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一、什么是容器？

首先，我們了解了鏡像，容器可以被視為鏡像的實際運行實例。鏡像本身是一個靜態且只讀的文件，而容器則在此基礎上附加了一個可寫的文件層，這使得容器能夠運行需要的進程。簡單來說，容器是運行著實際應用進程的實體。

容器有五種基本狀態：創建、運行、停止、暫停和刪除。

容器本質上是主機上一個運行的進程，但它通過獨立的命名空間隔離和資源限制與主機進程區分開來。在容器內部，無法直接訪問主機上的進程、環境變量或網絡等信息，這也是容器與直接在主機上運行的進程之間的關鍵區別。

容器是基于鏡像創建的可執行實例，且可以獨立存在。一個鏡像可以啟動多個容器實例。容器化環境的運行實質上是在容器內創建一個文件系統的讀寫副本，也就是說，為鏡像添加了一層新的容器層，這一層允許對鏡像副本進行修改。

鏡像和容器的關系就像：一個類實例化出多個對象，而這幾個對象的差別卻很大；

當然，容器的差別主要體現在它們的運行時狀態上（比如不同容器內的文件更改、配置或進程等）

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二、為什么需要容器

我們知道，鏡像是靜態的文件，其自身并不能提供服務，類似一個Windows、Linux的光驅，需要在主機上才能運行；

同理，真正的應用環境在容器中運行。

下面再簡單列舉一下 為什么需要容器：

1. 輕量級虛擬化：容器比傳統虛擬機更輕便，占用資源少，啟動更快。

2. 環境隔離：每個容器都提供獨立的運行環境，避免應用之間的環境沖突。

3. 一致的開發、測試和生產環境：容器保證在不同環境中應用的運行一致性，解決“在我電腦上能跑”的問題。

4. 高效的資源利用：容器共享宿主操作系統的內核，減少資源浪費，相比虛擬機能運行更多實例。

5. 快速啟動和部署：容器啟動速度快，通常在幾秒鐘內即可啟動，適用于快速部署和動態伸縮。

6. 簡化運維管理：容器化應用易于管理、遷移和擴展，便于自動化部署和持續集成。

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三、容器的生命周期

容器狀態

類比進程的生命周期，容器的生命周期一樣與其運行狀態相關，容器有以下五種運行狀態：

• created：初建狀態
• running：運行狀態
• stopped：停止狀態
• paused：暫停狀態
• deleted：刪除狀態

各生命周期之間的轉換關系如圖所示：

我們可以通過下面命令，對容器進行操作并將容器轉為不同的狀態：

• docker create
  創建容器后，不立即啟動運行，容器進入初建狀態。

• docker run
  創建容器，并立即啟動運行，進入運行狀態。

• docker start
  容器轉為運行狀態。

• docker stop
  容器將轉入停止狀態。

• docker kill
  容器在故障（死機）時執行 kill（斷電），容器轉入停止狀態。
  這種操作容易丟失數據，除非必要，否則不建議使用。

• docker restart
  重啟容器，容器轉入運行狀態。

• docker pause
  容器進入暫停狀態。

• docker unpause
  取消暫停狀態，容器進入運行狀態。

• docker rm
  刪除容器，容器轉入刪除狀態。

• 容器異常終止

  • killed by out-of-memory（因內存不足被終止）
    宿主機內存被耗盡，也被稱為 OOM（Out Of Memory）。
    解決方案：非計劃終止時，需要殺死最吃內存的容器。

  • container process exited（異常終止）
    當容器異常終止后，會出現 Should restart? 選項。
    可選擇以下操作：

    • yes
      需要重啟，容器執行 start 命令，轉為運行狀態。

    • no
      不需要重啟，容器轉為停止狀態。

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容器OOM

OOM 即 Out of Memory（內存不足），即計算機或系統在運行時，嘗試分配更多內存給進程，但系統的物理內存或虛擬內存已經用盡，無法再分配給該進程或其他進程，從而導致該進程被操作系統終止或掛起。

1. 如果容器中的應用耗盡了主機系統分配給容器的內存限額，就會觸發 OOM 事件。
   • 比如在容器中部署了一個 web 服務。假設主機分配給該容器的內存上限為 1G，當腳本申請的內存大于 1G 時，容器就會觸發 OOM 事件。而在這種情況下，此容器將會被強制關閉。
   • 需要注意的是，關閉容器的并非是 Docker Daemon，而是宿主機操作系統。因為容器本質是一組運行在宿主機操作系統中的進程，宿主機操作系統通過 cgroups 對這組進程設定資源上限，當這些進程申請的資源到達上限時，觸發的是宿主機操作系統的內核 OOM 事件。
2. 如果用戶不想關閉該容器，可以通關 --oom-kill-disable 來禁用 OOM-Killer。
   • 使用此參數時，仍需注意，如果使用-m 設置了此容器內存上限，當容器達到內存資源上限時，主機不會關閉容器，也不會繼續向此容器繼續分配資源，此時容器將處于 掛起（hung） 狀態。
3. 如果用戶使用了 --oom-kill-disable，但未使用 -m 來設定上限，此時容器將盡可能多的使用主機內存資源。（主機內存有多大，它就將用多大）

容器異常退出

容器異常退出

每個 Docker 容器內部都運行一個 Init 進程，容器內的其他進程都是由 Init 進程派生出來的子進程。容器的生命周期實際上與 Init 進程的運行狀態密切相關。如果一個子進程發生異常退出，它的父進程也會隨之退出，最終導致 Init 進程退出，從而使整個容器停止運行。

當 Init 進程退出時，容器會自動停止。此時，Docker 無法判斷進程退出是正常還是異常。當容器停止時，Docker Daemon 會嘗試將容器從“已停止”狀態恢復到“運行中”狀態。但只有在容器啟用了 --restart 參數時，Docker Daemon 才會嘗試重啟容器，否則容器將保持在停止狀態。

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容器暫停

當 Docker 暫停容器時，容器的 CPU 資源會被“剝奪”，但其他資源，如內存 (Memory) 和網絡 (Network) 資源，仍然保持不變。失去 CPU 資源的進程將不會被主機的內核調度，從而使該容器處于“凍結”狀態。

