1、docker

1.1、Docker简介与安装

1.1.1、docker是什么

Docker 是一个应用打包、分发、部署的工具

你也可以把它理解为一个轻量的虚拟机，它只虚拟你软件需要的运行环境，多余的一点都不要，而普通虚拟机则是一个完整而庞大的系统，包含各种不管你要不要的软件。

1.docker与普通虚拟机对比

特性	普通虚拟机	Docker
跨平台	通常只能在桌面级系统运行，例如 Windows/Mac，无法在不带图形界面的服务器上运行	支持的系统非常多，各类 windows 和 Linux 都支持
性能	性能损耗大，内存占用高，因为是把整个完整系统都虚拟出来了	性能好，只虚拟软件所需运行环境，最大化减少没用的配置
自动化	需要手动安装所有东西	一个命令就可以自动部署好所需环境
稳定性	稳定性不高，不同系统差异大	稳定性好，不同系统都一样部署方式

2.打包、分发、部署？

打包：就是把你软件运行所需的依赖、第三方库、软件打包到一起，变成一个安装包
分发：你可以把你打包好的“安装包”上传到一个镜像仓库，其他人可以非常方便的获取和安装
部署：拿着“安装包”就可以一个命令运行起来你的应用，自动模拟出一摸一样的运行环境，不管是在 Windows/Mac/Linux。

3.Docker 部署的优势

常规应用开发部署方式：自己在 Windows 上开发、测试 --> 到 Linux 服务器配置运行环境部署。

问题：我机器上跑都没问题，怎么到服务器就各种问题了

用 Docker 开发部署流程：自己在 Windows 上开发、测试 --> 打包为 Docker 镜像（可以理解为软件安装包） --> 各种服务器上只需要一个命令部署好

4.Docker 通常用来做什么

应用分发、部署，方便传播给他人安装。特别是开源软件和提供私有部署的应用
快速安装测试/学习软件，用完就丢（类似小程序），不把时间浪费在安装软件上。例如 Redis / MongoDB / ElasticSearch / ELK
多个版本软件共存，不污染系统，例如 Python2、Python3，Redis4.0，Redis5.0
Windows 上体验/学习各种 Linux 系统

5.重要概念：镜像、容器

镜像：可以理解为软件安装包，可以方便的进行传播和安装。
容器：软件安装后的状态，每个软件运行环境都是独立的、隔离的，称之为容器。

1.1.2、Docker安装

桌面版：https://www.docker.com/products/docker-desktop
服务器版：https://docs.docker.com/engine/install/#server

1.报错解决方案

解决方法：

控制面板->程序->启用或关闭 windows 功能，开启 Windows 虚拟化和 Linux 子系统（WSL2)

命令行安装 Linux 子系统（这步可能不需要，因为 docker 安装时有说自动安装 wsl）
wsl --install -d Ubuntu

命令行安装可能太慢，你也可以打开微软商店 Microsoft Store 搜索 Linux 进行安装

设置开机启动 Hypervisor
bcdedit /set hypervisorlaunchtype auto

注意要用管理员权限打开 PowerShell

确保 BIOS 已开启虚拟化，下图检查是否已开启好

如果是已禁用，请在开机时按 F2 进入 BIOS 开启一下，不会设置的可以网上搜索下自己主板的设置方法，Intel 和 AMD 的设置可能稍有不同

出现下图错误，点击链接安装最新版本的 WSL2

https://wslstorestorage.blob.core.windows.net/wslblob/wsl_update_x64.msi

2.镜像加速

Docker官方有很多已经打包好的镜像源，有时我们需要去拉取，但是由于默认镜像源在国外，所以拉取很慢，因此我们可以更换镜像源。

镜像加速器	镜像加速器地址
Docker 中国官方镜像	https://registry.docker-cn.com
DaoCloud 镜像站	http://f1361db2.m.daocloud.io
Azure 中国镜像	https://dockerhub.azk8s.cn
科大镜像站	https://docker.mirrors.ustc.edu.cn
阿里云	https://<your_code>.mirror.aliyuncs.com
七牛云	https://reg-mirror.qiniu.com
网易云	https://hub-mirror.c.163.com
腾讯云	https://mirror.ccs.tencentyun.com

