Docker 学习笔记

写在前面

重要的事情说三遍：读文档！读文档！读文档！

官方文档｜Docker Docs

核心概念

• 镜像（Image）：一个轻量级、独立的可执行软件包，包含应用程序及其运行环境。
• 容器（Container）：镜像的运行实例，彼此隔离，互不干扰。
• Dockerfile：定义镜像构建过程的文本文件，包含一系列指令。
• 仓库（Registry）：存储和分发 Docker 镜像的地方，Docker Hub 是最常用的公共仓库。
• 网络（Network）：容器之间或容器与外界通信的机制。
• 数据卷（Volume）：用于持久化数据，避免数据因容器销毁而丢失。

安装

Docker 官方为你提供了傻瓜式的一键脚本：

curl -fsSL https://get.docker.com | bash -s docker

常用 Docker 指令

运维

docker pull <镜像名> # 拉取镜像
docker images # 查看本地的镜像
docker rmi <镜像ID> # 删除镜像

docker run -d -p 80:80 # -d 是后台运行 -p 是指暴露的端口
docker ps # 查看正在运行的容器
docker ps -a # 查看所有已创建容器，包括已经停止的
docker stop <容器名/ID> # 停止运行容器
docker rm <容器名/ID> # 删除容器，如果卷没有映射出来则一同删除

docker cp /path <容器ID>:<容器内路径> # 将文件从容器中复制到宿主机
docker exec -it <容器ID> /bin/bash # 如果容器中没有 bash 则使用 sh
docker exec -it <容器ID> /bin/sh

迁移

docker save <容器名/ID> > image.tar # 将容器导出为tar
docker load -i image.tar # 在目标机器上重新导入容器

Docker Compose

Compose 文件的编写需要遵从 yaml 文件的基本原则，它的基本原则如下：

• 大小写敏感
• 使用缩进表示层级关系
• 缩进时不允许使用Tab键，只允许使用空格。
• 缩进的空格数目不重要，只要相同层级的元素左侧对齐即可

一个最基础的 Compose 文件应该是这样的：

services:
  gitea:
    image: gitea/gitea:latest
    environment:
      - DB_TYPE=postgres
      - DB_HOST=db:5432
      - DB_NAME=gitea
      - DB_USER=gitea
      - DB_PASSWD=gitea
    restart: always
    volumes:
      - git_data:/data
    ports:
      - 3000:3000
  db:
    image: postgres:alpine
    environment:
      - POSTGRES_USER=gitea
      - POSTGRES_PASSWORD=gitea
      - POSTGRES_DB=gitea
    restart: always
    volumes:
      - db_data:/var/lib/postgresql/data
    expose:
      - 5432
  volumes:
    db_data:
    git_data:

新版的 Compose 文件已经不需要去定义 service ，如果你继续定义将会收到警告：

The top-level version property is defined by the Compose Specification for backward compatibility. It is only informative and you'll receive a warning message that it is obsolete if used.

Compose doesn't use version to select an exact schema to validate the Compose file, but prefers the most recent schema when it's implemented.

Compose validates whether it can fully parse the Compose file. If some fields are unknown, typically because the Compose file was written with fields defined by a newer version of the Specification, you'll receive a warning message.

services

每个 Compose 文件都必须要定义一个 services ，其中 gitea 和 db 的层级是一样的，为定义的服务名称

image 的意思是指拉取的镜像，其中 :latest 指的是拉取的最新的镜像，可以自己制定镜像的版本号

environment 指的是环境变量，当然也可以不在 Compose 文件中指定，可以直接写在与 Compose 文件同目录的 .env 文件中

使用 .env 文件

.env 文件内容如下：

DATABASE_URL=postgres://user:password@db:5432/mydatabase
REDIS_URL=redis://redis:6379

然后在 Compose 文件中，可以直接使用这些变量，而不用再次显式声明：

services:
  web:
    image: myapp
    environment:
      - DATABASE_URL
      - REDIS_URL

ports 端口

用来定义主机和容器之间的端口映射（mappings）

如果你定义了 network_mode:host 再进行端口映射，则会出现错误

[主机端口]:[容器内IP](port)

ports:
  - "3000"
  - "3000-3005"
  - "8000:8000"
  - "9090-9091:8080-8081"
  - "49100:22"
  - "8000-9000:80"
  - "127.0.0.1:8001:8001"
  - "127.0.0.1:5000-5010:5000-5010"
  - "6060:6060/udp"

expose 暴露

用来暴露入站端口（incoming），这个暴露和 ports 不同，只能在 Compose 内定义的网络进行通讯，具体语法：

<端口号>/[tcp/udp] 或者 <开始端口-结束端口>[tcp/udp]

expose:
  - "3000"
  - "8000"
  - "8080-8085/tcp"