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四、容器命令

命令清單

下面是 Docker 容器的相關命令：

命令	別名	功能	備注
docker create	docker container create	創建容器
docker run	docker container run	運行容器	必須掌握
docker attach	docker container attach	連接到正在運行中的容器
docker commit	docker container commit	將鏡像提交為容器	必須掌握
docker cp	docker container cp	在容器和宿主機之間拷貝	必須掌握
docker diff	docker container diff	檢查容器里文件結構的更改
docker exec	docker container exec	在運行的容器中執行命令	必須掌握
docker export	docker container export	將容器導出為 tar
docker inspect	docker container inspect	查看容器詳細信息	必須掌握
docker kill	docker container kill	殺死容器	必須掌握
docker logs	docker container logs	查看日志	必須掌握
docker ps	docker container ls, docker container list, docker container ps	查看正在運行的進程	必須掌握
docker pause	docker container pause	暫停進程
docker port	docker container port	查看容器的端口映射
docker container prune		刪除停止的容器
docker rename	docker container rename	重命名容器
docker restart	docker container restart	重啟容器	必須掌握
docker rm	docker container rm, docker container remove	刪除容器	必須掌握
docker start	docker container start	啟動容器	必須掌握
docker stats	docker container stats	查看資源占用信息	必須掌握
docker stop	docker container stop	停止容器	必須掌握
docker top	docker container top	查看某個容器的資源占用	必須掌握
docker unpause	docker container unpause	繼續運行容器
docker update	docker container update	更新容器配置
docker wait	docker container wait	阻止一個或多個容器停止

詳細介紹

1. docker create

   • 功能: 創建一個新的容器但不啟動它
   • 語法:

     docker create [OPTIONS] IMAGE [COMMAND] [ARG...]
     

   • 別名: docker container create
   • 關鍵參數:
     • -i: 以交互模式運行容器，通常與 -t 同時使用
     • -P: 隨機端口映射
     • -p: 指定端口映射，格式：主機端口:容器端口
     • -t: 為容器重新分配一個偽輸入終端，通常與 -i 同時使用
     • --name="nginx-lb": 為容器指定名稱
     • -h "mars": 指定容器的 hostname
     • -e username="ritchie": 設置環境變量
     • --cpuset-cpus="0-2": 綁定容器到指定 CPU 運行
     • -m: 設置容器使用的最大內存
     • --network="bridge": 指定容器的網絡連接類型
     • --link=[]: 添加鏈接到另一個容器
     • --volume , -v: 綁定一個卷
     • --rm: 容器退出時自動刪除
     • --restart: 自動重啟容器
   • 樣例:

     docker create --name mynginx nginx:latest
     

2. docker run

   • 功能: 創建一個新的容器并運行一個命令
   • 語法:

     docker run [OPTIONS] IMAGE [COMMAND] [ARG...]
     

   • 別名: docker container run
   • 關鍵參數:
     • -d: 后臺運行容器，并返回容器 ID
     • -i: 以交互模式運行容器，通常與 -t 同時使用
     • -P: 隨機端口映射
     • -p: 指定端口映射，格式：主機端口:容器端口
     • -t: 為容器重新分配一個偽輸入終端，通常與 -i 同時使用
     • --name="nginx-lb": 為容器指定名稱
     • -h "mars": 指定容器的 hostname
     • -e username="ritchie": 設置環境變量
     • --cpuset-cpus="0-2": 綁定容器到指定 CPU 運行
     • -m: 設置容器使用的最大內存
     • --network="bridge": 指定容器的網絡連接類型
     • --link=[]: 添加鏈接到另一個容器
     • --volume , -v: 綁定一個卷
     • --rm: 容器退出時自動刪除
     • --restart: 自動重啟容器
   • 樣例:

     docker run --name mynginx -d nginx:latest
     docker run -p 80:80 -v /data:/data -d nginx:latest
     

3. docker ps

   • 功能: 列出容器
   • 語法:

     docker ps [OPTIONS]
     

   • 別名: docker container ls, docker container list, docker container ps
   • 關鍵參數:
     • -a: 顯示所有容器，包括未運行的
     • -f: 根據條件過濾顯示
     • --format: 指定返回值的模板文件，如 json 或 table
     • -l: 顯示最新的容器
     • -n: 列出最近創建的 N 個容器
     • --no-trunc: 不截斷輸出
     • -q: 靜默模式，只顯示容器編號
     • -s: 顯示容器總的文件大小
   • 樣例:

     docker ps -a
     

4. docker logs

   • 功能: 查看容器日志
   • 語法:

     docker logs [OPTIONS] CONTAINER
     

   • 別名: docker container logs
   • 關鍵參數:
     • -f ,--follow: 跟蹤日志輸出
     • --since: 顯示某個開始時間的所有日志
     • -t, --timestamps: 顯示時間戳
     • -n, --tail: 僅列出最新 N 條容器日志
   • 樣例:

     docker logs -f mynginx
     docker logs --since="2016-07-01" --tail=10 mynginx
     

5. docker attach

   • 功能: 連接到正在運行中的容器
   • 語法:

     docker attach [OPTIONS] CONTAINER
     

   • 別名: docker container attach
   • 關鍵參數:
     • --sig-proxy: 是否將所有信號代理，默認是 true
   • 樣例:

     docker attach mynginx
     docker attach --sig-proxy=false mynginx
     

6. docker exec

   • 功能: 在容器中執行命令
   • 語法:

     docker exec [OPTIONS] CONTAINER COMMAND [ARG...]
     

   • 別名: docker container exec
   • 關鍵參數:
     • -d: 分離模式，在后臺運行
     • -i: 即使沒有附加也保持 STDIN 打開
     • -t: 分配一個偽終端
     • -e: 設置環境變量
     • -u, --user: 指定用戶 <name|uid>[:<group|gid>]
     • -w, --workdir: 指定工作目錄
   • 樣例:

     docker exec -it mynginx echo "Hello bit"
     docker exec -it mynginx bash
     

7. docker start

   • 功能: 啟動停止的容器
   • 語法:

     docker start [OPTIONS] CONTAINER [CONTAINER...]
     