"registry-mirrors":["https://docker.mirrors.ustc.edu.cn","https://registry.docker-cn.com"],

1.2、Docker快速安装软件

1.2.1、直接安装的缺点

安装麻烦，可能有各种依赖，运行报错。例如：WordPress，ElasticSearch，Redis，ELK
可能对 Windows 并不友好，运行有各种兼容问题，软件只支持 Linux 上跑
不方便安装多版本软件，不能共存。
电脑安装了一堆软件，拖慢电脑速度。
不同系统和硬件，安装方式不一样

1.2.2、Docker安装优点

一个命令就可以安装好，快速方便
有大量的镜像，可直接使用
没有系统兼容问题，Linux 专享软件也照样跑
支持软件多版本共存
用完就丢，不拖慢电脑速度
不同系统和硬件，只要安装好 Docker 其他都一样了，一个命令搞定所有

1.2.3、Docker安装redis

Redis 官网：https://redis.io/

官网下载安装教程只有源码安装方式，没有 Windows 版本。想要自己安装 windows 版本需要去找别人编译好的安装包。

Docker 官方镜像仓库查找 Redis ：https://hub.docker.com/

一个命令跑起来：docker run -d -p 6379:6379 --name redis redis:latest

命令参考：https://docs.docker.com/engine/reference/commandline/run/

菜鸟教程：docker run命令

docker run 
-d //后台执行
-p 6379:6379 //端口映射，前者表示物理机器端口，后者表示docker容器端口
--name MyRedis //指定该容器名称为MyRedis
redis //实例镜像
redis:latest //表示拉取docker容器最新仓库

跑起来之后，我们就可以访问我们映射的端口 6379 访问到redis了。也可以使用Docker界面的cli进行操作。

1.2.4、Docker安装Wordpress

我们在一个目录下编写一个文件，文件名一定为 docker-compose.yml

version: '3.1'

services:

  wordpress:
    image: wordpress
    restart: always
    ports:
      - 8080:80
    environment:
      WORDPRESS_DB_HOST: db
      WORDPRESS_DB_USER: exampleuser
      WORDPRESS_DB_PASSWORD: examplepass
      WORDPRESS_DB_NAME: exampledb
    volumes:
      - wordpress:/var/www/html

  db:
    image: mysql:5.7
    restart: always
    environment:
      MYSQL_DATABASE: exampledb
      MYSQL_USER: exampleuser
      MYSQL_PASSWORD: examplepass
      MYSQL_RANDOM_ROOT_PASSWORD: '1'
    volumes:
      - db:/var/lib/mysql

volumes:
  wordpress:
  db:

在当前目录下打开控制台，windows按住shift+右键，可以使用powerShell。执行 docker-compose up -d。执行完成之后，我们就可以找到一个名为 wordpress 的docker镜像。

docker-compose.yaml文件的方式打包，可以将复杂的应用打包成为一个镜像，如wordpress，就拥有wordpress和redis两个系统。

docker-compose的方式，后面我们hiu重点提到。

1.2.5、安装ELK

使用命令： docker run -p 5601:5601 -p 9200:9200 -p 5044:5044 -it --name elk sebp/elk

内存不够解决方法

转到用户目录 cd ~，路径类似这个：C:\Users\<UserName>

创建 .wslconfig 文件填入以下内容

[wsl2]
memory=10GB # Limits VM memory in WSL 2 to 4 GB
processors=2 # Makes the WSL 2 VM use two virtual processors

