微服务
虚拟机

Docker入门

# Docker 入门

本篇学习笔记文档对应 B 站视频：01.Docker课程介绍_bilibili (opens new window)

# 前言

问题

在 Linux 上部署一个单体项目大多数同学都会有相同的感受，那就是麻烦。核心体现在三点：

命令太多了，记不住
软件安装包名字复杂，不知道去哪里找
安装和部署步骤复杂，容易出错

其实上述问题不仅仅是新手，即便是运维在安装、部署的时候一样会觉得麻烦、容易出错。

特别是微服务阶段，微服务项目动辄就是几十台、上百台服务需要部署，有些大型项目甚至达到数万台服务。而由于每台服务器的运行环境不同，你写好的安装流程、部署脚本并不一定在每个服务器都能正常运行，经常会出错。这就给系统的部署运维带来了很多困难。

解决方案

那么，有没有一种技术能够避免部署对服务器环境的依赖，减少复杂的部署流程呢？

答案是肯定的，这就是 Docker 技术。你会发现，有了 Docker 以后项目的部署如丝般顺滑，大大减少了运维工作量。

即便你对 Linux 不熟悉，你也能轻松部署各种常见软件、Java 项目。

通过今天的学习，希望大家能达成下面的学习目标：⭐️

能利用 Docker 部署常见软件
能利用 Docker 打包并部署 Java 应用
理解 Docker 数据卷的基本作用
能看懂 DockerCompose 文件

# 1.快速入门

要想让 Docker 帮我们安装和部署软件，肯定要保证你的机器上有 Docker. 由于大家的操作系统各不相同，安装方式也不同。为了便于大家学习，我们统一在 CentOS 的虚拟机中安装 Docker，统一学习环境。

注意：使用 MacBook 的同学也请利用 VMwareFusion 来安装虚拟机，并在虚拟机中学习 Docker 使用。

安装方式参考文档：《安装Docker》 (opens new window)

# 1.1.部署 MySQL

首先，我们利用 Docker 来安装一个 MySQL 软件，大家可以对比一下之前传统的安装方式，看看哪个效率更高一些。

如果是利用传统方式部署 MySQL，大概的步骤有：

搜索并下载 MySQL 安装包
上传至 Linux 环境
编译和配置环境
安装

而使用 Docker 安装，仅仅需要一步即可，在命令行输入下面的命令（建议采用CV大法）：

docker run -d \
  --name mysql \
  -p 3306:3306 \
  -e TZ=Asia/Shanghai \
  -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 \
  mysql

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运行效果如图：

MySQL 安装完毕！通过任意客户端工具即可连接到 MySQL.

大家可以发现，当我们执行命令后，Docker 做的第一件事情，是去自动搜索并下载了 MySQL，然后会自动运行 MySQL，我们完全不用插手，是不是非常方便。

而且，这种安装方式你完全不用考虑运行的操作系统环境，它不仅仅在 CentOS 系统是这样，在 Ubuntu 系统、macOS 系统、甚至是装了 WSL 的 Windows 下，都可以使用这条命令来安装 MySQL。

要知道，不同操作系统下其安装包、运行环境是都不相同的！如果是手动安装，必须手动解决安装包不同、环境不同的、配置不同的问题！

而使用 Docker，这些完全不用考虑。就是因为 Docker 会自动搜索并下载 MySQL。注意：这里下载的不是安装包，而是镜像。镜像中不仅包含了 MySQL本身，还包含了其运行所需要的环境、配置、系统级函数库。因此它在运行时就有自己独立的环境，就可以跨系统运行，也不需要手动再次配置环境了。这套独立运行的隔离环境我们称为容器。

说明：

镜像：英文是 image
容器：英文是 container

因此，Docker 安装软件的过程，就是自动搜索下载镜像，然后创建并运行容器的过程。（类似绿色免安装版软件下载，可直接运行）

Docker 会根据命令中的镜像名称自动搜索并下载镜像，那么问题来了，它是去哪里搜索和下载镜像的呢？这些镜像又是谁制作的呢？

Docker 官方提供了一个专门管理、存储镜像的网站，并对外开放了镜像上传、下载的权利。
Docker官方提供了一些基础镜像，然后各大软件公司又在基础镜像基础上，制作了自家软件的镜像，全部都存放在这个网站。
这个网站就成了 Docker 镜像交流的社区：https://hub.docker.com/ (opens new window)

基本上我们常用的各种软件都能在这个网站上找到，我们甚至可以自己制作镜像上传上去。

像这种提供存储、管理 Docker 镜像的服务器，被称为 DockerRegistry，可以翻译为镜像仓库。DockerHub 网站是官方仓库，阿里云、华为云会提供一些第三方仓库，我们也可以自己搭建私有的镜像仓库。

官方仓库在国外，下载速度较慢，一般我们都会使用第三方仓库提供的镜像加速功能，提高下载速度。而企业内部的机密项目，往往会采用私有镜像仓库。

总之，镜像的来源有两种：

基于官方基础镜像自己制作
直接去 DockerRegistry 下载

总结一下：

Docker 本身包含一个后台服务，我们可以利用 Docker 命令告诉 Docker 服务，帮助我们快速部署指定的应用。Docker 服务部署应用时，首先要去搜索并下载应用对应的镜像，然后根据镜像创建并允许容器，应用就部署完成了。

用一幅图标示如下：

download

# 1.2.命令解读

利用 Docker 快速的安装了 MySQL，非常的方便，不过我们执行的命令到底是什么意思呢？

docker run -d \
  --name mysql \
  -p 3306:3306 \
  -e TZ=Asia/Shanghai \
  -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 \
  mysql