   • 別名: docker container start
   • 樣例:

     docker start mynginx
     

8. docker stop

   • 功能: 停止運行中的容器
   • 語法:

     docker stop [OPTIONS] CONTAINER [CONTAINER...]
     

   • 別名: docker container stop
   • 關鍵參數:
     • -s: 發送的信號
   • 樣例:

     docker stop mynginx
     

9. docker restart

   • 功能: 重啟容器
   • 語法:

     docker restart [OPTIONS] CONTAINER [CONTAINER...]
     

   • 別名: docker container restart
   • 關鍵參數:
     • -s: 發送信號
   • 樣例:

     docker restart mynginx
     

10. docker kill

    • 功能: 強制退出容器
    • 語法:

      docker kill [OPTIONS] CONTAINER [CONTAINER...]
      

    • 別名: docker container kill
    • 關鍵參數:
      • -s: 發送的信號
    • 注意事項: docker kill 發送的是 SIGKILL 信號，而 docker stop 發送的是 SIGTERM 信號
    • 樣例:

      docker kill mynginx
      

11. docker top

    • 功能: 查看容器中運行的進程信息，支持 ps 命令參數
    • 語法:

      docker top CONTAINER [ps OPTIONS]
      

    • 別名: docker container top
    • 樣例:

      docker top mynginx
      

12. docker stats

    • 功能: 顯示容器資源的使用情況，包括 CPU、內存、網絡 I/O 等
    • 語法:

      docker  stats [OPTIONS] [CONTAINER...]
      

    • 別名: docker container stats
    • 關鍵參數:
      • --no-stream: 不刷新
    • 樣例:

      docker stats --no-stream
      docker stats mynginx
      

13. docker container inspect

    • 功能: 查看容器詳細信息
    • 語法:

      docker container inspect [OPTIONS] CONTAINER [CONTAINER...]
      

    • 關鍵參數:
      • -f: 指定返回值的模板文件，如 table、json
      • -s: 顯示總的文件大小
    • 注意事項:
      • docker inspect 會自動檢查是鏡像還是容器，然后顯示詳細信息
    • 樣例:

      docker container inspect mynginx
      

14. docker port

    • 功能: 用于列出指定容器的端口映射，或者查找將 PRIVATE_PORT NAT 到面向公眾的端口
    • 語法:

      docker port CONTAINER [PRIVATE_PORT[/PROTO]]
      

    • 別名: docker container port
    • 樣例:

      docker port mynginx
      

15. docker cp

    • 功能: 在容器和宿主機之間拷貝文件
    • 語法:

      docker cp [OPTIONS] CONTAINER:SRC_PATH DEST_PATH|-
      docker cp [OPTIONS] SRC_PATH|- CONTAINER:DEST_PATH
      

    • 別名: docker container cp
    • 樣例:

      # 將主機 /www/ 目錄拷貝到容器 mynginx 的 /www 目錄下
      docker cp /www/ mynginx:/www/
      # 將容器 /www/ 目錄拷貝到主機的 /wwwbak 目錄下
      docker cp mynginx:/www/ /wwwbak/
      

16. docker diff

    • 功能: 檢查容器里文件結構的更改
    • 語法:

      docker diff CONTAINER
      

    • 樣例:

      docker diff mynginx
      

17. docker commit

    • 功能: 從容器創建一個新的鏡像
    • 語法:

      docker commit [OPTIONS] CONTAINER [REPOSITORY[:TAG]]
      

    • 參數:
      • -a: 提交的鏡像作者
      • -c: 使用 Dockerfile 指令來創建鏡像，可以修改啟動指令
      • -m: 提交時的說明文字
      • -p: 在 commit 時，將容器暫停
    • 樣例:

      docker commit c3f279d17e0a maxhou/mynginx:v01
      

18. docker pause

    • 功能: 暫停容器中所有的進程
    • 語法:

      docker pause CONTAINER [CONTAINER...]
      

    • 別名: docker container pause
    • 樣例:

      docker pause mynginx
      

19. docker unpause

    • 功能: 恢復容器中所有的進程
    • 語法:

      docker unpause CONTAINER [CONTAINER...]
      

    • 別名: docker container unpause
    • 樣例:

      docker unpause mynginx
      

20. docker rm

    • 功能: 刪除停止的容器
    • 語法:

      docker rm [OPTIONS] CONTAINER [CONTAINER...]
      

    • 別名: docker container rm
    • 關鍵參數:
      • -f: 通過 SIGKILL 信號強制刪除一個運行中的容器
    • 樣例:

      # 刪除 mynginx 容器
      docker stop mynginx
      docker rm mynginx
      # 刪除所有停止的容器
      docker rm $(docker ps -a -q)
      

21. docker export

    • 功能: 導出容器內容為 tar 文件
    • 語法:

      docker export [OPTIONS] CONTAINER
      

    • 別名: docker container export
    • 關鍵參數:
      • -o: 寫入到文件
    • 樣例:

      # 導出 nginx 為 tar 文件
      docker export -o mynginx202203.tar mynginx
      

22. docker wait

    • 功能: 阻塞運行直到容器停止，然后打印出它的退出代碼
    • 語法:

      docker wait CONTAINER [CONTAINER...]
      

    • 別名: docker container wait
    • 樣例:

      docker wait mynginx
      

23. docker rename

    • 功能: 重命名容器
    • 語法:

      docker rename CONTAINER NEW_NAME
      

    • 別名: docker container rename
    • 樣例:

      docker rename mynginx myweb
      

24. docker container prune

    • 功能: 刪除所有停止的容器
    • 語法:

      docker container prune [OPTIONS]
      

    • 關鍵參數:
      • -f, --force: 不提示是否進行確認
    • 樣例:

      docker container prune
      

25. docker update

    • 功能: 更新容器配置
    • 語法:

      docker update [OPTIONS] CONTAINER [CONTAINER...]
      

