应用容器引擎-Docker

Docker 概述

docker是什么

• Docker作为一个软件集装箱化平台，可以让开发者构建应用程序时，将它与其依赖环境一起打包到一个容器中，然后很容易地发布和应用到任意平台中。在操作系统上，提供一个额外的软件抽象层，以及操作系统层虚拟化的自动管理机制。

• 上面说的比较官方，简单来说，docker是一个能让应用运行的容器，类似虚拟机。

Docker 核心

docker 三个基本概念:

• Images (镜像) : 镜像可以看作一个文件系统，除了提供容器运行时所需的程序、库、资源、配置等文件外，还包含了一些为运行时准备的一些配置参数（如匿名卷、环境变量、用户等）。镜像不包含任何动态数据，其内容在构建之后也不会被改变。

• Container (容器) : 容器是放置，运行镜像的地方，里面运行着我们指定的应用。

• Repository (仓库) : 仓库可以看作存放镜像的地方，当镜像构建完成后，我们需要一个集中存储，分发管理的服务。仓库类似于我们之前常用的代码仓库。

Docker 的优势

• 容器就可以实现方便快速并且与平台解耦的自动化部署方式，无论你部署时的环境如何，容器中的应用程序都会运行在同一种环境下,简单来说，docker的标准化让快速扩展，弹性伸缩变得简单。

• 举个例子：小明写了一个系统，该系统的技术栈非常广，需要依赖于各种开源库和中间件。如果按照纯手动的部署方式，小明需要安装各种开源软件，还需要写好每个开源软件的配置文件。如果只是部署一次，这点时间开销还是可以接受的，但如果小明每隔几天就需要换个服务器去部署他的程序，那么这些繁琐的重复工作无疑是会令人发狂的。这时候，Docker的用处就派上场了，小明只需要根据应用程序的部署步骤编写一份Dockerfile文件（将安装、配置等操作交由Docker自动化处理），然后构建并发布他的镜像，这样，不管在什么机器上，小明都只需要拉取他需要的镜像，然后就可以直接部署运行了，这正是Docker的魅力所在。

docker 生命周期

docker安装

• 根据自己的系统下载安装docker

• 登陆 https://cr.console.aliyun.com/，按照操作文档配置阿里云镜像

docker命令

镜像命令

#拉取一个 docker 镜像,不指定版本默认最新:latest
docker pull java

# 拉取一个指定版本
docker pull java:8

# 查看镜像
docker images

容器命令

• 启动容器

#启动容器
docker run [OPTION]  IMAGE [COMMAND] [ARG...]
# OPTION 说明
<!--
    --name 为容器起一个新名称
    -d 后台启动容器，守护线程的方式，返回id
    -i  交互式模式启动容器，通常与-t一起使用
    -t  为容器重新分配一个伪输入终端
    -P 随即端口启动
    -p 指定端口映射，有以下四种格式：
      ip:hostPort:containerPort
      ip::containerPort
      hostPort:containerPort
      containerPort
 -->
# 运行一个镜像，并对其指定端口映射(springboot_web的 8080端口映射为80)
docker run -d -p 80:8080 springboot_web
# 运行这个容器中的镜像的话，并且调用镜像里面的 bash
docker run -it container_name/container_id /bin/bash

• 退出容器

exit 停止容器
ctrl+p+q 不停止容器退出容器终端

• 列出所以正在运行的容器

# 查看哪些容器运行
docker ps  [OPTION]

# OPTION说明
<!--
-a 正在运行和历史运行的容器
-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id
--no-trunc 不截断输出 
-->

• 启动容器、 重启、停止容器

# 启动、重启、停止容器
docker start container_name/container_id
docker restart container_name/container_id
docker stop container_name/container_id

# 如果我们需要删除某个镜像，需要先停止容器，然后删除容器，最后删除镜像
docker ps
docker stop container_name/container_id
docker rm container_name/container_id
docker rmi image_name

# 强制停止容器
docker kill container_name/container_id

#删除多个容器
docker rm $(docker ps -a -q)

容器重要命令

• 启动守护式容器

docker run -d container_name/container_id

• 查看容器日志

# -t 加入时间戳  -f不停的追加（动态） -tail linux命令 尾巴
docker logs -f -t --tail container_id

• 查看容器运行的线程

docker top container_id

• 查看容器内部细节

docker inspect container_id

• 进入正在运行的容器并以命令交互

# 对容器进行bashShell操作，得到结果回到宿主机
docker exec -t container_id bashShell 

# 直接进入容器并启动终端
docker attach container_id

• 从容器内拷贝数据到主机

docker cp container_id:容器内路径 目的主机路径

• 这里罗列是常用命令，更多命令参照:

docker --help

镜像原理

• 镜像就像一层层的嵌套，比如一个tomcat,它下面依赖jdk,jdk又依赖centos。层都是只读的，只有最上面一层是可写。

容器数据卷

容器卷能干什么：

• 用来持久花容器中运行产生的数据。

• 容器之间希望可以共享数据（一边修改另一边也改变）

• 容器和宿主机之间共享数据（一边修改另一边也改变）

容器卷的特点：

• 数据卷可以在容器之间共享或者重用数据

• 卷中的更改可以直接生效

• 数据卷的更改不会包含在镜像的更新中

• 数据卷的生命周期一直持续到没有容器使用它为止

容器中添加容器卷

• 直接命令添加

docker run -it -v /宿主机绝对路径:/容器内目录    镜像名
# centos 宿主机/media/ws/disk1/下生成myVolume，镜像中根目录生成volume目录
docker run -it -v /media/ws/disk1/myVolume:/volume centos

# 只允许宿主机单项写入，容器内只读
docker run -it -v /media/ws/disk1/volume:/volume:ro centos

#  tips 容器停止后，主机修改数据，容器重启仍然会同步

• Dockerfile添加

• Dockerfile 简单来说是构建镜像内容的一组命令。通过Dockerfile我们可以自定义镜像，让其能够运行在容器中。

• 比喻：

Hello.java =====> Hello.class

Docker images ======> Dockerfile

• 步骤
  • 目录下新建Dockerfile
    • Dockerfile新建VOLUME来个容器创建一个或多个容器卷
  • File构建

  # mkdir一个mydocker文件夹
  # touch一个Dockerfile
  # vi 编辑以下内容:wq!
  # 创建两个容器卷dataVolumeContainer1 dataVolumeContainer2
  FROM centos
  VOLUME ["/dataVolumeContainer1","/dataVolumeContainer2"]
  CMD echo "finished,--------------success"
  CMD /bin/bash
  
  
  • build后生成镜像

docker build -f /mydocker/Dockerfile -t ws/mycentos .

• run容器

docker run -it ws/centos /bin/bash

• 如何跟宿主机关联？

# 重开终端或者var/bin/docker/volumes中查找
docker inspect ws/centos

DOCKERFILE

Dockerfile是什么

• Dockerfile是用来构建docker镜像的构建文件，是由一系列命令和参数构成的脚本

• 构建三步骤:

  • Dockerfile
  • docker build
  • docker run

Dockerfile的构建过程

Dockerfile内容的基础知识：

• 每条保留指令都必须大写，并且后面必须跟随至少一个参数
• 指令从上到下顺序执行
• #表示注释
• 每条指令会创建一个新的镜像层，并对镜像进行提交

docker执行Dockerfile大致流程：

• docker从基础镜像运行一个容器
• 执行一条指令对容器作出修改
• 执行类似docker commit的命令提交一个新的镜像层
• docker再基于刚提交的镜像运行一个新容器
• 执行Dockerfile中的下一条指令直到所有执行执行完成

Dockerfile的体系结构（保留字指令）

• FROM

  • 当前镜像是基于哪个镜像（scratch是最上层的镜像，类似java中的Object）

• MAINTAINER

  • 镜像维护者以及邮箱

• RUN

  • 构建时需要运行的命令

• EXPOSE

  • 对外暴露的端口

• WORKDIR

  • 指定在创建容器后，终端进入(-it)后默认的工作目录

• ENV

  • 用来在构建镜像过程中设置环境变量

• ADD

  • 将宿主机目录下的文件拷贝进镜像，且命令会自动处理URL和解压tar包

• COPY

  • 类似ADD，拷贝文件到镜像，

• VOLUME

  • 数据容器卷，用来保存容器数据到宿主机

• CMD

  • 指定一个容器运行时要执行的命令
  • Dockerfile中可以有多个CMD命令，但只有最后一个生效，CMD会被docker run之后的参数替换

• ENTRYPOINT

  • 指定一个容器运行时要执行的命令
  • ENTRYPOINT和CMD一样，都是在指定容器启动程序和参数

• ONBUILD

  • 当构建一个被继承的Dockerfile时运行命令，父镜像在被子镜像继承后，父镜像的ONBUILD会被触发

案例

• Base镜像scratch

  • docker hub中99%的镜像都是通过在base镜像中安装和配置需要的软件构建出来的

• 自定义镜像mycentos

  • 假设我们下载的centos以及不满足使用的，我需要一个能运行vim的centos.
  • 构建Dockerfile

  FROM centos
  #定义/tmp别名mypath
  ENV mypath /tmp
  #默认工作目录为mypath
  WORKDIR $mypath
  RUN yum -y install vim
  
  #暴露的端口
  EXPOSE 80
  CMD /bin/bash
  
  • build

  docker build -f /media/ws/disk1/docker/mydocker/Dockerfile  -t vim/centos .
  
  
  • run

  docker run -it vim/centos /bin/bash
  
  • test

  # 可以看到直接进的是/tmp目录
  #目录下 touch 1.md
  # vim 进入测试vim安装是否成功
  

• CMD/ENTRYPOINT镜像案例

  • 假设一个场景，我们做一个镜像，需要crul来获取https://ip.cn/中的ip信息。首先考虑CMD命令版本的

  FROM centos
  #如果centos中没有curl安装一个
  RUN yum install -y curl
  #相当于命令 curl -s https://ip.cn
  CMD ["curl","-s","https://ip.cn"]
  ```
  

• • 之后我们build（myip）镜像然后run（docker run -it myip)，成功返回ip

  • 这时我们需要链接返回更多的信息，比如链接的请求头，类似于命令 curl -s -i https://ip.cn返回报文头加ip，这时候在run上追加 -i

  docker run -it myip -i
  
  • 这时候会报错，相当于后一个-i的CMD命令覆盖了Dockerfile中的CMD命令。这时候需要ENTRYPOINT命令。

  FROM centos
  #如果centos中没有curl安装一个
  RUN yum install -y curl
  #相当于命令 curl -s https://ip.cn
  ENTRYPOINT ["curl","-s","https://ip.cn"]
  
  • 之后重复上面步骤，完成！

• 自定义镜像tomcat9
  • 准备工作：
    • 选择一个路径mkdir一个mytomcat9文件夹
    • 文件夹下准备jdk8和tomcat9的tar包
    • touch一个cp.txt文件
    • touch一个Dockerfile文件

    #vim进入Dockerfile
    FROM centos
    MAINTAINER gendali<wal365@126.com>
    #copy宿主机的cp.txt到镜像为container.txt
    COPY cp.txt /usr/local/container.txt
    #把jdk和tomcat添加容器中
    ADD jdk-8u221-linux-x64.tar.gz /usr/local/
    ADD apache-tomcat-9.0.30.tar.gz /usr/local/
    #安装VIM
    RUN yum install -y vim
    #设置登陆落脚点
    ENV MYPATH /usr/local
    WORKDIR $MYPATH
    #配置jdk和tomcat环境变量
    ENV JAVA_HOME /usr/local/jdk1.8.0_221
    ENV CLASSPATH $JAVA_HOME/lib/dt.jar:$JAVA_HOME/lib/tools.jar
    ENV CATALINA_HOME /usr/local/apache-tomcat-9.0.30
    ENV CATALIAN_BASE /usr/local/apache-tomcat-9.0.30
    ENV PATH $PATH:$JAVA_HOME/bin:$CATALINA_HOME/lib:$CATALINA_HOME/bin
    #容器运行时的监听端口
    EXPOSE 8080
    #启动时运行tomcat
    #ENTRYPOINT ["/usr/local/apache-tomcat-9.0.30/bin/startup.sh"]
    #CMD ["/usr/local/apache-tomcat-9.0.30/bin/catanlina.sh","run"]
    CMD /usr/local/apache-tomcat-9.0.30/bin/startup.sh && tail -F /usr/local/apache-tomcat-9.0.30/bin/logs/catalina.out
    
  • 用-v命令run 这个镜像，添加容器卷

  # 这个长命令分解来看，-p对外端口映射为8090，--name 名字叫mytom9 
  # -v绑定两个数据卷到宿主机，方便部署项目和看日志
  # --privileged=true 防止写权限不够
  # mytomcat9是镜像名
  docker run -d -p 8090:8080 --name mytom9 -v /media/ws/disk3/dockersoftware/tomcat9DataVolume:/usr/local/apache-tomcat-9.0.30/webapps/test -v /media/ws/disk3/dockersoftware/tocat9logs/:/usr/local/apache-tomcat-9.0.30/logs --privileged=true mytomcat9
  
  • exec查看

  # docker ps查看id
  # exec查看运行镜像bash
  docker exec aa241d0d95e5 ls -l
  #访问localhost:8090
  
• 在宿主机容器卷部署应用，同步到tomcat的webapps/test目录下

• cd进入 tomcat9DataVolume目录 mkdir WEB-INF
• cd WEB-INF/
• touch web.xml

<web-app xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/j2ee"
  xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
  xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/j2ee/web-app_2_4.xsd"
  version="2.4">
  <display-name>test</display-name>
</web-app>

• cd .. 之后touch 个a.jsp

<%@ page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8"
  pageEncoding="UTF-8"%>
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
        <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8">
        <title>mytomcat9 index</title>
    </head>
    <body>
        <%="i am docker tomcat self"%>
        <br>
        <br>
        <% System.out.println("===============docker start!");%>
    </body>
</html>

• 创建完成保存退出，查看运行的tomcat9容器中是否生成文件

docker exec aa241d0d95e5 ls -l /usr/local/apache-tomcat-9.0.30/webapps/test

• 访问jsp,http://localhost:8090/test/a.jsp
• 访问宿主机的/tocat9logs下sudo cat catalina.out 查看jsp中的===============docker start!打印

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sudo docker tag [ImageId] registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/gendali/mytomcat:[镜像版本号]
sudo docker push registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/gendali/mytomcat:[镜像版本号]