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解读：

docker run -d ：创建并运行一个容器，-d（detached mode）则是让容器以后台进程运行

--name mysql : 给容器起个名字叫 mysql，你可以叫别的（必须唯一）

-p 3306:3306 : 设置端口映射。
容器是隔离环境，外界不可访问。但是可以将宿主机端口映射容器内到端口，当访问宿主机指定端口时，就是在访问容器内的端口了。

容器内端口往往是由容器内的进程决定，例如MySQL进程默认端口是3306，因此容器内端口一定是 3306；而宿主机端口则可以任意指定，一般与容器内保持一致。

格式： -p 宿主机端口:容器内端口，示例中就是将宿主机的3306映射到容器内的3306端口

-e TZ=Asia/Shanghai : 配置容器内进程运行时的一些参数（环境变量）
格式：-e KEY=VALUE，KEY和VALUE都由容器内进程决定

案例中，TZ=Asia/Shanghai 是设置时区；MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 是设置 MySQL 默认密码

mysql : 设置镜像名称，Docker 会根据这个名字搜索并下载镜像
镜像名称一般分两部分组成：[REPOSITORY]:[TAG]，例如 mysql:8.0，其中 REPOSITORY 可以理解为镜像名，TAG 是版本号

在未指定 TAG 的情况下，默认是最新版本，也就是 mysql:latest

镜像的名称不是随意的，而是要到 DockerRegistry 中寻找，镜像运行时的配置也不是随意的，要参考镜像的帮助文档，这些在 DockerHub 网站或者软件的官方网站中都能找到。

如果我们要安装其它软件，也可以到 DockerRegistry 中寻找对应的镜像名称和版本，阅读相关配置即可。

# 1.3 docker run 命令中的常见参数

-d : 让容器后台运行
--name : 给容器命名
-e ：环境变量
-p : 宿主端口映射到容器内端口
[repository]:[tag] : 镜像名称结构，【镜像名】:【版本号】，【版本号】可不指定，默认最新版本（latest）

# 2.Docker 基础

接下来，我们一起来学习 Docker 使用的一些基础知识，为将来部署项目打下基础。具体用法可以参考 Docker 官方文档：

https://docs.docker.com/ (opens new window)

# 2.1.常见命令

首先我们来学习 Docker 中的常见命令，可以参考官方文档：

https://docs.docker.com/engine/reference/commandline/cli/ (opens new window)

# 2.1.1.命令介绍

其中，比较常见的命令有：

命令	说明	文档地址
docker pull	拉取镜像	docker pull (opens new window)
docker push	推送镜像到DockerRegistry	docker push (opens new window)
docker images	查看本地镜像	docker images (opens new window)
docker rmi	删除本地镜像	docker rmi (opens new window)
docker run	创建并运行容器（不能重复创建）	docker run (opens new window)
docker stop	停止指定容器	docker stop (opens new window)
docker start	启动指定容器	docker start (opens new window)
docker restart	重新启动容器	docker restart (opens new window)
docker rm	删除指定容器	docs.docker.com (opens new window)
docker ps	查看容器	docker ps (opens new window)
docker logs	查看容器运行日志	docker logs (opens new window)
docker exec	进入容器	docker exec (opens new window)
docker save	保存镜像到本地压缩文件	docker save (opens new window)
docker load	加载本地压缩文件到镜像	docker load (opens new window)
docker inspect	查看容器详细信息	docker inspect (opens new window)

用一副图来表示这些命令的关系：

补充：

默认情况下，每次重启虚拟机我们都需要手动启动 Docker 和 Docker 中的容器。通过命令可以实现开机自启：

# Docker开机自启
systemctl enable docker

# Docker容器开机自启
docker update --restart=always [容器名/容器id]
# 例如：docker update --restart=always mysql

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# 2.1.2.演示

教学环节说明：我们以 Nginx 为例给大家演示上述命令。

# 第1步，去DockerHub查看nginx镜像仓库及相关信息

# 第2步，拉取Nginx镜像
docker pull nginx

# 第3步，查看镜像
docker images
# 结果如下：
REPOSITORY   TAG       IMAGE ID       CREATED         SIZE
nginx        latest    605c77e624dd   16 months ago   141MB
mysql        latest    3218b38490ce   17 months ago   516MB

# 第4步，创建并允许Nginx容器
docker run -d --name nginx -p 80:80 nginx

# 第5步，查看运行中容器
docker ps
# 也可以加格式化方式访问，格式会更加清爽
docker ps --format "table {{.ID}}\t{{.Image}}\t{{.Ports}}\t{{.Status}}\t{{.Names}}"

# 第6步，访问网页，地址：http://虚拟机地址

# 第7步，停止容器
docker stop nginx

# 第8步，查看所有容器
docker ps -a --format "table {{.ID}}\t{{.Image}}\t{{.Ports}}\t{{.Status}}\t{{.Names}}"

# 第9步，再次启动nginx容器
docker start nginx

# 第10步，再次查看容器
docker ps --format "table {{.ID}}\t{{.Image}}\t{{.Ports}}\t{{.Status}}\t{{.Names}}"

# docker logs -f nginx == [-f] 代表持续查看该镜像的日志

# 第11步，查看容器详细信息
docker inspect nginx

# 第12步，进入容器,查看容器内目录（可以按 Ctrl+D 或输入 exit 来退出）
docker exec -it nginx bash
# 或者，可以进入MySQL
docker exec -it mysql mysql -uroot -p