    • 別名: docker container update
    • 關鍵參數:
      • --cpus: 設置 CPU 數量
      • --cpuset-cpus: 使用哪些 CPU
      • --memory: 設置內存限制
      • --memory-swap: 設置交換內存
      • --cpu-period: 用來指定容器對 CPU 的使用要在多長時間內做一次重新分配
      • --cpu-quota: 用來指定在這個周期內，最多可以有多少時間用來跑這個容器
    • 樣例:

      # 更新內存
      docker update -m 400m myweb
      

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五、容器操作案例

容器的狀態遷移

下面演示一下容器的基本的狀態改變操作：

1. 通過 docker create 命令進行容器的創建：

ubuntu@VM-8-2-ubuntu:~$ docker create --name mynginx -p 8080:80 nginx:1.24.0
4c269e3619d4b40a22d94ef031edab6abaf06059020d3e520f92b0d62bff55ee

2. 通過docker ps 命令可以查看創建的容器：

ubuntu@VM-8-2-ubuntu:~$ docker ps -a | grep mynginx
23400afbdb50   nginx:1.24.0   "/docker-entrypoint.…"   About a minute ago   Created                             mynginx

3. 隨后啟動容器：

ubuntu@VM-8-2-ubuntu:~$ docker start mynginx
mynginx
ubuntu@VM-8-2-ubuntu:~$ docker ps -a | grep mynginx
4c269e3619d4   nginx:1.24.0   "/docker-entrypoint.…"   About a minute ago   Up About a minute         0.0.0.0:8080->80/tcp, [::]:8080->80/tcp   mynginx

4. 通過 docker stop 停止容器：

ubuntu@VM-8-2-ubuntu:~$ docker stop mynginx
mynginx
ubuntu@VM-8-2-ubuntu:~$ docker ps -a | grep mynginx
4c269e3619d4   nginx:1.24.0   "/docker-entrypoint.…"   2 minutes ago   Exited (0) 3 seconds ago             mynginx

5. 再次啟動容器后 kill 容器：

ubuntu@VM-8-2-ubuntu:~$ docker start mynginx
mynginx
ubuntu@VM-8-2-ubuntu:~$ docker kill mynginx
mynginx
ubuntu@VM-8-2-ubuntu:~$ docker ps -a | grep mynginx
4c269e3619d4   nginx:1.24.0   "/docker-entrypoint.…"   4 minutes ago   Exited (137) 3 seconds ago             mynginx

6. 啟動容器后暫停容器：

ubuntu@VM-8-2-ubuntu:~$ docker start mynginx
mynginx
ubuntu@VM-8-2-ubuntu:~$ docker pause mynginx
mynginx
ubuntu@VM-8-2-ubuntu:~$ docker ps -a | grep mynginx
4c269e3619d4   nginx:1.24.0   "/docker-entrypoint.…"   4 minutes ago   Up 7 seconds (Paused)     0.0.0.0:8080->80/tcp, [::]:8080->80/tcp   mynginx

7. 恢復容器：

ubuntu@VM-8-2-ubuntu:~$ docker unpause mynginx
mynginx
ubuntu@VM-8-2-ubuntu:~$ docker ps -a | grep mynginx
4c269e3619d4   nginx:1.24.0   "/docker-entrypoint.…"   5 minutes ago   Up 38 seconds             0.0.0.0:8080->80/tcp, [::]:8080->80/tcp   mynginx

8. 重啟容器，可以觀察到啟動時間變快了：

ubuntu@VM-8-2-ubuntu:~$ docker ps -a | grep mynginx
4c269e3619d4   nginx:1.24.0   "/docker-entrypoint.…"   9 minutes ago   Up 5 seconds              0.0.0.0:8080->80/tcp, [::]:8080->80/tcp   mynginx
ubuntu@VM-8-2-ubuntu:~$ docker restart mynginx
mynginx
ubuntu@VM-8-2-ubuntu:~$ docker ps -a | grep mynginx
4c269e3619d4   nginx:1.24.0   "/docker-entrypoint.…"   10 minutes ago   Up 2 seconds              0.0.0.0:8080->80/tcp, [::]:8080->80/tcp   mynginx

9. 通過 docker rm 可以刪除容器：

ubuntu@VM-8-2-ubuntu:~$ docker stop mynginx
mynginx
ubuntu@VM-8-2-ubuntu:~$ docker rm mynginx
mynginx

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容器批量操作

命令	解釋
docker container ls -qf name=xxx	根據容器名稱過濾，返回與名稱匹配的容器 ID。
docker container ls -f status=running	根據容器狀態過濾，顯示所有正在運行的容器。
docker container ls -aq	靜默模式，列出所有容器的容器 ID（包括運行中和停止的容器）。
docker container ls -f ancestor=xxx	根據鏡像名稱過濾，顯示所有使用指定鏡像（如 xxx）的容器。
docker container ls -f ancestor=xxx	根據鏡像 ID 過濾，顯示所有使用指定鏡像 ID（如 xxx）的容器。

參數：

• -q：只返回容器的 ID，不顯示其他信息。
• -a：包括所有容器（包括停止的容器）。
• -f / --filter：允許根據不同的條件進行過濾，條件如狀態、鏡像等。

我們可以利用上面的批量選擇，執行一些對容器的批量操作，比如想要批量刪除容器：

# 根據容器狀態進行刪除
docker container rm $(docker container ls -q --filter status=exited)
# 刪除所有容器
docker container rm $(docker container ls -aq)

類比這種方式，我們可以對容器進行各種批量操作，下面是相關的刪除操作：

操作描述	命令
根據容器狀態刪除已退出容器	docker container rm $(docker container ls -q --filter status=exited)
刪除所有容器（包括運行中的和已停止的）	docker container rm $(docker container ls -aq)
刪除所有已停止的容器	docker container rm $(docker container ls -aq --filter "status=exited")
刪除所有懸掛的容器（未運行的容器）	docker container prune -f
停止并刪除所有容器	docker stop $(docker ps -q) && docker rm $(docker ps -aq)
刪除指定名稱的容器	docker container rm <container_name> <container_name>

