Docker 詳細介紹
一、Docker 是什么
Docker 是一個開源的容器化平臺，它允許開發者將應用程序及其依賴項打包到一個標準化的單元（稱為容器）中，確保應用在任何環境中都能以相同的方式運行。
簡單來說，Docker 解決了 "在我的機器上能運行，在你的機器上卻不能運行" 的問題。它通過容器化技術，將應用與底層基礎設施隔離開來，實現了 "一次構建，到處運行" 的目標。
二、常見使用場景
1. 應用開發與測試
- 開發者可以在本地創建一致的開發環境，避免因環境差異導致的問題
- 測試人員可以快速部署相同的測試環境，確保測試結果的準確性
- 前后端開發者可以在各自的容器中工作，互不干擾
2. 持續集成 / 持續部署 (CI/CD)
- 在 CI 流程中，使用 Docker 構建應用并運行自動化測試
- 在 CD 流程中，通過 Docker 容器實現應用的快速、一致部署
- 支持藍綠部署、金絲雀發布等高級部署策略
3. 微服務架構部署
- 每個微服務可以打包為獨立的 Docker 容器
- 便于單獨擴展、更新和管理各個服務
- 簡化微服務之間的通信和依賴管理
4. 云原生應用開發
- 與 Kubernetes 等容器編排平臺緊密集成
- 適合開發彈性伸縮、高可用的云原生應用
- 支持服務網格、配置管理等云原生技術
5. 大數據與 AI 應用部署
- 快速搭建分布式計算環境
- 簡化機器學習模型的訓練和部署流程
- 便于在不同環境間遷移數據處理工作流
6. 隔離性環境需求
- 為不同應用創建隔離的運行環境
- 安全測試和惡意軟件分析
- 臨時環境搭建和資源隔離
三、使用優勢與劣勢
優勢
- 環境一致性：容器包含應用所需的所有依賴，確保在任何環境中行為一致
- 輕量級：容器共享主機操作系統內核，比虛擬機更節省資源
- 快速啟動：容器啟動通常只需幾秒，遠快于虛擬機
- 可移植性：可以在任何支持 Docker 的環境中運行，包括物理機、虛擬機、云服務等
- 資源高效利用：能夠更有效地利用系統資源，提高服務器利用率
- 版本控制：支持容器鏡像的版本管理，便于回滾和追蹤
- 易于擴展：可以快速復制容器實現水平擴展
- 隔離性：提供一定程度的應用隔離，增強安全性
劣勢
- 安全性限制：容器共享主機內核，隔離性不如虛擬機徹底
- 學習曲線：需要學習 Docker 特定概念和命令
- 存儲管理復雜：容器的臨時存儲特性可能導致數據管理復雜
- 網絡配置復雜：容器間網絡配置相對復雜，特別是在大規模部署時
- Windows 支持有限：雖然支持 Windows，但體驗和功能不如 Linux 完善
- 狀態管理挑戰：無狀態應用更適合容器化，有狀態應用需要額外的狀態管理策略
四、Docker 使用詳細步驟
1. 安裝 Docker
在 Ubuntu 上安裝
# 更新 apt 包索引
sudo apt-get update# 安裝必要的依賴包
sudo apt-get install ca-certificates curl gnupg lsb-release# 添加 Docker 官方 GPG 密鑰
curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo gpg --dearmor -o /usr/share/keyrings/docker-archive-keyring.gpg# 設置 Docker 穩定版倉庫
echo "deb [arch=$(dpkg --print-architecture) signed-by=/usr/share/keyrings/docker-archive-keyring.gpg] https://download.docker.com/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/docker.list > /dev/null# 安裝 Docker 引擎
sudo apt-get update
sudo apt-get install docker-ce docker-ce-cli containerd.io# 驗證安裝是否成功
sudo docker run hello-world
在 CentOS 上安裝
# 安裝必要的依賴包
sudo yum install -y yum-utils# 設置 Docker 倉庫
sudo yum-config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo# 安裝 Docker 引擎
sudo yum install docker-ce docker-ce-cli containerd.io# 啟動 Docker
sudo systemctl start docker# 設置 Docker 開機自啟
sudo systemctl enable docker# 驗證安裝是否成功
sudo docker run hello-world
在 Windows 或 Mac 上安裝
- 下載并安裝?Docker Desktop
- 安裝完成后，啟動 Docker Desktop 應用
2. 基本 Docker 命令
鏡像操作
# 搜索鏡像
docker search <鏡像名稱># 拉取鏡像
docker pull <鏡像名稱>:<標簽> # 標簽默認為latest# 查看本地鏡像