# 第13步，删除容器
docker rm nginx
# 发现无法删除，因为容器运行中，强制删除容器
docker rm -f nginx

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# 2.1.3.镜像删除

一、强制删除：

docker image rm -f [镜像名/镜像id]
# 也可指定版本删除
docker image rm -f [镜像名/镜像id]:[版本号]

# 删除之后还需要删除容器才能重新执行第二个
docker rm [容器名]

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二、如果您想要删除所有未使用的镜像，你可以使用 docker image prune 命令。这个命令会删除所有没有被任何容器引用的镜像，释放磁盘空间：

docker image prune

执行这个命令后，Docker 会询问您是否确认删除这些镜像。如果您确定要删除，请输入 y 并按回车键。

# 2.1.4.命令别名

给常用 Docker 命令起别名，方便我们访问：

# 修改/root/.bashrc文件
vi /root/.bashrc
内容如下：
# .bashrc

# User specific aliases and functions

alias rm='rm -i'
alias cp='cp -i'
alias mv='mv -i'
alias dps='docker ps --format "table {{.ID}}\t{{.Image}}\t{{.Ports}}\t{{.Status}}\t{{.Names}}"'
alias dis='docker images'

# Source global definitions
if [ -f /etc/bashrc ]; then
        . /etc/bashrc
fi

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修改之后，保存并退出

:wq

然后，执行命令使别名生效

source /root/.bashrc

接下来，试试看新的命令吧。

# 2.2.数据卷

容器是隔离环境，容器内程序的文件、配置、运行时产生的容器都在容器内部，我们要读写容器内的文件非常不方便。大家思考几个问题：

如果要升级 MySQL 版本，需要销毁旧容器，那么数据岂不是跟着被销毁了？
MySQL、Nginx 容器运行后，如果我要修改其中的某些配置该怎么办？
我想要让 Nginx 代理我的静态资源怎么办？

因此，容器提供程序的运行环境，但是程序运行产生的数据、程序运行依赖的配置都应该与容器解耦。

# 2.2.1.什么是数据卷

数据卷（volume）是一个虚拟目录，是容器内目录与宿主机目录之间映射的桥梁。

以 Nginx 为例，我们知道 Nginx 中有两个关键的目录：

html：放置一些静态资源
conf：放置配置文件

如果我们要让 Nginx 代理我们的静态资源，最好是放到html目录；如果我们要修改 Nginx 的配置，最好是找到 conf 下的 nginx.conf 文件。

但遗憾的是，容器运行的 Nginx 所有的文件都在容器内部。所以我们必须利用数据卷将两个目录与宿主机目录关联，方便我们操作。如图：

在上图中：

我们创建了两个数据卷：conf、html
Nginx 容器内部的 conf 目录和 html 目录分别与两个数据卷关联。
而数据卷 conf 和 html 分别指向了宿主机的 /var/lib/docker/volumes/conf/_data 目录和 /var/lib/docker/volumes/html/_data 目录

这样一来，容器内的 conf 和 html 目录就与宿主机的 conf 和 html 目录关联起来，我们称为【挂载】。

此时，我们操作宿主机的 /var/lib/docker/volumes/html/_data 就是在操作容器内的 /usr/share/nginx/html/_data 目录。只要我们将静态资源放入宿主机对应目录，就可以被 Nginx 代理了。

/var/lib/docker/volumes 这个目录就是默认的存放所有容器数据卷的目录，其下再根据数据卷名称创建新目录，格式为 /数据卷名/_data。

为什么不让容器目录直接指向宿主机目录呢？

因为直接指向宿主机目录就与宿主机强耦合了，如果切换了环境，宿主机目录就可能发生改变了。由于容器一旦创建，目录挂载就无法修改，这样容器就无法正常工作了。
但是容器指向数据卷，一个逻辑名称，而数据卷再指向宿主机目录，就不存在强耦合。如果宿主机目录发生改变，只要改变数据卷与宿主机目录之间的映射关系即可。

⚠️不过，我们通过由于数据卷目录比较深，不好寻找，通常我们也允许让容器直接与宿主机目录挂载而不使用数据卷，具体参考 2.2.3 小节。

# 2.2.2.数据卷命令

数据卷的相关命令有：

命令	说明	文档地址
docker volume create	创建数据卷	docker volume create (opens new window)
docker volume ls	查看所有数据卷	docs.docker.com (opens new window)
docker volume rm	删除指定数据卷	docs.docker.com (opens new window)
docker volume inspect	查看某个数据卷的详情	docs.docker.com (opens new window)
docker volume prune	清除数据卷	docker volume prune (opens new window)

注意：容器与数据卷的挂载要在创建容器时配置，对于创建好的容器，是不能设置数据卷的。而且创建容器的过程中，数据卷会自动创建。

教学演示环节：演示一下 nginx 的 html 目录挂载

# 1.首先创建容器并指定数据卷，注意通过 -v 参数来指定数据卷
docker run -d --name nginx -p 80:80 -v html:/usr/share/nginx/html nginx

# 2.然后查看数据卷
docker volume ls
# 结果
DRIVER    VOLUME NAME
local     29524ff09715d3688eae3f99803a2796558dbd00ca584a25a4bbc193ca82459f
local     html

# 3.查看数据卷详情
docker volume inspect html
# 结果
[
    {
        "CreatedAt": "2024-05-17T19:57:08+08:00",
        "Driver": "local",
        "Labels": null,
        "Mountpoint": "/var/lib/docker/volumes/html/_data",
        "Name": "html",
        "Options": null,
        "Scope": "local"
    }
]

# 4.查看/var/lib/docker/volumes/html/_data目录
ll /var/lib/docker/volumes/html/_data
# 可以看到与nginx的html目录内容一样，结果如下：
总用量 8
-rw-r--r--. 1 root root 497 12月 28 2021 50x.html
-rw-r--r--. 1 root root 615 12月 28 2021 index.html

# 5.进入该目录，并随意修改index.html内容
cd /var/lib/docker/volumes/html/_data
vi index.html

# 6.打开页面，查看效果

# 7.进入容器内部，查看/usr/share/nginx/html目录内的文件是否变化
docker exec -it nginx bash

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# 匿名数据卷

教学演示环节：演示一下MySQL的匿名数据卷

# 1.查看MySQL容器详细信息
docker inspect mysql
# 关注其中.Config.Volumes部分和.Mounts部分

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我们关注两部分内容，第一是.Config.Volumes部分：

{
  "Config": {
    // ... 略
    "Volumes": {
      "/var/lib/mysql": {}
    }
    // ... 略
  }
}

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可以发现这个容器声明了一个本地目录，需要挂载数据卷，但是数据卷未定义。这就是匿名卷。

然后，我们再看结果中的.Mounts部分：

{
  "Mounts": [
    {
      "Type": "volume",
      "Name": "29524ff09715d3688eae3f99803a2796558dbd00ca584a25a4bbc193ca82459f",
      "Source": "/var/lib/docker/volumes/29524ff09715d3688eae3f99803a2796558dbd00ca584a25a4bbc193ca82459f/_data",
      "Destination": "/var/lib/mysql",
      "Driver": "local",
    }
  ]
}

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可以发现，其中有几个关键属性：

Name：数据卷名称。由于定义容器未设置容器名，这里的就是匿名卷自动生成的名字，一串hash值。
Source：宿主机目录
Destination : 容器内的目录

上述配置是将容器内的 /var/lib/mysql 这个目录，与数据卷 29524ff09715d3688eae3f99803a2796558dbd00ca584a25a4bbc193ca82459f 挂载。

于是在宿主机中就有了 /var/lib/docker/volumes/29524ff09715d3688eae3f99803a2796558dbd00ca584a25a4bbc193ca82459f/_data 这个目录。这就是匿名数据卷对应的目录，其使用方式与普通数据卷没有差别。

接下来，可以查看该目录下的 MySQL 的 data 文件：

ls -l /var/lib/docker/volumes/29524ff09715d3688eae3f99803a2796558dbd00ca584a25a4bbc193ca82459f/_data

ls -l /var/lib/docker/volumes/066d3ac65581fbf24492b9ed3690d6c42c9e923266a1666fda6ce6058703953d/_data

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注意：每一个不同的镜像，将来创建容器后内部有哪些目录可以挂载，可以参考DockerHub对应的页面

# 2.2.3.挂载本地目录或文件

可以发现，数据卷的目录结构较深，如果我们去操作数据卷目录会不太方便。在很多情况下，我们会直接将容器目录与宿主机指定目录挂载。挂载语法与数据卷类似：

# 挂载本地目录
-v 本地目录:容器内目录
# 挂载本地文件
-v 本地文件:容器内文件

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⚠️注意：本地目录或文件必须以 / 或 ./开头，如果直接以名字开头，会被识别为数据卷名而非本地目录名。

例如：

-v mysql:/var/lib/mysql # 会被识别为一个数据卷叫mysql，运行时会自动创建这个数据卷（匿名数据卷）
-v ./software/mysql:/var/lib/mysql # 会被识别为当前目录下的mysql目录，运行时如果不存在会创建目录

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教学演示，删除并重新创建 mysql 容器，并完成本地目录挂载：

挂载/root/software/mysql/data到容器内的/var/lib/mysql目录
挂载/root/software/mysql/init到容器内的/docker-entrypoint-initdb.d目录（初始化的 SQL 脚本目录）
挂载/root/software/mysql/conf到容器内的/etc/mysql/conf.d目录（这个是 MySQL 配置文件目录）

进入 /root/software/mysql/conf 目录，新建 my.cnf 配置文件：

# 这里主要是配置了 MySQL 的默认编码
[client]
default_character_set=utf8mb4
[mysql]
default_character_set=utf8mb4
[mysqld]
character_set_server=utf8mb4
collation_server=utf8mb4_unicode_ci
init_connect='SET NAMES utf8mb4'

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接下来，我们演示本地目录挂载：

# 1.删除原来的MySQL容器
docker rm -f mysql

# 2.进入root目录
cd ~

# 3.创建并运行新mysql容器，挂载本地目录
docker run -d \
  --name mysql \
  -p 3306:3306 \
  -e TZ=Asia/Shanghai \
  -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 \
  -v ./software/mysql/data:/var/lib/mysql \
  -v ./software/mysql/conf:/etc/mysql/conf.d \
  -v ./software/mysql/init:/docker-entrypoint-initdb.d \
  mysql

docker run -d \
  --name mysql \
  -p 4417:3306 \
  -e TZ=Asia/Shanghai \
  -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 \
  -v ./software/mysql/data:/var/lib/mysql \
  -v ./software/mysql/conf:/etc/mysql/conf.d \
  -v ./software/mysql/init:/docker-entrypoint-initdb.d \
  mysql

# 4.查看root目录，可以发现~/mysql/data目录已经自动创建好了
ls -l ./software/mysql
# 结果：
总用量 4
drwxr-xr-x. 2 root    root   20 5月  19 15:11 conf
drwxr-xr-x. 7 polkitd root 4096 5月  19 15:11 data
drwxr-xr-x. 2 root    root   23 5月  19 15:11 init

# 查看data目录，会发现里面有大量数据库数据，说明数据库完成了初始化
ls -l data

# 5.查看MySQL容器内数据
# 5.1.进入MySQL
docker exec -it mysql mysql -uroot -p123456
# 5.2.查看编码表
show variables like "%char%";
# 5.3.结果，发现编码是utf8mb4没有问题。（如果不加配置文件，会发现client、connection、results的编码是latin1） 
+--------------------------+--------------------------------+
| Variable_name            | Value                          |
+--------------------------+--------------------------------+
| character_set_client     | utf8mb4                        |
| character_set_connection | utf8mb4                        |
| character_set_database   | utf8mb4                        |
| character_set_filesystem | binary                         |
| character_set_results    | utf8mb4                        |
| character_set_server     | utf8mb4                        |
| character_set_system     | utf8mb3                        |
| character_sets_dir       | /usr/share/mysql-8.0/charsets/ |
+--------------------------+--------------------------------+

# 6.查看数据
# 6.1.查看数据库
show databases;
# 结果，hmall是黑马商城数据库
+--------------------+
| Database           |
+--------------------+
| information_schema |
| mysql              |
| performance_schema |
| sys                |
+--------------------+
5 rows in set (0.00 sec)

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# 2.3.镜像

前面我们一直在使用别人准备好的镜像，那如果我要部署一个 Java 项目，把它打包为一个镜像该怎么做呢？

# 2.3.1.镜像结构

要想自己构建镜像，必须先了解镜像的结构。

之前我们说过，镜像之所以能让我们快速跨操作系统部署应用而忽略其运行环境、配置，就是因为镜像中包含了程序运行需要的系统函数库、环境、配置、依赖。

因此，自定义镜像本质就是依次准备好程序运行的基础环境、依赖、应用本身、运行配置等文件，并且打包而成。

举个例子，我们要从 0 部署一个 Java 应用，大概流程是这样：

准备一个 linux 服务（CentOS 或者 Ubuntu 均可）
安装并配置 JDK
上传 Jar 包
运行 jar 包

那因此，我们打包镜像也是分成这么几步：

准备 Linux 运行环境（java 项目并不需要完整的操作系统，仅仅是基础运行环境即可）
安装并配置 JDK
拷贝 jar 包
配置启动脚本

上述步骤中的每一次操作其实都是在生产一些文件（系统运行环境、函数库、配置最终都是磁盘文件），所以镜像就是一堆文件的集合。

但需要注意的是，镜像文件不是随意堆放的，而是按照操作的步骤分层叠加而成，每一层形成的文件都会单独打包并标记一个唯一 id，称为 Layer（层）。这样，如果我们构建时用到的某些层其他人已经制作过，就可以直接拷贝使用这些层，而不用重复制作。

例如，第一步中需要的 Linux 运行环境，通用性就很强，所以 Docker 官方就制作了这样的只包含 Linux 运行环境的镜像。我们在制作 java 镜像时，就无需重复制作，直接使用 Docker 官方提供的 CentOS 或 Ubuntu 镜像作为基础镜像。然后再搭建其它层即可，这样逐层搭建，最终整个 Java 项目的镜像结构如图所示：

# 2.3.2.Dockerfile

由于制作镜像的过程中，需要逐层处理和打包，比较复杂，所以 Docker 就提供了自动打包镜像的功能。我们只需要将打包的过程，每一层要做的事情用固定的语法写下来，交给 Docker 去执行即可。

而这种【记录镜像结构的文件】就称为 Dockerfile，其对应的语法可以参考官方文档：

https://docs.docker.com/engine/reference/builder/ (opens new window)

其中的语法比较多，比较常用的有：

指令	说明	示例
FROM	指定基础镜像	`FROM centos:6`
ENV	设置环境变量，可在后面指令使用	`ENV key value`
COPY	拷贝本地文件到镜像的指定目录	`COPY ./xx.jar /tmp/app.jar`
RUN	执行Linux的shell命令，一般是安装过程的命令	`RUN yum install gcc`
EXPOSE	指定容器运行时监听的端口，是给镜像使用者看的	EXPOSE 8080
ENTRYPOINT	镜像中应用的启动命令，容器运行时调用	ENTRYPOINT java -jar xx.jar

例如，要基于Ubuntu镜像来构建一个Java应用，其Dockerfile内容如下：

# 指定基础镜像
FROM ubuntu:16.04
# 配置环境变量，JDK的安装目录、容器内时区
ENV JAVA_DIR=/usr/local
ENV TZ=Asia/Shanghai
# 拷贝jdk和java项目的包
COPY ./jdk8.tar.gz $JAVA_DIR/
COPY ./docker-demo.jar /tmp/app.jar
# 设定时区
RUN ln -snf /usr/share/zoneinfo/$TZ /etc/localtime && echo $TZ > /etc/timezone
# 安装JDK
RUN cd $JAVA_DIR \
 && tar -xf ./jdk8.tar.gz \
 && mv ./jdk1.8.0_144 ./java8
# 配置环境变量
ENV JAVA_HOME=$JAVA_DIR/java8
ENV PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin
# 指定项目监听的端口
EXPOSE 8080
# 入口，java项目的启动命令
ENTRYPOINT ["java", "-jar", "/app.jar"]

