docker从入门到实战

前言

本文是我通过三个星期业余时间学习后而写的文章，对docker的了解还处于入门阶段。希望本文能帮忙一些想学习docker的朋友快速入门。练习及实战代码都在github仓库中。如果我的文章能帮助到你的话，可以给我的docker项目点个赞哦

docker基础

介绍

docker是一个开源的应用容器引擎，开发者可以打包自己的应用到容器里面，然后迁移到其他机器的docker应用中，可以实现快速部署。如果出现的故障，可以通过镜像，快速恢复服务。

举个例子，公司一般都会有多套环境，那么如何保持多套的运行环境一致，这个时候就可以用到docker。且当要求增加一套环境的时候，你无需在一个新服务器上一个个环境安装、配置。只需要运行下docker。同时官方还提供了Docker Hub，拥有大量的高质量的官方镜像。你可以将自己的镜像上传上去。有点类似于github。

安装

官方提供了安装教程，挺详细的。官方安装教程

docker起步

第一步：执行下docker -v确认下是否成功安装了docker

如果成功安装了，命令行将会输出入docker的版本号。如下：

Docker version 18.09.2, build 6247962

docker的整个生命周期大致可分为：

镜像
容器
仓库

这里以ubuntu镜像为例，介绍下镜像

在下载ubuntu镜像之前运行下docker images(查看镜像命令)查看下本地的镜像。如果你还没下载过镜像的话，当然会出现空。这里贴下我本地的镜像

➜  study-docker git:(master) ✗ docker images
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
todolist_static     latest              de5e325037e9        2 hours ago         1.05GB
todolist_nodejs     latest              53efd80e03e1        2 hours ago         898MB
ubuntu              18.04               7698f282e524        4 weeks ago         69.9MB
mysql               latest              990386cbd5c0        5 weeks ago         443MB
node                8                   a5c31320f223        6 weeks ago         895MB
mysql               5.6                 73829d7b6139        6 weeks ago         256MB

使用拉取镜像命令docker pull 拉取ubuntu镜像：docker pull ubuntu。当你不指定版本时，默认拉取latest版本。

➜  study-docker git:(master) ✗ docker pull ubuntu
Using default tag: latest
latest: Pulling from library/ubuntu
5b7339215d1d: Pull complete 
14ca88e9f672: Pull complete 
a31c3b1caad4: Pull complete 
b054a26005b7: Pull complete 
Digest: sha256:9b1702dcfe32c873a770a32cfd306dd7fc1c4fd134adfb783db68defc8894b3c
Status: Downloaded newer image for ubuntu:latest
➜  study-docker git:(master) ✗ docker images
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
ubuntu              latest              4c108a37151f        12 hours ago        64.2MB

也可安装指定版本镜像：docker pull ubuntu:18.04

接下来基于ubuntu镜像启动一个容器

docker run --name first -it ubuntu bash

--name 用于指定容器名
it 用于交互式命令行操作，如下面例子运行后，会打开容器的命令行
上面的ubuntu指的镜像，默认基于latest。除非指定版本如ubuntu:18.04

运行上面的命令后，命令行工具就会自动进入容器的命令行。如果想要退出该命令行界面，可输入exit以退出。

➜  study-docker git:(master) ✗ docker run --name first -it ubuntu bash
root@b7862a018c2c:/#

如果想让该容器在后台运行可以通过加-d配置来让该容器在后台运行。后台运行，命令行工具不会进入该容器。

使用docker ps查看当前运行中的容器。

➜  study-docker git:(master) ✗ docker ps
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
cf8375f48225        ubuntu              "bash"              15 seconds ago      Up 14 seconds                           first

使用-d来让容器在后台运行

➜  study-docker git:(master) ✗ docker run --name first -itd ubuntu bash
6df29a09d1f1bb0041b7eb59b5288162471ed8a663007f88c6a30e3fd1f4fbe2

命令行会返回容器id

使用docker container ls 查看所有容器列表（不包括停止运行的容器）

➜  study-docker git:(master) ✗ docker container ls -a
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED              STATUS              PORTS               NAMES
cf8375f48225        ubuntu              "bash"              About a minute ago   Up About a minute                       first

使用docker stop <容器id或容器名称>停止容器的运行。

➜  study-docker git:(master) ✗ docker stop 6df29a09d1f1
6df29a09d1f1

执行命令后，会返回你刚输入容器的id。上面的容器id不需要填全。就想git的commit id一样。

这个时候通过docker container ls是查不到容器信息的。需要用docker container ls -a来查看。

➜  study-docker git:(master) ✗ docker container ls -a
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS                     PORTS               NAMES
6df29a09d1f1        ubuntu              "bash"              5 minutes ago       Exited (0) 4 minutes ago

可以看到STATUS一栏处，该容器是处于停止状态的。

使用docker rm <容器id 或者容器昵称>

➜  node git:(master) docker container ls -a
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS                      PORTS               NAMES
a217eea7188f        ubuntu              "/bin/bash"         11 seconds ago      Exited (0) 10 seconds ago                       dreamy_ishizaka