生效配置，命令行运行 wsl --shutdown

1.2.6、docker相关命令

菜鸟教程：docker命令大全

docker ps 查看当前运行中的容器
docker images 查看镜像列表
docker rm container-id 删除指定 id 的容器
docker stop/start container-id 停止/启动指定 id 的容器
docker rmi image-id 删除指定 id 的镜像
docker volume ls 查看 volume 列表
docker network ls 查看网络列表

1.3、制作自己的镜像

我们以java的SpringBoot项目为例，打包的前提条件如下：

我们有一个使用maven， mvn package 打包后在 target 目录下生成的项目jar包
需要安装并使用docker读取DockerFile进行打包
编写DockerFile文件

1.3.1、编写DockerFile

编写DockerFile，名字即为 DockerFile ，无需添加后缀。

知乎：DockerFile详解

# 基础镜像，Docker Hub上官方提供的java镜像，版本号是8也就是jdk1.8
FROM openjdk:8-jdk 
# 作者，新版本已经移除
MAINTAINER dcy "王富贵@qq.com"
# 和ADD一样，作用都是将文件或目录复制到Dockerfile构建的镜像中。我们的项目名为system-center，因此映射jar包
COPY target/system-center.jar /app.jar
# 用于指定构建镜像时运行的命令
RUN sh -c 'touch /app.jar'
# 对容器与实体机器进行目录映射，VOLUME指向了一个/tmp的目录，由于Spring Boot使用内置的Tomcat容器，Tomcat默认使用/tmp作为工作目录。效果就是在主机的/var/lib/docker目录下创建了一个临时文件，并连接到容器的/tmp。
VOLUME /tmp
# 容器的暴露端口
EXPOSE 13000

# 修改spring环境变量
#ENV JAVA_OPTS="-Dspring.profiles.active=test"
ENV JAVA_OPTS=""

# skywalking 链路追踪地址
ENV BACKEND_SERVICE="oap:11800"


# 应用启动命令 参数设定
ENTRYPOINT [ "sh", "-c", "java -javaagent:/opt/agent/skywalking-agent.jar \
-Dskywalking.agent.service_name=system-center \
-Dskywalking.collector.backend_service=$BACKEND_SERVICE \
$JAVA_OPTS -Djava.security.egd=file:/dev/./urandom -jar /app.jar" ]

Dockerfile文档

实用技巧：
如果你写 Dockerfile 时经常遇到一些运行错误，依赖错误等，你可以直接运行一个依赖的底，然后进入终端进行配置环境，成功后再把做过的步骤命令写道 Dockerfile 文件中，这样编写调试会快很多。
例如上面的底是node:11，我们可以运行docker run -it -d node:11 bash，跑起来后进入容器终端配置依赖的软件，然后尝试跑起来自己的软件，最后把所有做过的步骤写入到 Dockerfile 就好了。
掌握好这个技巧，你的 Dockerfile 文件编写起来就非常的得心应手了。

1.3.2、打包镜像

编译 docker build -t test:v1 .

-t 设置镜像名字和版本号
命令参考：https://docs.docker.com/engine/reference/commandline/build/

运行 docker run -p 8080:8080 --name test-mySystem test:v1

-p 映射容器内端口到宿主机
--name 容器名字
-d 后台运行
命令参考文档：https://docs.docker.com/engine/reference/run/

1.4、目录挂载

我们知道Docker实际上类似于轻量级虚拟机，对各个容器之间进行资源的隔离。但我们会发现存在一些问题。

使用 Docker 运行后，我们改了项目代码不会立刻生效，需要重新build和run，很是麻烦。
容器里面产生的数据，例如 log 文件，数据库备份文件，容器删除后就丢失了。

目录挂载可以解决以上问题。目录挂载之后，容器所执行的文件都会持久化在挂载的目录中，而不至于删除容器之后，容器数据随之被删除

1.4.1、几种挂载方式

bind mount 直接把宿主机目录映射到容器内，适合挂代码目录和配置文件。可挂到多个容器上（推荐使用）
volume 交由容器创建和管理，创建在宿主机，所以删除容器不会丢失，官方推荐，更高效，Linux 文件系统，适合存储数据库数据。可挂到多个容器上
tmpfs mount 默认的挂载方式，存储在内存当中，随着容器的删除而删除。适合存储临时文件，存宿主机内存中。不可多容器共享。