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大家可以思考一下：以后我们会有很多很多 java 项目需要打包为镜像，他们都需要 Linux 系统环境、JDK 环境这两层，只有上面的 3 层不同（因为 jar 包不同）。如果每次制作 java 镜像都重复制作前两层镜像，是不是很麻烦。

所以，就有人提供了基础的系统加 JDK 环境，我们在此基础上制作 java 镜像，就可以省去 JDK 的配置了：

# 基础镜像
FROM openjdk:11.0-jre-buster
# 设定时区
ENV TZ=Asia/Shanghai
RUN ln -snf /usr/share/zoneinfo/$TZ /etc/localtime && echo $TZ > /etc/timezone
# 拷贝jar包
COPY docker-demo.jar /app.jar
# 入口
ENTRYPOINT ["java", "-jar", "/app.jar"]

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是不是简单多了。

# 2.3.3.构建镜像

当 Dockerfile 文件写好以后，就可以利用命令来构建镜像了。

在课前资料中，我们准备好了一个 demo 项目及对应的 Dockerfile
首先，我们将课前资料提供的 docker-demo.jar 包以及 Dockerfile 拷贝到虚拟机的 /root/demo 目录（也可其他目录，但后续指令需对应）
然后，执行命令，构建镜像

# 进入镜像目录
cd /root/demo
# 开始构建
docker build -t docker-demo:1.0 .

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命令说明：

docker build: 就是构建一个 docker 镜像
-t docker-demo:1.0 ：-t 参数是指定镜像的名称（repository和tag）
. : 最后的点是指构建时 Dockerfile 所在路径，由于我们进入了 demo 目录，所以指定的是 . 代表当前目录，也可以直接指定 Dockerfile 目录：
- ```
# 直接指定Dockerfile目录
docker build -t docker-demo:1.0 /root/demo
```
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查看镜像列表：

# 查看镜像列表：
docker images
# 结果
REPOSITORY    TAG       IMAGE ID       CREATED          SIZE
docker-demo   1.0       d6ab0b9e64b9   27 minutes ago   327MB
nginx         latest    605c77e624dd   16 months ago    141MB
mysql         latest    3218b38490ce   17 months ago    516MB

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然后尝试运行该镜像：

# 1.创建并运行容器
docker run -d --name dd -p 8080:8080 docker-demo:1.0
# 2.查看容器
dps
# 结果
CONTAINER ID   IMAGE             PORTS                                                  STATUS         NAMES
78a000447b49   docker-demo:1.0   0.0.0.0:8080->8080/tcp, :::8090->8090/tcp              Up 2 seconds   dd
f63cfead8502   mysql             0.0.0.0:3306->3306/tcp, :::3306->3306/tcp, 33060/tcp   Up 2 hours     mysql

# 3.访问
curl localhost:8080/hello/count
# 结果：
<h5>欢迎访问黑马商城, 这是您第1次访问<h5>

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# 2.4.网络⭐️

上节课我们创建了一个 Java 项目的容器，而 Java 项目往往需要访问其它各种中间件，例如 MySQL、Redis 等。现在，我们的容器之间能否互相访问呢？我们来测试一下

首先，我们查看下 MySQL 容器的详细信息，重点关注其中的网络 IP 地址：

# 1.用基本命令，寻找Networks.bridge.IPAddress属性
docker inspect mysql
# 也可以使用format过滤结果
docker inspect --format='{{range .NetworkSettings.Networks}}{{println .IPAddress}}{{end}}' mysql
# 得到IP地址如下：
172.17.0.2

# 2.然后通过命令进入dd容器
docker exec -it dd bash

# 3.在容器内，通过ping命令测试网络
ping 172.17.0.2
# 结果
PING 172.17.0.2 (172.17.0.2) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 172.17.0.2: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.053 ms
64 bytes from 172.17.0.2: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.059 ms
64 bytes from 172.17.0.2: icmp_seq=3 ttl=64 time=0.058 ms

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发现可以互联，没有问题。

⚠️但是，容器的网络 IP 其实是一个虚拟的 IP，其值并不固定与某一个容器绑定，如果我们在开发时写死某个 IP，而在部署时很可能 MySQL 容器的 IP 会发生变化，连接会失败。

所以，我们必须借助于 docker 的网络功能来解决这个问题，官方文档：

https://docs.docker.com/engine/reference/commandline/network/ (opens new window)

常见命令有：

命令	说明	文档地址
docker network create	创建一个网络	docker network create (opens new window)
docker network ls	查看所有网络	docs.docker.com (opens new window)
docker network rm	删除指定网络	docs.docker.com (opens new window)
docker network prune	清除未使用的网络	docs.docker.com (opens new window)
docker network connect	使指定容器连接加入某网络	docs.docker.com (opens new window)
docker network disconnect	使指定容器连接离开某网络	docker network disconnect (opens new window)
docker network inspect	查看网络详细信息	docker network inspect (opens new window)

教学演示：自定义网络

# 1.首先通过命令创建一个网络
docker network create hmall

# 2.然后查看网络
docker network ls
# 结果：
NETWORK ID     NAME      DRIVER    SCOPE
639bc44d0a87   bridge    bridge    local
403f16ec62a2   hmall     bridge    local
0dc0f72a0fbb   host      host      local
cd8d3e8df47b   none      null      local
# 其中，除了hmall以外，其它都是默认的网络

# 3.让dd和mysql都加入该网络，注意，在加入网络时可以通过--alias给容器起别名
# 这样该网络内的其它容器可以用别名互相访问！
# 3.1.mysql容器，指定别名为db，另外每一个容器都有一个别名是容器名
docker network connect hmall mysql --alias db
# 3.2.db容器，也就是我们的java项目
docker network connect hmall dd