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容器交互模式

attached 模式

對于下面的命令：

# 通過 nginx 鏡像創建一個容器, 映射 80 端口
[wqy@vm~]$ docker container run -p 80:80 nginx

• -p 80:80 表示端口映射，第一個端口表示映射到宿主機的端口，第二個端口表示映射到 Docker 容器的端口。
• 通過這種方式運行的容器，就是attached模式，容器在前臺運行。
• 訪問服務器網址的時候，每訪問一次，命令窗口就會打印一次日志，Docker 容器日志會實時展現到窗口并占用此端口
• attached 模式僅適用于容器和程序的調試階段
• 而在linux服務器下，通過Ctrl+C信號就可以停止docker服務，實在不太方便（穩定），為了更加穩定，一般可以選用detached模式（后文介紹）

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detached 模式

在 docker container run -p 80:80 nginx 命令基礎上加 -d / --detach 選項表示 detached 模式

docker container run -p -d 80:80 nginx

對于 detached 模式：

• 在后臺運行，啟動后只顯示容器 ID，并且可以輸入任何命令
• 關掉窗口后依然繼續運行，停止和刪除容器都需要使用 shell 命令，減少誤操作的可能
• 一般更建議使用該模式
• 我們可以通過 docker container attach <name> 將detached模式下的容器轉為attached

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interactive 模式

當我們創建好一個容器之后， 可能需要去容器內部獲取信息或執行命令，就需要進入到交互式模式。

例如創建一個 Ubuntu 容器后，需要到系統里輸入各種 Shell 命令和系統進行交互，就需要先進入交互式模式。

docker container run -it nginx sh

上面的命令用于啟動一個 nginx 容器，并在其中運行 sh（shell）命令，進入容器的交互式終端（Shell）。

我們可以在Shell中執行下面的命令：

bin boot dev docker-entrypoint.d docker-entrypoint.sh
etc home lib lib64 media mnt opt proc root run
sbin srv sys tmp usr var

-i：保持容器運行。通常與 -t 同時使用，加入 it 這兩個參數后，容器創建后自動進入容器中，退出容器后，容器自動關閉

• -t：為容器重新分配一個偽輸入終端，通常與 -i 同時使用

針對一個已經運行的容器里進入到交互模式

對于一個已經運行的容器，我們可以通過下面的命令，將其轉為交互式模式：

docker container exec -it <name> sh

同時可以通過 exit 退出交互式模式。

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容器 與 宿主機 文件拷貝

一般我們可以通過 以下方法 實現 容器 與 宿主機間的文件拷貝：

1. docker cp 命令
2. Docker 網絡
3. 掛載卷（Volume）
4. 使用共享文件夾

下面分別進行簡單舉例：

1， 使用 docker cp 命令

docker cp 命令可以在宿主機與容器之間直接拷貝文件或目錄。

• 從宿主機拷貝文件到容器

docker cp /path/on/host <container_id>:/path/in/container# 示例
docker cp /home/user/data.txt my_container:/root/data.txt
# 將宿主機上的 `/home/user/data.txt` 文件拷貝到容器 `my_container` 的 `/root/data.txt` 路徑。

• /path/on/host：宿主機上的文件或目錄路徑。

• <container_id>：容器的 ID 或名稱。

• /path/in/container：容器內目標路徑。

• 從容器拷貝文件到宿主機

docker cp <container_id>:/path/in/container /path/on/host‘# 示例
docker cp my_container:/root/data.txt /home/user/data.txt
# 將容器 my_container 中 /root/data.txt 文件拷貝到宿主機的 /home/user/data.txt 路徑。

• <container_id>：容器的 ID 或名稱。
• /path/in/container：容器內的文件或目錄路徑。
• /path/on/host：宿主機上的目標路徑。

2. 使用掛載卷（Volume）

卷是 Docker 提供的一種持久化數據的方法。通過掛載卷，可以讓容器與宿主機共享文件和目錄。

使用命令行創建卷并掛載

我們可以在啟動容器時通過 -v 或 --mount 選項掛載一個宿主機目錄到容器的某個路徑，這樣容器和宿主機就可以共享該目錄的文件。

docker run -v /path/on/host:/path/in/container <image_name>

• /path/on/host：宿主機上的目錄。
• /path/in/container：容器內的目錄路徑。

3. 使用共享目錄（Bind Mount）

與卷類似**，綁定掛載（Bind Mount）允許容器直接訪問宿主機上的指定目錄。通過綁定宿主機和容器的文件路徑，可以讓文件互通。**

docker run --mount type=bind,source=/path/on/host,target=/path/in/container <image_name>

• source=/path/on/host：宿主機目錄路徑。
• target=/path/in/container：容器內目錄路徑。

4. 使用 Docker 網絡（適用于容器間通信）

如果容器之間需要共享文件，可以通過 Docker 網絡讓容器直接訪問宿主機或其他容器的服務。在這種場景下，文件傳輸可能通過網絡協議（如 FTP、HTTP、NFS）進行。

例如：

• 通過 NFS 或 Samba 等協議共享文件。
• 在宿主機上運行 FTP 服務，然后在容器內訪問宿主機的 FTP 服務。

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容器 自動刪除 與 自動重啟

1. 容器的自動刪除

容器自動刪除是指當容器停止運行時，Docker 會自動刪除容器以釋放資源。這個功能通常用于短期任務或一次性任務的容器，以避免殘留停止的容器。

我們可以在啟動容器時 通過 -rm 參數設置容器的自動刪除

docker run --rm ubuntu

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2. 容器自動重啟

docker run --restart always <image_name>

這個指令保證容器在任何情況下停止后都能自動重啟。

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容器環境變量設置

在 Docker 中，環境變量可以在容器運行時傳遞給容器內部的應用或服務，下面會介紹一些設置環境變量的方法：

1. 使用 -e 或 --env 選項設置環境變量

當你使用 docker run 命令啟動容器時，可以使用 -e 或 --env 選項來設置環境變量。每個 -e 或 --env 選項后跟一個 KEY=VALUE 對。