文档参考：https://docs.docker.com/storage/

1.4.2、挂载演示

1.bind mount

这种挂载方式是直接映射实体机器的磁盘目录的。适合挂载代码目录与配置文件，可以挂载多个容器，是共享的。强烈推荐均使用这种方式

使用这种方式需要我们使用绝对路径绑定。

在 docker run 命令中使用 -v D:/code/app，样例如下：docker run -p 8080:8080 --name test -v D:/code/app

在 docker-compose 中如下：

volumes:
  - ./:/app

两边路径使用 : 隔开，左边代表实体本机路径，右边代表容器镜像路径

2.volume

这种挂载方式依赖于Docker容器本身控制和创建，因此我们使用的时候只需要赋予一个名字即可

在 Docker run 命令中使用 -v db-date:/app ，样例如下：

docker run -p 8080:8080 --name test -v db-date:/app

在 docker-compose 中如下：

volumes:
  - db-date:/app

两边路径使用 : 隔开，左边代表docker管理路径名称，右边代表容器镜像路径

3.总结

无论是bind mount（物理磁盘目录映射）还是volume（docker容器管理）都是使用相同的指令完成的，他们使用 : 也就是冒号隔开，左边代表物理机器地址，右边代表容器镜像地址。

加入冒号左边是一个地址，那就是bind mount（物理磁盘目录映射）的方式管理
假如冒号左边是一个名称，那就是volume（docker容器管理）的方式管理

我们推荐使用bind mount（物理磁盘目录映射）的方式管理，后续我们在了解备份与迁移的过程中，如果交由docker管理最后还是需要创建一个虚拟机采用bind mount（物理磁盘目录映射）的方式迁移出来。

1.5、容器通信

项目往往都不是独立运行的，需要数据库、缓存这些东西配合完成。

那么如果我跑起来的web容器项目现在需要连接redis容器可以吗？

当然可以。实际上Docker底层使用虚拟网卡来控制容器与容器之间的互通。我们也可以理解为模拟路由和机器，可以手动控制连通关系。默认创建的容器会在 docker0 虚拟网络下，因此默认创建的容器实际上是可以联通的。

能干嘛？

容器间的互联和通信以及端口映射
容器IP变动时候可以通过服务名直接网络通信而不受到影响

1.5.1、创建虚拟网络

要想多容器之间互通，从 Web 容器访问 Redis 容器，我们只需要把他们放到同个网络中就可以了。

文档参考：https://docs.docker.com/engine/reference/commandline/network/

创建一个名为 test-net 的网络：

docker network create test-net

运行 Redis 在 test-net 网络中，别名redis-network

docker run -d --name redis 
--network test-net # 指定虚拟网络
--network-alias redis-network # 虚拟网络别名
redis:latest

修改代码中访问redis的地址为网络别名

const redis = require('redis');
let rds = redis.createClient({url: "redis-network://redis:6379"});

简单来说，上面的 redis-network 表示我建立的虚拟网络名， redis:6379 代表访问名为 redis 这个容器的 6379 端口。

整体url redis-network://redis:6379 表示访问 redis-network 虚拟网络下的 redis 容器的 6379 端口。

我们之所以不写具体的ip而采用名称来代替是因为在虚拟网络下容器的ip可能会发生改变，因此采用名称替代能够屏蔽ip变动的细节

运行 Web 项目，使用同个网络

只要在同一个虚拟网络下，就可以互相访问到了

docker run -p 8080:8080 --name test -v D:/test:/app --network test-net -d test:v1