# 4.进入dd容器，尝试利用别名访问db
# 4.1.进入容器
docker exec -it dd bash
# 4.2.用db别名访问
ping db
# 结果
PING db (172.18.0.2) 56(84) bytes of data.
64 bytes from mysql.hmall (172.18.0.2): icmp_seq=1 ttl=64 time=0.070 ms
64 bytes from mysql.hmall (172.18.0.2): icmp_seq=2 ttl=64 time=0.056 ms
# 4.3.用容器名访问
ping mysql
# 结果：
PING mysql (172.18.0.2) 56(84) bytes of data.
64 bytes from mysql.hmall (172.18.0.2): icmp_seq=1 ttl=64 time=0.044 ms
64 bytes from mysql.hmall (172.18.0.2): icmp_seq=2 ttl=64 time=0.054 ms

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OK，现在无需记住 IP 地址也可以实现容器互联了。

总结：

在自定义网络中，可以给容器起多个别名，默认的别名是容器名本身
在同一个自定义网络中的容器，可以通过别名互相访问

# 3.项目部署

好了，我们已经熟悉了 Docker 的基本用法，接下来可以尝试部署项目了。

在课前资料中已经提供了一个黑马商城项目给大家，如图：

项目说明：

hmall：商城的后端代码
hmall-portal：商城用户端的前端代码
hmall-admin：商城管理端的前端代码

部署的容器及端口说明：

项目	容器名	端口	备注
hmall	hmall	8080	黑马商城后端API入口
hmall-portal	nginx	18080	黑马商城用户端入口
hmall-admin	18081	黑马商城管理端入口
mysql	mysql	3306	数据库

在正式部署前，我们先删除之前的nginx、dd两个容器：

docker rm -f nginx dd

mysql容器中已经准备好了商城的数据，所以就不再删除了。

# 3.1.部署 Java 项目

hmall项目是一个maven聚合项目，使用IDEA打开hmall项目，查看项目结构如图：

我们要部署的就是其中的hm-service，其中的配置文件采用了多环境的方式：

其中的application-dev.yaml是部署到开发环境的配置，application-local.yaml是本地运行时的配置。

查看application.yaml，你会发现其中的JDBC地址并未写死，而是读取变量：

这两个变量在application-dev.yaml和application-local.yaml中并不相同：

在dev开发环境（也就是Docker部署时）采用了mysql作为地址，刚好是我们的mysql容器名，只要两者在一个网络，就一定能互相访问。

我们将项目打包：

结果：

将hm-service目录下的Dockerfile和hm-service/target目录下的hm-service.jar一起上传到虚拟机的root目录：

部署项目：

# 1.构建项目镜像，不指定tag，则默认为latest
docker build -t hmall .

# 2.查看镜像
docker images
# 结果
REPOSITORY    TAG       IMAGE ID       CREATED          SIZE
hmall         latest    0bb07b2c34b9   43 seconds ago   362MB
docker-demo   1.0       49743484da68   24 hours ago     327MB
nginx         latest    605c77e624dd   16 months ago    141MB
mysql         latest    3218b38490ce   17 months ago    516MB

# 3.创建并运行容器，并通过--network将其加入hmall网络，这样才能通过容器名访问mysql
docker run -d --name hmall --network hmall -p 8080:8080 hmall

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测试，通过浏览器访问：http://你的虚拟机地址:8080/search/list

# 3.2.部署前端

hmall-portal和hmall-admin是前端代码，需要基于nginx部署。在课前资料中已经给大家提供了nginx的部署目录：

其中：

html是静态资源目录，我们需要把hmall-portal以及hmall-admin都复制进去
nginx.conf是nginx的配置文件，主要是完成对html下的两个静态资源目录做代理

我们现在要做的就是把整个nginx目录上传到虚拟机的/root目录下：

然后创建nginx容器并完成两个挂载：

把/root/nginx/nginx.conf挂载到/etc/nginx/nginx.conf
把/root/nginx/html挂载到/usr/share/nginx/html

由于需要让nginx同时代理hmall-portal和hmall-admin两套前端资源，因此我们需要暴露两个端口：

18080：对应hmall-portal
18081：对应hmall-admin

命令如下：

docker run -d \
  --name nginx \
  -p 18080:18080 \
  -p 18081:18081 \
  -v /root/nginx/html:/usr/share/nginx/html \
  -v /root/nginx/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf \
  --network hmall \
  nginx

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测试，通过浏览器访问：http://你的虚拟机ip:18080

# 3.3.DockerCompose

大家可以看到，我们部署一个简单的java项目，其中包含3个容器：

MySQL
Nginx
Java项目

而稍微复杂的项目，其中还会有各种各样的其它中间件，需要部署的东西远不止3个。如果还像之前那样手动的逐一部署，就太麻烦了。

而Docker Compose就可以帮助我们实现多个相互关联的Docker容器的快速部署。它允许用户通过一个单独的 docker-compose.yml 模板文件（YAML 格式）来定义一组相关联的应用容器。

# 3.3.1.基本语法

docker-compose.yml文件的基本语法可以参考官方文档：

https://docs.docker.com/compose/compose-file/compose-file-v3/

docker-compose文件中可以定义多个相互关联的应用容器，每一个应用容器被称为一个服务（service）。由于service就是在定义某个应用的运行时参数，因此与docker run参数非常相似。