示例：

docker run --rm -e MY_VAR=value ubuntu printenv MY_VAR

• -e MY_VAR=value：設置容器內的環境變量 MY_VAR 的值為 value。
• printenv MY_VAR：容器內執行 printenv MY_VAR 命令，輸出環境變量 MY_VAR 的值。

這個命令執行后會輸出value

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2. 使用 --env-file 選項從文件加載環境變量

如果有多個環境變量需要設置，可以將它們存儲在一個文件中，并使用 --env-file 選項來加載這些環境變量。

• 環境變量文件示例（.env 文件）：

MY_VAR=value
ANOTHER_VAR=another_value

• 命令：

docker run --rm --env-file .env ubuntu printenv MY_VAR

• --env-file .env：從 .env 文件加載環境變量并傳遞給容器。
• printenv MY_VAR：容器內執行 printenv MY_VAR，輸出 MY_VAR 的值。

3. 使用 docker exec 修改正在運行容器的環境變量

如果容器已經在運行，并且你想修改它的環境變量，可以通過 docker exec 命令進入容器并在容器內修改環境變量。

示例：

docker exec -it <container_id> bash

進入容器后，可以使用 export 命令來設置環境變量：

export MY_VAR=value

此時，MY_VAR 的值會被修改為 value，但是這種修改只會在當前的 shell 會話中有效。如果你退出容器，環境變量會丟失。

4. 使用 --env 設置多個環境變量

我們也可以在同一 docker run 命令中設置多個環境變量。

• 示例：

docker run --rm -e VAR1=value1 -e VAR2=value2 ubuntu bash -c 'echo $VAR1 $VAR2'

• 這會同時設置 VAR1 和 VAR2 兩個環境變量，并輸出它們的值。

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查看容器的詳細信息

1. 查看容器的基本信息：docker ps 和 docker inspect

a. docker ps：查看正在運行的容器（-a 查看所有容器）

docker ps 命令用于列出當前正在運行的容器，并顯示其基本信息，比如容器 ID、名稱、鏡像、狀態、端口映射等。

docker ps

輸出示例：

CONTAINER ID   IMAGE     COMMAND                  CREATED         STATUS         PORTS     NAMES
d8f9b711b8fa   ubuntu    "bash"                   2 minutes ago   Up 2 minutes             my_container

b. docker inspect：查看容器的詳細信息

docker inspect 命令提供容器的詳細信息，包括其配置、網絡設置、掛載卷等。你可以通過容器 ID 或容器名稱來指定需要查看的容器。

docker inspect <container_id_or_name>

輸出示例：

[{"Id": "d8f9b711b8fa...","Created": "2024-12-28T08:24:35.275285626Z","Path": "bash","Args": [],"State": {"Status": "running","Running": true,"Paused": false,"Restarting": false,"OOMKilled": false,"Dead": false,"Pid": 1234,"ExitCode": 0,"Error": "","StartedAt": "2024-12-28T08:24:37.607128397Z","FinishedAt": "2024-12-28T08:24:37.607128397Z"},"Image": "sha256:...","ResolvConfPath": "/var/lib/docker/containers/d8f9b711b8fa/resolv.conf","Mounts": [],"Config": {"Hostname": "d8f9b711b8fa","Env": ["PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin"]},"NetworkSettings": {"Networks": {"bridge": {"IPAddress": "172.17.0.2","MacAddress": "02:42:ac:11:00:02"}}}}
]

這個 JSON 格式的輸出包含了容器的所有信息，比如：

• Id：容器 ID
• Created：容器創建時間
• State：容器的狀態（是否運行、退出代碼等）
• Config：容器的配置（如環境變量、命令等）
• NetworkSettings：容器的網絡配置（IP 地址、網絡類型等）
• Mounts：掛載的卷和文件系統

2. 查看容器的資源使用情況：docker stats

docker stats 命令可以查看容器的實時資源使用情況，如 CPU、內存、網絡 I/O 等。

docker stats

輸出示例：

CONTAINER ID   NAME            CPU %     MEM USAGE / LIMIT     MEM %     NET I/O          BLOCK I/O         PIDS
d8f9b711b8fa   my_container    0.02%     10.5MiB / 1.95GiB     0.53%     1.2kB / 0B       1.5MB / 0B        2

我們也可以指定查看某個容器的資源使用情況：

docker stats <container_id_or_name>

3. 查看容器的日志：docker logs

通過 docker logs 命令，你可以查看容器的標準輸出和標準錯誤輸出日志。

加上 -f 參數 可以查看容器日志的實時輸出。

docker logs <container_id_or_name>

4. 查看容器的網絡信息：docker network inspect

如果想查看容器的網絡配置，可以使用 docker network inspect 命令。首先可以使用 docker network ls 查看當前可用的網絡。

docker network ls

然后，通過 docker network inspect 來查看某個網絡的詳細信息，其中也包括與該網絡連接的容器信息。

docker network inspect <network_name_or_id>

5. 查看容器的環境變量：docker exec 和 printenv

你可以通過 docker exec 進入容器并使用 printenv 命令查看容器內的所有環境變量：

docker exec -it <container_id_or_name> printenv

如果你只關心某個特定的環境變量，可以通過 grep 過濾：

docker exec -it <container_id_or_name> printenv | grep MY_VAR

6. 查看容器內的進程：docker top

docker top 命令可以顯示容器內的進程信息，類似于 Linux 上的 top 命令。

docker top <container_id_or_name>

它會顯示容器內部正在運行的進程列表，包括 PID、進程名、內存使用情況等。

7. 查看容器的文件系統：docker diff

docker diff 命令可以列出容器文件系統中的變化，顯示自容器啟動以來做出的文件修改（增加、刪除、修改）。

docker diff <container_id_or_name>

8. 查看容器的掛載卷：docker inspect

容器的掛載卷信息也可以通過 docker inspect 獲取，具體是在輸出的 Mounts 部分。

docker inspect <container_id_or_name> | grep Mounts -A 10

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容器鏡像的導入導出

下面分別列出容器與鏡像的導入導出命令：

操作	命令格式	示例	解釋
導出容器	docker export <container_id> > <filename>.tar	docker export my_container > backup.tar	將容器的文件系統導出為 .tar 格式的文件，不包括鏡像和容器的元數據。
導入容器	docker import <filename>.tar <image_name>:<tag>	docker import backup.tar my_image:latest	從 .tar 文件中導入容器的文件系統并創建一個新的鏡像。
導出鏡像	docker save -o <filename>.tar <image_name>:<tag>	docker save -o my_image.tar my_image:latest	將 Docker 鏡像導出為 .tar 文件，可以在其他主機上通過 docker load 導入使用。
導入鏡像	docker load -i <filename>.tar	docker load -i my_image.tar	從 .tar 文件中加載鏡像，并將其添加到本地 Docker 鏡像列表中。