1.6、docker-compose

docker-compose-file-v3文档

docker-compose-file文档

docker-compose是一项容器编排工具，在快速安装软件中，我们使用到了Docker-Compose去安装WordPress，原因是因为其需要依赖mysql，因此一个容器需要跑两个应用。在这种情况下，需要使用Docker-Compose构件。

我们在梳理一遍Docker的定义，Docker容器类似于轻量级的虚拟机。因此容器即可以运行单独的应用，我们可以使用 dockerFile 的方式去打包镜像了，依赖虚拟网络通讯，容器与容器之间也可以互相通讯。而 docker-compose 可以让我们将多个镜像打包成为一个容器，我们可以使用docker-compose来编排我们所有的镜像，来控制各个镜像的相关配置。

使用 docker-compose 可以把项目的多个镜像集合到一起，一键运行。流程如下：使用DockerFile打包镜像 -> 使用DockerCompose将多个镜像打包成一个镜像

1.6.1、安装Docker Compose

如果你是安装的桌面版 Docker，不需要额外安装，已经包含了。
如果是没图形界面的服务器版 Docker，你需要单独安装安装文档
运行 docker-compose 检查是否安装成功

1.6.2、编写脚本

要把项目依赖的多个服务集合到一起，我们需要编写一个docker-compose.yml文件，描述依赖哪些服务

你需要注意的是，docker-compose有很多版本，并且每个版本内容可能发生一些改变，你需要安装你docker对应的docker-compose工具版本。当然，yaml文件顶部你可以配置docker-compose工具版本，他是向下兼容的

参考文档：https://docs.docker.com/compose/compose-file/compose-file-v3/

我们在一个目录下编写一个文件，文件名一定为 docker-compose.yml

# docker-compose版本
version: "3.7"

# 服务列表
services:
  app:
    build: ./
    ports:
      - 80:8080
    volumes:
      - ./:/app
    environment:
      - TZ=Asia/Shanghai
  redis:
    image: redis:5.0.13
    volumes:
      - redis:/data
    environment:
      - TZ=Asia/Shanghai

# 服务卷
volumes:
  redis:

容器默认时间不是北京时间，增加 TZ=Asia/Shanghai 可以改为北京时间

在docker-compose.yml 文件所在目录，执行：docker-compose up就可以跑起来了。

命令参考：https://docs.docker.com/compose/compose-file/

1.6.3、其他相关命令

常用命令为执行yaml文件的docker-compose并在后台运行： docker-compose -f [yaml文件名] up -d

在后台运行只需要加一个 -d 参数docker-compose up -d
执行别名的yaml文件 docker-compose -f [yaml文件名] up
查看运行状态：docker-compose ps
停止运行：docker-compose stop
重启：docker-compose restart
重启单个服务：docker-compose restart service-name
进入容器命令行：docker-compose exec service-name sh
查看容器运行log：docker-compose logs [service-name]

1.7、发布和部署

1.7.1、Docker镜像仓库

docker镜像仓库和maven镜像仓库相同，都是用于上传和拉取用的，docker镜像通常是拉取我们打包好的能够运行的镜像，而maven通常是上传源代码，依赖。

与maven相同，docker有官方的仓库，当然你也可以搭建自己的私有镜像库，或者使用国内各种大厂提供的镜像托管服务，例如：阿里云、腾讯云。

1.7.2、上传镜像

我们以官方仓库为例，其他仓库详情看他们的文档即可。

首先你要先注册一个账号
创建一个镜像库

命令行登录账号：
docker login -u username
新建一个tag，名字必须跟你注册账号一样
docker tag test:v1 username/test:v1
推上去
docker push username/test:v1
部署试下
docker run -dp 8080:8080 username/test:v1

docker-compose 中也可以直接用这个镜像了

version: "3.7"

services:
  app:
#    build: ./
    image: helloguguji/test:v1
    ports:
      - 80:8080
    volumes:
      - ./:/app
    environment:
      - TZ=Asia/Shanghai
  redis:
    image: redis:5.0.13
    volumes:
      - redis:/data
    environment:
      - TZ=Asia/Shanghai

volumes:
  redis:

