Docker 实战指南：从入门到进阶

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容器中，然后发布到任何流行的 Linux 或 Windows 机器上。本文将全面介绍 Docker 的核心概念和使用方法。

Docker 基础概念

核心组件

Docker 包含三个核心组件：

Docker 引擎：负责创建和管理 Docker 容器
Docker 镜像：容器的模板，包含了应用及其依赖
Docker 容器：镜像的运行实例

工作原理

Docker 使用客户端-服务器架构：

Docker daemon：服务器组件，管理容器
Docker CLI：命令行客户端，与 daemon 交互
Docker registry：存储和分发 Docker 镜像

安装 Docker

Windows 安装

下载 Docker Desktop for Windows
运行安装程序
启用 WSL 2（Windows Subsystem for Linux）
启动 Docker Desktop

Linux 安装

Ubuntu/Debian 系统下的安装命令：

# 更新包索引
sudo apt-get update

# 安装依赖
sudo apt-get install \
    apt-transport-https \
    ca-certificates \
    curl \
    gnupg \
    lsb-release

# 添加 Docker 官方 GPG 密钥
curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo gpg --dearmor -o /usr/share/keyrings/docker-archive-keyring.gpg

# 设置稳定版仓库
echo \
  "deb [arch=amd64 signed-by=/usr/share/keyrings/docker-archive-keyring.gpg] https://download.docker.com/linux/ubuntu \
  $(lsb_release -cs) stable" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/docker.list > /dev/null

# 安装 Docker Engine
sudo apt-get update
sudo apt-get install docker-ce docker-ce-cli containerd.io

Docker 基本命令

镜像管理

# 搜索镜像
docker search nginx

# 拉取镜像
docker pull nginx:latest

# 列出本地镜像
docker images

# 删除镜像
docker rmi nginx:latest

容器操作

# 运行容器
docker run -d -p 80:80 --name my-nginx nginx

# 列出运行中的容器
docker ps

# 列出所有容器（包括停止的）
docker ps -a

# 停止容器
docker stop my-nginx

# 启动容器
docker start my-nginx

# 删除容器
docker rm my-nginx

Dockerfile 详解

Dockerfile 是用于构建 Docker 镜像的文本文件。

基本结构

# 基础镜像
FROM node:14

# 设置工作目录
WORKDIR /app

# 复制依赖文件
COPY package*.json ./

# 安装依赖
RUN npm install

# 复制源代码
COPY . .

# 暴露端口
EXPOSE 3000

# 启动命令
CMD ["npm", "start"]

常用指令

FROM：指定基础镜像
WORKDIR：设置工作目录
COPY/ADD：复制文件
RUN：执行命令
ENV：设置环境变量
EXPOSE：声明端口
CMD/ENTRYPOINT：指定启动命令

Docker Compose

Docker Compose 用于定义和运行多容器 Docker 应用程序。

安装

# Linux
sudo curl -L "https://github.com/docker/compose/releases/download/v2.20.0/docker-compose-$(uname -s)-$(uname -m)" -o /usr/local/bin/docker-compose
sudo chmod +x /usr/local/bin/docker-compose

docker-compose.yml 示例

version: '3'
services:
  web:
    build: .
    ports:
      - "3000:3000"
    depends_on:
      - db
  db:
    image: mongo:latest
    volumes:
      - mongodb_data:/data/db

volumes:
  mongodb_data:

基本命令

# 启动服务
docker-compose up -d

# 停止服务
docker-compose down

# 查看日志
docker-compose logs

# 查看服务状态
docker-compose ps

Docker 网络

网络类型

bridge：默认网络，容器间可通过 IP 通信
host：容器使用主机网络
none：容器没有网络连接
overlay：跨主机容器网络

网络命令

# 创建网络
docker network create my-network

# 列出网络
docker network ls

# 连接容器到网络
docker network connect my-network container-name

# 断开网络连接
docker network disconnect my-network container-name

数据管理

数据卷（Volumes）

# 创建数据卷
docker volume create my-volume

# 使用数据卷运行容器
docker run -v my-volume:/data nginx

绑定挂载（Bind Mounts）

# 将主机目录挂载到容器
docker run -v /host/path:/container/path nginx

最佳实践

镜像构建

使用多阶段构建

# 构建阶段
FROM node:14 AS builder
WORKDIR /app
COPY . .
RUN npm install && npm run build

# 运行阶段
FROM nginx:alpine
COPY --from=builder /app/dist /usr/share/nginx/html

优化镜像大小
- 使用适当的基础镜像
- 合并 RUN 指令
- 清理不必要的文件

容器安全

以非 root 用户运行

USER node

限制资源使用

docker run --memory="512m" --cpus="1.5" nginx

实战示例

部署 Web 应用

创建 Dockerfile

FROM node:14-alpine

WORKDIR /app

COPY package*.json ./
RUN npm install

COPY . .

EXPOSE 3000
CMD ["npm", "start"]

创建 docker-compose.yml

version: '3'
services:
  web:
    build: .
    ports:
      - "3000:3000"
    environment:
      - NODE_ENV=production
    restart: always

部署命令

# 构建并启动
docker-compose up -d --build

# 查看日志
docker-compose logs -f

故障排查

常见命令

# 查看容器日志
docker logs container-name

# 进入容器
docker exec -it container-name sh

# 查看容器详细信息
docker inspect container-name

# 查看容器资源使用
docker stats

常见问题

容器无法启动
- 检查日志
- 验证端口映射
- 确认资源限制
网络连接问题
- 检查网络配置
- 验证防火墙规则
- 确认 DNS 设置

总结

Docker 通过容器化技术简化了应用的部署和管理流程。掌握 Docker 的核心概念和使用方法，可以显著提高开发和运维效率。

目录