:

导入和导出容器: