1.初识Docker

1.什么是Docker

Docker是一种开源的容器化平台，它可以帮助开发者将应用程序、环境和依赖项打包到一个可移植的容器中，并部署到任何支持Docker的环境中，如开发机、虚拟机、云服务器等。
Docker容器是一个轻量级、独立的运行环境，可以在其中运行应用程序，而不受底层操作系统和硬件的限制。
每个Docker容器都包含了运行所需的所有组件，包括应用程序、运行时环境、系统工具和库，使得容器可以在不同的环境中一致地运行。
使用Docker可以实现快速部署、可扩展性和隔离性等优势。
它可以帮助开发人员轻松地构建、测试、交付和运行应用程序，同时减少了开发、部署和维护的复杂性。
Docker还提供了一系列的工具和功能，如Docker Compose用于定义和管理多个容器的服务，Docker Swarm用于实现容器集群管理和调度，Docker Registry用于存储和分享容器镜像等。
它还有庞大的生态系统，使得开发者可以方便地使用各种现成的容器和服务。

项目部署的问题:
大型项目组件较多，运行环境也较为复杂，部署时会碰到一些问题:
①依赖关系复杂，容易出现兼容性问题
②开发、测试、生产环境有差异

Docker如何解决依赖的兼容问题的?
①将应用的Libs （函数库)、Deps(依赖)、配置与应用一起打包，形成可移植镜像.
②将每个应用放到一个隔离容器去运行，避免互相干扰，使用沙箱机制，相互隔离

Docker如何解决不同系统环境的问题?
①Docker将用户程序与所需要调用的系统(比如Ubuntu)函数库一起打包
②Docker运行到不同操作系统时，直接基于打包的库函数，借助于操作系统的Linux内核来运行，因此可以在任意Linux操作系统上运行

2.Docker和虚拟机的区别

虚拟机(virtual machine)是在操作系统中模拟硬件设备，然后运行另一个操作系统，比如在Windows 系统里面运行Ubuntu系统，这样就可以运行任意的Ubuntu应用了。

Docker和虚拟机的差异:

• docker是一个系统进程; 虚拟机是在操作系统中的操作系统
• docker体积小、启动速度快、性能好; 虚拟机体积大、启动速度慢、性能一般

3.Docker架构

Docker是一个CS架构的程序，由两部分组成:
①服务端(server): Docker守护进程，负责处理Docker指令，管理镜像、容器等
②客户端(client):通过命令或RestAPI向Docker服务端发送指令。
可以在本地或远程向服务端发送指令。

1.镜像和容器

镜像（Image) : Docker将应用程序及其所需的依赖、函数库、环境、配置等文件打包在一起，称为镜像。
容器(Container)∶镜像中的应用程序运行后形成的进程就是容器，只是Docker会给容器做隔离，对外不可见。

2.DockerHub:

官方网址：

https://hub.docker.com

DockerHub是一个Docker镜像的托管平台。
这样的平台称为Docker Registry。
国内也有类似于DockerHub 的公开服务，比如网易云镜像服务、阿里云镜像库等。

4.Docker安装

1.安装

1.在centos7上安装，使用的镜像版本信息如下：

2.卸载之前安装的Docker:

yum remove docker \
                  docker-client \
                  docker-client-latest \
                  docker-common \
                  docker-latest \
                  docker-latest-logrotate \
                  docker-logrotate \
                  docker-selinux \
                  docker-engine-selinux \
                  docker-engine \
                  docker-ce

联网，安装yum工具:

yum install -y yum-utils \
           device-mapper-persistent-data \
           lvm2 --skip-broken

设置docker镜像源：

yum-config-manager \
    --add-repo \
    https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
    
sed -i 's/download.docker.com/mirrors.aliyun.com\/docker-ce/g' /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo

yum makecache fast

安装docker-ce社区免费版本：

yum install -y docker-ce

为了方便后续学习，这里关闭防火墙配置：

# 关闭
systemctl stop firewalld
# 禁止开机启动防火墙
systemctl disable firewalld

查看防火墙状态：

启动docker:

systemctl start docker

查看docker状态：

systemctl status docker

查看docker版本：

2.配置镜像加速器

阿里云镜像加速：

https://cr.console.aliyun.com/cn-hangzhou/instances/mirrors

新建文件，写入文件：

重新加载文件，重启docker:

2.Docker的基本操作

1.镜像操作

镜像名称一般分两部分组成:[repository]:[tag]
在没有指定tag时，默认是latest，代表最新版本的镜像

常见操作：

案例：从DockerHub中拉取一个nginx镜像并查看

查看本地镜像：

案例：利用docker save将nginx镜像导出磁盘，然后再通过load加载回来

步骤一:利用docker xx --help命令查看docker save和docker load的语法

步骤二:使用docker save导出镜像到磁盘

步骤三:删除镜像，导入镜像文件还原镜像

2.容器操作

1.创建容器命令(docker run)

docker run --name 容器名称 -p 宿主机端口号:容器端口号 -d 镜像名称

①docker run :创建并运行一个容器
②--name :给容器起一个名字，比如叫做mn
③-p∶将宿主机端口与容器端口映射，冒号左侧是宿主机端口，右侧是容器端口
④-d:后台运行容器
⑤nginx:镜像名称，例如nginx

添加-f参数可以持续查看日志

2.进入容器修改文件内容（docker exec）

docker exec -it 容器名称 bash

docker exec :进入容器内部，执行一个命令
-it:给当前进入的容器创建一个标准输入、输出终端，允许我们与容器交互
mn :要进入的容器的名称
bash:进入容器后执行的命令，bash是一个linux终端交互命令

进入容器：

修改主页面文件内容：


强制删除容器：

创建并运行一个redis容器，并且支持数据持久化：

3.数据卷（容器数据管理）

数据卷(volume)是一个虚拟目录，指向宿主机文件系统中的某个目录。

容器与数据耦合的问题:
①不便于修改：当我们要修改Nginx的html内容时，需要进入容器内部修改，很不方便。
②数据不可复用：在容器内的修改对外是不可见的。所有修改对新创建的容器是不可复用的。
③升级维护困难：数据在容器内，如果要升级容器必然删除旧容器，所有数据都跟着删除了

1.操作数据卷

数据卷操作的基本语法如下:

docker volume [COMMAND]

docker volume命令是数据卷操作，根据命令后跟随的command来确定下一步的操作:

①create：创建一个volume
②inspect：显示一个或多个volume的信息
③ls：列出所有的volume
④prune：删除未使用的volume
⑤rm：删除一个或多个指定的volume

2.挂载数据卷

我们在创建容器时，可以通过-v参数来挂载一个数据卷到某个容器目录.

案例：创建一个nginx容器，修改容器内的html目录内的index.html内容

①创建容器并挂载数据卷到容器内的HTML目录

docker run --name mn -p 80:80 -v html:/usr/share/nginx/html -d nginx

②进入html数据卷所在位置，并修改HTML内容

案例：创建并运行一个MySQL容器，将宿主机目录直接挂载到容器

docker run --name mysql -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=1234 -p 3306:3306  -v /temp/mysql/conf/hmy.cnf:/etc/mysql/conf.d/hmy.conf -v /temp/mysql/data:/var/lib/data -d mysql:5.7.25

测试连接：

数据卷挂载与目录直接挂载的区别：
①数据卷挂载耦合度低，由docker来管理目录，但是目录较深，不好找
②目录挂载耦合度高，需要我们自己管理目录，不过目录容易寻找查看

3.Dockerfile自定义镜像

1.镜像结构

镜像是将应用程序及其需要的系统函数库、环境、配置、依赖打包而成。

①入口(Entrypoint)
镜像运行入口，一般是程序启动的脚本和参数
②层( Layer )
在Baselmage基础上添加安装包、依赖、配置等，每次操作都形成新的一层。
③基础镜像(Baselmage)
应用依赖的系统函数库、环境、配置、文件等

2.Dockerfile

Dockerfile就是一个文本文件，其中包含一个个的指令(Instruction)，用指令来说明要执行什么操作来构建镜像。
每一个指令都会形成一层Layer。

案例：基于Ubuntu镜像构建一个新镜像，运行一个java项目
编写Dockerfile:

docker build -t javaweb:1.0 .

4.Docker-Compose

Docker Compose可以基于Compose文件帮我们快速的部署分布式应用，而无需手动一个个创建和运行容器.
Compose文件是一个文本文件，通过指令定义集群中的每个容器如何运行。

1.安装

下载dockerCompose

curl -L https://github.com/docker/compose/releases/download/1.23.1/docker-compose-`uname -s`-`uname -m` > /usr/local/bin/docker-compose

配置自动补全功能：

解析域名指令：

echo "199.232.68.133 raw.githubusercontent.com" >> /etc/hosts

curl -L https://raw.githubusercontent.com/docker/compose/1.29.1/contrib/completion/bash/docker-compose > /etc/bash_completion.d/docker-compose

2.微服务集群部署

案例：将之前学习的cloud-demo微服务集群利用DockerCompose部署
修改自己的cloud-demo项目，将数据库、nacos地址都命名为docker-compose中的服务名

使用maven打包工具，将项目中的每个微服务都打包为app.jar

将打包好的app.jar拷贝到cloud-demo中的每一个对应的子目录中
将cloud-demo上传至虚拟机，利用docker-compose up -d 来部署

通过网关进行访问：

5.Docker镜像服务

镜像仓库（Docker Registry ）有公共的和私有的两种形式:
①公共仓库∶例如Docker官方的Docker Hub，国内也有一些云服务商提供类似于Docker Hub的公开服务，比如网易云镜像服务、DaoCloud镜像服务、阿里云镜像服务等。
②除了使用公开仓库外，用户还可以在本地搭建私有Docker Registry。
企业自己的镜像最好是采用私有DockerRegistry来实现。

1.简化版镜像仓库

Docker官方的Docker Registry是一个基础版本的Docker镜像仓库，具备仓库管理的完整功能，但是没有图形化界面。

搭建方式比较简单，命令如下：

docker run -d \
    --restart=always \
    --name registry	\
    -p 5000:5000 \
    -v registry-data:/var/lib/registry \
    registry

2.带有图形化界面版本

配置信任地址：

# 打开要修改的文件
vi /etc/docker/daemon.json

# 重加载
systemctl daemon-reload
# 重启docker
systemctl restart docker

使用DockerCompose部署带有图象界面的DockerRegistry，命令如下：
新建docker-compose.yml文件：

version: '3.0'
services:
  registry:
    image: registry
    volumes:
      - ./registry-data:/var/lib/registry
  ui:
    image: joxit/docker-registry-ui:static
    ports:
      - 8080:80
    environment:
      - REGISTRY_TITLE=我的私有仓库
      - REGISTRY_URL=http://registry:5000
    depends_on:
      - registry

执行docker-compose文件：

docker-compose up -d

访问私有仓库：

3.在私有镜像仓库推送或拉取镜像

重新tag本地镜像，名称前缀为私有仓库的地址:

docker tag nginx:latest 192.168.61.140:8080/nginx:1.0

推送镜像

docker push 192.168.61.140:8080/nginx:1.0

查看仓库变化：

拉取镜像

docker pull 192.168.61.140:8080/nginx:1.0