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鏡像的資源查看

這里直接列舉相關的docker 資源查看命令：

命令	說明
docker images 或 docker image ls	列出所有本地鏡像及其信息 (名稱、標簽、大小等)
docker inspect <image_name>	查看鏡像的詳細元數據
docker history <image_name>	查看鏡像的歷史層信息及構建過程
docker system df	查看 Docker 系統的磁盤使用情況（鏡像、容器、卷）
docker image inspect <image_name>	查看鏡像的詳細層次結構信息

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鏡像的日志查看

下面的表格介紹了 使用 docker logs 查看日志的方式：

操作	命令格式	示例	說明
查看容器日志	docker logs <container_id_or_name>	docker logs my_container	顯示指定容器的標準輸出和標準錯誤輸出。
實時查看容器日志	docker logs -f <container_id_or_name>	docker logs -f my_container	實時查看容器日志，類似 tail -f，會持續顯示新產生的日志條目。
查看容器日志的特定時間范圍（自某時間點起）	docker logs --since "<time>" <container_id_or_name>	docker logs --since "2024-12-01T00:00:00" my_container	查看自某個時間點以來的日志。時間可以是相對時間（如 10m 表示過去 10 分鐘）。
查看容器日志的特定時間范圍（直到某時間點）	docker logs --until "<time>" <container_id_or_name>	docker logs --until "2024-12-01T00:00:00" my_container	查看直到某個時間點的日志。
查看容器日志的最新部分	docker logs --tail <number> <container_id_or_name>	docker logs --tail 100 my_container	查看容器日志的最后 N 行，幫助你快速查看最新的日志條目。
查看容器日志并顯示時間戳	docker logs -t <container_id_or_name>	docker logs -t my_container	在每條日志前添加時間戳，幫助你了解日志產生的時間。
實時查看日志并顯示時間戳	docker logs -ft <container_id_or_name>	docker logs -ft my_container	實時查看容器日志，并且每條日志會帶有時間戳。
查看容器日志并實時跟蹤最新部分	docker logs -f --tail <number> <container_id_or_name>	docker logs -f --tail 50 my_container	查看容器的最后 N 行日志，并且實時跟蹤新的日志更新。

參數部分：

• -f：實時查看日志輸出，類似于 Linux 命令 tail -f。
• --since 和 --until：用于指定時間范圍，--since 是自某個時間點以來，--until 是直到某個時間點。
• --tail：僅查看日志的最后 N 行。
• -t：在日志行前加上時間戳，便于查看日志發生的時間。

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容器的資源查看

下面簡單介紹一些命令：監控和查看容器的資源消耗，如 CPU、內存、磁盤等：

操作描述	命令
查看所有容器的實時資源使用情況	docker stats
查看單個容器的實時資源使用情況	docker stats <container_name_or_id>
查看容器的詳細信息（包括資源限制等）	docker inspect <container_name_or_id>
查看容器的內存限制	docker inspect --format '{{.HostConfig.Memory}}' <container_name_or_id>
查看容器的 CPU 配額	docker inspect --format '{{.HostConfig.CpuShares}}' <container_name_or_id>
查看容器的日志	docker logs <container_name_or_id>
查看容器的文件系統使用情況	docker system df

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六、綜合實戰

Mysql 容器化安裝

1進入docker hub 官網，查找 mysql 的鏡像，可以看到很多版本，這里選擇一個使用人數相對較多的：

圖片圖片圖片

通過 docker pull 拉取鏡像

ubuntu@VM-8-2-ubuntu:~$ docker pull mysql:5.7
5.7: Pulling from library/mysql
20e4dcae4c69: Pull complete 
1c56c3d4ce74: Pull complete 
e9f03a1c24ce: Pull complete 
68c3898c2015: Pull complete 
6b95a940e7b6: Pull complete 
90986bb8de6e: Pull complete 
ae71319cb779: Pull complete 
ffc89e9dfd88: Pull complete 
43d05e938198: Pull complete 
064b2d298fba: Pull complete 
df9a4d85569b: Pull complete 
Digest: sha256:4bc6bc963e6d8443453676cae56536f4b8156d78bae03c0145cbe47c2aad73bb
Status: Downloaded newer image for mysql:5.7
docker.io/library/mysql:5.7

MySQL 的默認端口是 3306，且有密碼。根據官網的啟動用例：

docker run --name some-mysql -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=my-secret-pw -d mysql:tag

解釋一下部分字段：

1. --name some-mysql：為新啟動的容器指定一個名字，這里容器的名字是 some-mysql。

2. -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=my-secret-pw：使用 -e 參數設置環境變量。這個環境變量 MYSQL_ROOT_PASSWORD 用來設置 MySQL 數據庫的 root 用戶密碼。這里密碼設置為 my-secret-pw。

3. -d：指示 Docker 在后臺運行容器，并返回容器 ID。容器不會綁定到終端。

執行下面的命令：

ubuntu@VM-8-2-ubuntu:~$ docker run --name mysql -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 -p 8200:3306 -d mysql:5.7
4a542dd7bfe0a8be6d47fb2cbd6d9f165596d56b07463eb8d6a702a92c577d00

此時進入容器，可以發現mysql可以正常登錄：

ubuntu@VM-8-2-ubuntu:~$ docker exec -it mysql bash
bash-4.2# mysql -p
Enter password: 
Welcome to the MySQL monitor.  Commands end with ; or \g.
Your MySQL connection id is 2
Server version: 5.7.44 MySQL Community Server (GPL)Copyright (c) 2000, 2023, Oracle and/or its affiliates.Oracle is a registered trademark of Oracle Corporation and/or its
affiliates. Other names may be trademarks of their respective
owners.Type 'help;' or '\h' for help. Type '\c' to clear the current input statement.
mysql> 