1.7.3、使用阿里云

docker 官方的镜像托管有时候上传和下载都太慢了，如果你想要更快的速度，可以使用阿里云的免费镜像托管

登录阿里云

1.8、备份与迁移

1.8.1、迁移方式

我们之前讲到了容器中的数据，如果没有用挂载目录，删除容器后就会丢失数据。

因此我们需要使用到挂载目录，将容器与数据的耦合解开。

如果你使用 bind mount 的方式去直接映射到宿主机的目录，那么迁移数据直接复制目录就好了。

如果你使用 volume 方式挂载的，由于数据是由容器创建和管理的，需要用特殊的方法吧数据弄出来。（当然，容器管理只是我们找到不到数据在哪，实际上还是得持久化在宿主机上面的）

1.8.2、Volume迁移

备份：

运行一个 ubuntu 的容器，挂载需要备份的 volume 到容器，并且挂载宿主机目录到容器里的备份目录。
运行 tar 命令把数据压缩为一个文件
把备份文件复制到需要导入的机器

导入：

运行 ubuntu（ubuntu）容器，挂载容器的 volume，并且挂载宿主机备份文件所在目录到容器里
运行 tar 命令解压备份文件到指定目录

简单说就是应用一个中间容器（ubuntu），挂载并压缩数据，然后再解压出来即可。

备份 MongoDB 数据演示

运行一个 mongodb，创建一个名叫mongo-data的 volume 指向容器的 /data 目录
docker run -p 27018:27017 --name mongo -v mongo-data:/data -d mongo:4.4
运行一个 Ubuntu 的容器，挂载mongo容器的所有 volume，映射宿主机的 backup 目录到容器里面的 /backup 目录，然后运行 tar 命令把数据压缩打包
docker run --rm --volumes-from mongo -v d:/backup:/backup ubuntu tar cvf /backup/backup.tar /data/

最后你就可以拿着这个 backup.tar 文件去其他地方导入了。

恢复 Volume 数据演示

运行一个 ubuntu 容器，挂载 mongo 容器的所有 volumes，然后读取 /backup 目录中的备份文件，解压到 /data/ 目录
docker run --rm --volumes-from mongo -v d:/backup:/backup ubuntu bash -c "cd /data/ && tar xvf /backup/backup.tar --strip 1"

注意，volumes-from 指定的是容器名字
strip 1 表示解压时去掉前面1层目录，因为压缩时包含了绝对路径

1.9、常用命令总结与注意事项

常用命令：

# 拉取镜像
docker pull [镜像名/镜像名称:版本号]
# 查看镜像列表
docker images
# 删除镜像
docker rmi [镜像名/镜像id]

# 启动容器
docker start [容器名/容器id]
# 关闭容器
docker stop [容器名/容器id]
# 重启容器
docker restart [容器名/容器id]
# 查看启动的容器
docker ps
# 查看所有的容器（-a == -all）
docker ps -a
# 进入容器
docker exec -it [容器名] /bin/bash
例：
docker exec -it mysql /bin/bash
# 删除容器
docker rm [容器名/容器id]

# 查看容器日志
docker logs [容器名/容器id]
# 查看容器前五百条日志
docker logs --tail=500 [容器名/容器id]
# 查看持续输出的前200条日志
docker logs --tail=200 -f halo

# 执行docker-compose -d代表后台长期运行 -f表示指定文件名（不是docker-compose.yaml的时候用）
docker-compose up
docker-compose up -d
docker-compose -f wfg_docker-compose.yaml up -d

注意：

在挂载的时候，dockerfile的 copy 能够复制目录下的所有内容，但docker run中的 -v 不能复制子目录下的子目录
dockerfile无法读取绝对路径，无法读取当前路径以外的路径

Docker