如果不定义是 tcp/udp，则默认是 tcp

restart 重启

restart 定义了当容器停止后应该如何处理

• no： 默认的选项，容器关闭了就自动关闭了
• always： 不管容器是由于错误还是手动停止，都会自动重启
• unless-stopped： 除非是手动停止，否则容器自动重启
• on-failure：仅在容器因错误退出时重启，可以指定一个可选的重启次数限制，如 on-failure:3

restart: "no"
restart: always
restart: on-failure
restart: on-failure:3
restart: unless-stopped

volumes 卷

用于定义容器可以用来持久化存储的挂载点，当容器被重启、删除、重新创建的时候数据不会消失

 volumes:
      - type: volume
        source: db-data
        target: /data
        volume:
          nocopy: true
          subpath: sub
      - type: bind
        source: /var/run/postgres/postgres.sock
        target: /var/run/postgres/postgres.sock

volumes:
    - db_data:/var/lib/postgresql/data

networks

networks 其实是和 services 的层级是一样的，在 networks 里面定义了容器如何与外部进行通讯的方式：

services:
  proxy:
    build: ./proxy
    networks:
      - frontend
  app:
    build: ./app
    networks:
      - frontend
      - backend
  db:
    image: postgres
    networks:
      - backend

networks:
  frontend:
    # Specify driver options
    driver: bridge
    driver_opts:
      com.docker.network.bridge.host_binding_ipv4: "127.0.0.1"
  backend:
    # Use a custom driver
    driver: custom-driver

Docker 其实是提供了对 IPv6 的支持，具体可以参考：Use IPv6 networking | Docker Docs

在上面这个例子中：

• 这个 Docker Compose 文件定义了三个服务（proxy、app 和 db）以及两个网络（frontend 和 backend）
• proxy 和 app 服务可以通过 frontend 网络进行通信，而 app 和 db 服务可以通过 backend 网络进行通信

当然也可以啥也不干，只命名网络：

networks:
  backnet:
  frontnet:

external 连接到已经创建的其他网络

services:
  proxy:
    image: example/proxy
    networks:
      - outside
      - default
  app:
    image: example/app
    networks:
      - default

networks:
  outside:
    external: true

使用 external 将尝试连接到已经创建好的其他 Docker 网络，这对于进行容器内的通讯非常有帮助

volumes

volumes 能够帮助你将容器内的文件持久化存储，Docker engine 能帮助你处理好这一切

services:
  backend:
    image: example/database
    volumes:
      - db-data:/etc/data

  backup:
    image: backup-service
    volumes:
      - db-data:/var/lib/backup/data

volumes:
  db-data:

Dockerfile

# 使用官方的Go镜像作为基础镜像
FROM golang:1.20 AS builder

# 设置工作目录
WORKDIR /app

# 复制当前目录内容到工作目录
COPY . .

# 下载依赖
RUN go mod download

# 编译Go程序
RUN go build -o run

# 使用一个更小的基础镜像来运行编译后的二进制文件
FROM alpine:latest

# 安装运行二进制文件所需的依赖项
RUN apk add --no-cache libc6-compat

# 设置工作目录
WORKDIR /app

# 从构建阶段复制编译后的二进制文件
COPY --from=builder /app/run .

# 设置执行权限
RUN chmod +x run

# 设置要暴露的端口
EXPOSE 3000

# 运行程序
CMD ["./run", "-input", "/input", "-output", "/output", "-quality", "90", "-workers", "4"]

如何简单的去理解 Dockerfile？我的理解是把他当作一个菜单，FROM 就是厨房，定义了一个基础镜像，这个镜像可以是操作系统，也可以是别人封装好的其他镜像，我们就可以在这个为我们准备好东西的厨房里面炒菜了。WORKDIR 就是灶台所在的地方，工作区嘛，为了规范一般都设置在 /app 中。COPY 就是把买来的食材（本地工作区的文件）放到灶台 WORKDIR 上。RUN 就是开始做菜，去执行一些具体要在构建容器的时候执行的指令，在这里我们执行了 RUN go mod download 和 RUN go build -o run ，先安装了 Go 的库，之后再编译。EXPOSE 类似于上菜的窗口，用来告诉用户，写入到 Compose 中的端口。最后的 CMD 就是上菜的过程，当容器正在开始运行 docker run 之后要运行的程序

Docker build 构建Docker

最简单的构建方法就是：

docker -t image <dockerfile path> # 其中 -t 后面的就是你指定的镜像名

Multi-platform builds 多平台构建

多平台构建能够帮助你在一个平台上构建出可以用于 linux/amd64 、 linux/arm64 或者 windows/amd64 等多种平台等镜像

docker buildx build --platform linux/amd64,linux/arm64 .

贡献者

liueic

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fa5ce63-update: docker advance note