Docker 基本概念

Docker 是容器化技术的一个十分流行的实现，它基于 Go 语言开发，遵循 Apache2.0 协议开源。Docker 可以让开发者打包他们的应用以及依赖包到一个可移植的容器中，然后发布到任何流行的 Linux 机器上，也可以实现虚拟化。就像一些高级编程语言的“类”和“对象”的关系一样，根据一个模板创建很多个一样的对象，这些对象就是容器。

常用基本概念

架构上

• Docker Client：客户端，用来输入命令的工具。
  • docker run
  • docker build
  • docker pull
  • 等等
• Docker Host (Server)：服务器端，用来接收客户端的命令并执行。
  • Docker Daemon：守护进程，接收来自客户端的指令，管理镜像、容器、网络、数据卷等。
  • Image：镜像，类似于模板，用来创建容器。
  • Container：容器，类似于对象，是镜像的一个实例，可以被创建、启动、停止、删除、暂停等。
• Docker Registry：镜像仓库，用来保存各种镜像的地方。
  • Docker Hub：官方镜像仓库，包含了很多官方和非官方的镜像。
  • 私有仓库：自己搭建的镜像仓库。

实际开发生产上

• Image：镜像，类似于模板，用来创建容器。
• Container：容器，类似于对象，是镜像的一个实例，可以被创建、启动、停止、删除、暂停等。
• Dockerfile：用来构建镜像的文件，包含了一条条构建镜像的指令。Docker 通过读取 Dockerfile 中的指令来构建镜像。
• Docker Compose：一个用来定义和运行多容器 Docker 应用的工具。可以通过一个预先定义的 docker-compose.yml 文件来配置多个容器，组合为一个完整的应用服务，便于部署、运维。
• Docker Registry：镜像仓库，用来保存各种镜像的地方。
• Docker Volume：数据卷，可以在容器间共享数据，也可以用来持久化存储数据。Docker 容器在重启后，数据卷不会丢失，而容器内的数据不会保存。
• Docker Network：网络，允许容器间通信，也可以让容器连接到外部网络。

Docker 安装

对于有图形界面的操作系统（Windows、MacOS），可以直接下载 Docker Desktop 安装包进行安装。Docker Desktop 是一个包含了 Docker Engine、Docker CLI、Docker Compose、Kubernetes^{可选的 Minikube} 等工具的桌面应用。

对于没有图形界面的操作系统（Linux），可以通过命令行安装 Docker Engine。

在此简要略过在 Ubuntu 上使用 apt 安装 Docker Engine 的方法：

• 前置步骤

  # 删除已有的 Docker 组件（操作系统自带等可能不兼容的组件）
  for pkg in docker.io docker-doc docker-compose docker-compose-v2 podman-docker containerd runc; do sudo apt-get remove $pkg; done
  # 增加 Docker 官方 GPG Key
  sudo apt-get update
  ## 安装信任 Key 所需软件包
  sudo apt-get install ca-certificates curl
  ## 下载和安装 Docker 官方 GPG Key
  sudo install -m 0755 -d /etc/apt/keyrings
  sudo curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg -o /etc/apt/keyrings/docker.asc
  sudo chmod a+r /etc/apt/keyrings/docker.asc
  
  # 将软件源增加到 apt 源列表并更新源信息
  echo \
    "deb [arch=$(dpkg --print-architecture) signed-by=/etc/apt/keyrings/docker.asc] https://download.docker.com/linux/ubuntu \
    $(. /etc/os-release && echo "$VERSION_CODENAME") stable" | \
    sudo tee /etc/apt/sources.list.d/docker.list > /dev/null
  sudo apt-get update

• 安装 Docker Engine

  sudo apt-get install docker-ce docker-ce-cli containerd.io docker-buildx-plugin docker-compose-plugin

  # 列出版本列表
  apt-cache madison docker-ce | awk '{ print $3 }'
  # 安装特定版本，例如 5:27.5.0-1~ubuntu.24.04~noble
  VERSION_STRING=5:27.5.0-1~ubuntu.24.04~noble
  sudo apt-get install docker-ce=$VERSION_STRING docker-ce-cli=$VERSION_STRING containerd.io docker-buildx-plugin docker-compose-plugin

Docker 使用

基本命令

Dockerfile

Dockerfile 是一个用来构建镜像的文件，包含了一条条构建镜像的指令。Docker 根据 Dockerfile 中的指令来构建镜像。以一个 Spring Boot 应用的 Dockerfile 为例：

# 使用 OpenJDK 11 作为基础镜像
FROM openjdk:11-jdk
WORKDIR /app
# 将本地文件复制到镜像中
COPY app-0.0.1-SNAPSHOT.jar.tar /app/app.tar
# 解压并删除文件
RUN tar -xvf app.tar && \
    rm -f app.tar
# 设置自定义环境变量
ENV APP_HOME=/app
# 暴露 8080 端口
EXPOSE 8080
# 启动 Spring Boot 应用
CMD ["java", "-jar", "app.jar"]

Docker Compose

Docker Compose 是一个用来定义和运行多容器 Docker 应用的工具。可以通过一个预先定义的 docker-compose.yml 文件来配置多个容器，组合为一个完整的应用服务，便于部署、运维。以一个简单的前后端分离应用为例，我们已经有了一个前端应用镜像 myfrontend 和一个后端应用镜像 mybackend，我们可以通过 Docker Compose 来定义并运行这两个容器：

version: '3.8'
services:
  frontend:
    image: myfrontend
    ports:
      - '80:80'
  backend:
    image: mybackend
    ports:
      - '8080:8080'

将这个文件保存为 docker-compose.yml，然后在同一目录下运行 docker-compose up -d 即可启动这两个容器。使用 docker-compose down 可以停止这两个容器。

参考：Docker Manual