举例来说，用docker run部署MySQL的命令如下：

docker run -d \
  --name mysql \
  -p 3306:3306 \
  -e TZ=Asia/Shanghai \
  -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123 \
  -v ./mysql/data:/var/lib/mysql \
  -v ./mysql/conf:/etc/mysql/conf.d \
  -v ./mysql/init:/docker-entrypoint-initdb.d \
  --network hmall
  mysql

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如果用docker-compose.yml文件来定义，就是这样：

version: "3.8"

services:
  mysql:
    image: mysql
    container_name: mysql
    ports:
      - "3306:3306"
    environment:
      TZ: Asia/Shanghai
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: 123
    volumes:
      - "./mysql/conf:/etc/mysql/conf.d"
      - "./mysql/data:/var/lib/mysql"
    networks:
      - new
networks:
  new:
    name: hmall

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对比如下：

docker run 参数	docker compose 指令	说明
--name	container_name	容器名称
-p	ports	端口映射
-e	environment	环境变量
-v	volumes	数据卷配置
--network	networks	网络

明白了其中的对应关系，相信编写docker-compose文件应该难不倒大家。

黑马商城部署文件：

version: "3.8"

services:
  mysql:
    image: mysql
    container_name: mysql
    ports:
      - "3306:3306"
    environment:
      TZ: Asia/Shanghai
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: 123
    volumes:
      - "./mysql/conf:/etc/mysql/conf.d"
      - "./mysql/data:/var/lib/mysql"
      - "./mysql/init:/docker-entrypoint-initdb.d"
    networks:
      - hm-net
  hmall:
    build: 
      context: .
      dockerfile: Dockerfile
    container_name: hmall
    ports:
      - "8080:8080"
    networks:
      - hm-net
    depends_on:
      - mysql
  nginx:
    image: nginx
    container_name: nginx
    ports:
      - "18080:18080"
      - "18081:18081"
    volumes:
      - "./nginx/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf"
      - "./nginx/html:/usr/share/nginx/html"
    depends_on:
      - hmall
    networks:
      - hm-net
networks:
  hm-net:
    name: hmall

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# 3.3.2.基础命令

编写好docker-compose.yml文件，就可以部署项目了。常见的命令：

https://docs.docker.com/compose/reference/

基本语法如下：

docker compose [OPTIONS] [COMMAND]

其中，OPTIONS和COMMAND都是可选参数，比较常见的有：

类型	参数或指令	说明
Options	-f	指定compose文件的路径和名称（在本地时可不指定）
-p	指定project名称。project就是当前compose文件中设置的多个service的集合，是逻辑概念
Commands	up	创建并启动所有service容器
down	停止并移除所有容器、网络
ps	列出所有启动的容器
logs	查看指定容器的日志
stop	停止容器
start	启动容器
restart	重启容器
top	查看运行的进程
exec	在指定的运行中容器中执行命令

教学演示：

# 1.进入root目录
cd /root

# 2.删除旧容器
docker rm -f $(docker ps -qa)

# 3.删除hmall镜像
docker rmi hmall

# 4.清空MySQL数据
rm -rf mysql/data

# 5.启动所有, -d 参数是后台启动
docker compose up -d
# 结果：
[+] Building 15.5s (8/8) FINISHED
 => [internal] load build definition from Dockerfile                                    0.0s
 => => transferring dockerfile: 358B                                                    0.0s
 => [internal] load .dockerignore                                                       0.0s
 => => transferring context: 2B                                                         0.0s
 => [internal] load metadata for docker.io/library/openjdk:11.0-jre-buster             15.4s
 => [1/3] FROM docker.io/library/openjdk:11.0-jre-buster@sha256:3546a17e6fb4ff4fa681c3  0.0s
 => [internal] load build context                                                       0.0s
 => => transferring context: 98B                                                        0.0s
 => CACHED [2/3] RUN ln -snf /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime && echo   0.0s
 => CACHED [3/3] COPY hm-service.jar /app.jar                                           0.0s
 => exporting to image                                                                  0.0s
 => => exporting layers                                                                 0.0s
 => => writing image sha256:32eebee16acde22550232f2eb80c69d2ce813ed099640e4cfed2193f71  0.0s
 => => naming to docker.io/library/root-hmall                                           0.0s
[+] Running 4/4
 ✔ Network hmall    Created                                                             0.2s
 ✔ Container mysql  Started                                                             0.5s
 ✔ Container hmall  Started                                                             0.9s
 ✔ Container nginx  Started                                                             1.5s

# 6.查看镜像
docker compose images
# 结果
CONTAINER           REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            SIZE
hmall               root-hmall          latest              32eebee16acd        362MB
mysql               mysql               latest              3218b38490ce        516MB
nginx               nginx               latest              605c77e624dd        141MB

# 7.查看容器
docker compose ps
# 结果
NAME                IMAGE               COMMAND                  SERVICE             CREATED             STATUS              PORTS
hmall               root-hmall          "java -jar /app.jar"     hmall               54 seconds ago      Up 52 seconds       0.0.0.0:8080->8080/tcp, :::8080->8080/tcp
mysql               mysql               "docker-entrypoint.s…"   mysql               54 seconds ago      Up 53 seconds       0.0.0.0:3306->3306/tcp, :::3306->3306/tcp, 33060/tcp
nginx               nginx               "/docker-entrypoint.…"   nginx               54 seconds ago      Up 52 seconds       80/tcp, 0.0.0.0:18080-18081->18080-18081/tcp, :::18080-18081->18080-18081/tcp

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打开浏览器，访问：http://yourIp:8080

上次更新: 2024/9/25 11:16:13

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