docker images# 刪除鏡像
docker rmi <鏡像ID或名稱># 構建鏡像
docker build -t <鏡像名稱>:<標簽> <Dockerfile路徑>
容器操作
# 運行容器
docker run [選項] <鏡像名稱> [命令]# 常用選項:
# -d: 后臺運行
# -p: 端口映射，格式為 主機端口:容器端口
# -v: 掛載卷，格式為主機路徑:容器路徑
# -e: 設置環境變量
# --name: 指定容器名稱
# -it: 交互式運行# 示例: 運行一個nginx容器
docker run -d -p 80:80 --name mynginx nginx# 查看運行中的容器
docker ps# 查看所有容器(包括停止的)
docker ps -a# 啟動容器
docker start <容器ID或名稱># 停止容器
docker stop <容器ID或名稱># 重啟容器
docker restart <容器ID或名稱># 刪除容器
docker rm <容器ID或名稱># 進入容器
docker exec -it <容器ID或名稱> /bin/bash# 查看容器日志
docker logs <容器ID或名稱># 查看容器詳細信息
docker inspect <容器ID或名稱>
3. 創建自定義 Docker 鏡像
-
創建 Dockerfile
在項目根目錄創建一個名為?
Dockerfile?的文件，例如：# 使用官方Python鏡像作為基礎鏡像 FROM python:3.9-slim# 設置工作目錄 WORKDIR /app# 復制當前目錄下的所有文件到容器的/app目錄 COPY . .# 安裝依賴 RUN pip install --no-cache-dir -r requirements.txt# 暴露端口 EXPOSE 5000# 容器啟動時執行的命令 CMD ["python", "app.py"] -
構建鏡像
docker build -t my-python-app:1.0 . -
運行自定義鏡像
docker run -d -p 5000:5000 --name myapp my-python-app:1.0
4. Docker Compose 管理多容器應用
當應用需要多個容器協同工作時（如前端、后端、數據庫），可以使用 Docker Compose 簡化管理。
-
安裝 Docker Compose
對于安裝了 Docker Desktop 的用戶，Compose 已經包含在內。Linux 用戶需要單獨安裝：
sudo curl -L "https://github.com/docker/compose/releases/download/v2.20.3/docker-compose-$(uname -s)-$(uname -m)" -o /usr/local/bin/docker-composesudo chmod +x /usr/local/bin/docker-compose -
創建 docker-compose.yml 文件
version: '3'services:web:build: .ports:- "5000:5000"depends_on:- dbdb:image: postgres:13environment:- POSTGRES_USER=postgres- POSTGRES_PASSWORD=postgres- POSTGRES_DB=mydbvolumes:- postgres_data:/var/lib/postgresql/datavolumes:postgres_data: -
使用 Docker Compose 啟動應用
# 啟動所有服務 docker-compose up -d# 查看服務狀態 docker-compose ps# 查看日志 docker-compose logs# 停止服務 docker-compose down# 停止服務并刪除數據卷 docker-compose down -v
5. 數據持久化
Docker 容器默認是臨時的，為了持久化數據，需要使用數據卷：
# 創建數據卷
docker volume create mydata# 查看數據卷
docker volume ls# 查看數據卷詳情
docker volume inspect mydata# 使用數據卷運行容器
docker run -d -v mydata:/app/data --name myapp myimage# 掛載主機目錄到容器
docker run -d -v /host/path:/container/path --name myapp myimage
五、總結
Docker 作為容器化技術的代表，已經成為現代軟件開發和部署的重要工具。它通過容器化解決了環境一致性問題，簡化了應用的部署和擴展流程。
雖然 Docker 有一定的學習曲線和局限性，但其優勢在大多數場景下遠大于劣勢，特別是在微服務、云原生和 DevOps 實踐中表現突出。
掌握 Docker 的基本使用是現代開發者的重要技能，通過本文介紹的步驟，你可以開始使用 Docker 并逐步深入探索其更多高級特性。
 下私有鏡像倉庫部署與自簽 SSL 全流程目標)