通過下面的代碼釋放空間：

docker stop mysql
docker rm mysql

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Redis 容器化安裝

Redis 出現的原因

在 Web 應用發展的初期，關系型數據庫受到了廣泛的關注和應用。這是因為當時的 Web 站點訪問量和并發不高，交互也較少。隨著訪問量的提升，使用關系型數據庫的 Web 站點逐漸開始在性能上遇到瓶頸，而瓶頸的主要原因通常是在磁盤的 I/O 上。隨著互聯網技術的進一步發展，各類應用層層疊加，導致如今在云計算、大數據盛行的時代，對性能有了更高的要求，主要體現在以下幾個方面：

1. 低延遲的讀寫速度：快速響應的應用能顯著提升用戶的滿意度。
2. 支撐海量數據和流量：例如，搜索引擎等大型應用需要處理 PB 級別的數據，并能應對百萬級的并發流量。

為了解決這些問題，NoSQL 數據庫應運而生，它具備高性能、可擴展性強和高可用等優點，廣泛受到開發人員和系統管理員的青睞。

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Redis 是什么

Redis（全稱：Remote Dictionary Server，中文名為遠程字典服務器）是目前最受歡迎的 NoSQL 數據庫之一。它使用 ANSI C 編寫，是一個開源、基于內存、支持多種數據結構的鍵值對存儲數據庫，具備如下特性：

• 基于內存運行，性能高效：由于數據存儲在內存中，讀寫速度非常快。
• 支持分布式，具備理論上的無限擴展性：可以橫向擴展，支持大規模分布式系統。
• 鍵值存儲系統：數據以鍵值對形式存儲，簡單而高效。
• 開源且使用 ANSI C 編寫：遵循 BSD 協議，并支持多種編程語言的 API。
• 支持持久化：可以將數據持久化到磁盤，也可以僅作為內存存儲使用。

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Redis 的應用場景

幾乎所有的大型互聯網公司都在使用 Redis。Redis 提供了多種數據類型，如 String 類型、哈希類型、列表類型、集合類型、順序集合類型，這些數據結構能夠支持多種應用場景。以下是 Redis 常見的應用場景：

• 緩存系統：尤其適用于“熱點”數據（即頻繁讀取、少量寫入的數據），能大幅提高系統響應速度。
• 計數器：適用于需要實時計數的場景，如訪問量統計、投票系統等。
• 消息隊列系統：通過 Redis 的 List 和 Pub/Sub 功能，構建高效的消息隊列。
• 實時排行榜：Redis 的有序集合（Sorted Set）能高效地支持實時排行榜的需求。
• 社交網絡：如用戶關注、評論、點贊等社交互動操作，可以通過 Redis 高效處理。

Redis 的高性能和靈活性使其成為許多 Web 應用中不可或缺的組件，尤其是在需要快速響應和處理海量數據時，Redis 的優勢尤為明顯。

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C++ 容器制作

1. 首先通過 docker pull ubuntu:22.04 拉取鏡像

2. 啟動容器：

ubuntu@VM-8-2-ubuntu:~$ docker run --name mygcc -it ubuntu:22.04 bash

3. 更新apt包并安裝gcc/vim：

apt update
apt install gcc vim -y

4. 編輯代碼：

root@8f8244b7f41d:/# mkdir src
root@8f8244b7f41d:/# cd src
root@8f8244b7f41d:/src# vim demo.c

5. 執行代碼：

root@8f8244b7f41d:/src# gcc demo.c -o demo
root@8f8244b7f41d:/src# ./demo
hello docker

6. 此時退出容器

root@8f8244b7f41d:/src# exit
exit
ubuntu@VM-8-2-ubuntu:~$

可以看出容器已經退出，如果想再次運行通過restart恢復即可。

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容器資源更新

1. 首先運行一個 nginx 容器

ubuntu@VM-8-2-ubuntu:~$ docker run -d --name mynginx1 -p 8080:80 nginx:1.24.0
88c1f95c0066a3658ccee40a9207b5f44ff970a4e815ad8b05297b5875316f6f

2. 通過 docker top 查看容器中的進程， 添加 aux 查看內存和CPU信息

ubuntu@VM-8-2-ubuntu:~$ docker top mynginx1 aux
USER                PID                 %CPU                %MEM                VSZ                 RSS                 TTY                 STAT                START               TIME                COMMAND
root                2378550             0.1                 0.3                 8932                5760                ?                   Ss                  20:00               0:00                nginx: master process nginx -g daemon off;
message+            2378598             0.0                 0.1                 9320                2772                ?                   S                   20:00               0:00                nginx: worker process
message+            2378599             0.0                 0.1                 9320                2772                ?                   S                   20:00               0:00                nginx: worker process

3. 通過 docker stat 查看資源的動態變化：

ubuntu@VM-8-2-ubuntu:~$ docker top mynginx1 aux
USER                PID                 %CPU                %MEM                VSZ                 RSS                 TTY                 STAT                START               TIME                COMMAND
root                2378550             0.1                 0.3                 8932                5760                ?                   Ss                  20:00               0:00                nginx: master process nginx -g daemon off;
message+            2378598             0.0                 0.1                 9320                2772                ?                   S                   20:00               0:00                nginx: worker process
message+            2378599             0.0                 0.1                 9320                2772                ?                   S                   20:00               0:00                nginx: worker process

4. 通過 docker update 更新容器的最大內存

ubuntu@VM-8-2-ubuntu:~$ docker update -m 300m --memory-swap 600m mynginx1
mynginx1

5. 再次執行 docker stat 查詢容器狀態，可以看到最大內存被限制為 300mb

ubuntu@VM-8-2-ubuntu:~$ docker update -m 300m --memory-swap 600m mynginx1
mynginx1

6. 停止容器并釋放資源：

docker stop <id>
docker rm <id>