执行docker rm a21 (id可以不输全)

➜  node git:(master) docker rm a21
a21

执行完之后，命令行会返回之前输入的容器id

使用docker container prune，来清空停用状态的容器。

使用docker exec命令进入运行中的容器

如想进入刚才后台运行的容器的交互式界面:docker exec -it <容器名称或者容器id> bash

➜  study-docker git:(master) ✗ docker exec -it first bash
root@2a87b2f62a6e:/#

想查看更多关于docker的命令，点击这里

Dockerfile

举个node镜像的例子

新建一个文件夹

我这里就新建一个名为node的文件夹，具体文件可参照我的github项目的node目录

// index.js
const express = require('express');
const app = express();

app.get('/', (req, res) => {
    res.end('success')
})

app.listen(6001)

// Dockerfile
FROM node:8

WORKDIR /home/node

COPY ../ ../

RUN npm install

CMD npm start

指令介绍

FROM 我这个node例子是基于node8镜像
WORKDIR 指定工作区。
COPY 将本地目录文件拷贝到docker中
RUN 运行一个容器，每个RUN都会生成一个容器
CMD 执行命令，与RUN相似

注意有必要添加.dockerignore文件，文件中可以填写你不想打包进容器的文件。类似于.gitignore

// .dockerignore
/node_modules
package-lock.json

详细解释，详见dockerfile

docker build 命令用于使用 Dockerfile 创建镜像

执行：docker build -t mynode .;

-t: 镜像的名字及标签，通常 name:tag 或者 name 格式；可以在一次构建中为一个镜像设置多个标签。tag不写默认为latest版本

要注意后面的. 这个表示Dockerfile文件在当前目录。

构建镜像成功之后：

➜  node git:(master) ✗ docker images
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
mynode              latest              3cd10521f802        10 hours ago        898MB

接下来就基于该镜像运行一个node容器: docker run --name mynode -p 4001:6001 mynode

--name: 表示该容器的匿名
-p: 表示端口映射，因为主机的ip跟容器的ip是不同的，需要把容器的服务映射到0.0.0.0:自己设置的主机端口，host不填默认为0.0.0.0。 <主机端口>:<容器中端口>；

➜  node git:(master) ✗ docker run --name mynode -p 4001:6001 mynode

> example2@1.0.0 start /home/node
> node index.js

浏览器访问localhost:4001,页面会展示出node响应的success字符串了。

构建完镜像后，你觉得不需要该镜像，想删除怎么办呢？

首先执行：docker images列出镜像列表

➜  node git:(master) ✗ docker images
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
mynode              latest              3cd10521f802        10 hours ago        898MB

使用docker rmi <image id>来删除镜像：docker rmi 3cd10521f802,如果提醒该镜像被容器占用着，那么你就需要先删除该容器(参考上面介绍的命令)。

docker实战

本次实战案例是todolist。技术栈为vue、node、mysql。具体代码见项目目录todolist,下面就不一一贴代码了。就讲下重点。

下面我就顺着依赖关系来讲，所以先从mysql开始讲起

构建mysql

执行：docker run --name mymysql -d -p 3308:3306 -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 mysql

--name 给mysql容器设置匿名
-d表示后台运行
-p表示将容器的3306端口的映射到本地的3308端口，如果不设置的话，本地是无法访问该MySQL服务的。
-e MYSQL_ROOT_PASSWORD 设置root的账号密码。
mysql 后面不指定版本话，默认会latest版本

在执行该语句之前，假如你之前没有pull过mysql镜像。docker在本地找不到你要的镜像就会帮你从docker仓库拉取mysql:latest镜像。

这个时候容器就启动成功了。

尝试下用navicat连接下试试

鼠标放入黄色小三角出现如下报错。

2013 - Lost connection to MySQL server at 'reading initial communication packet', system error: 0 "Internal error/check (Not system error)"

这是因为mysql8以上，都会使用新的验证方式。

不妨查下信息: select host,user,plugin,authentication_string from mysql.user;

mysql> select host,user,plugin,authentication_string from mysql.user;
+-----------+------------------+-----------------------+------------------------------------------------------------------------+
| host      | user             | plugin                | authentication_string                                                  |
+-----------+------------------+-----------------------+------------------------------------------------------------------------+
| %         | root             | caching_sha2_password | *6BB4837EB74329105EE4568DDA7DC67ED2CA2AD9                              |
| localhost | mysql.infoschema | caching_sha2_password | $A$005$THISISACOMBINATIONOFINVALIDSALTANDPASSWORDTHATMUSTNEVERBRBEUSED |
| localhost | mysql.session    | caching_sha2_password | $A$005$THISISACOMBINATIONOFINVALIDSALTANDPASSWORDTHATMUSTNEVERBRBEUSED |
| localhost | mysql.sys        | caching_sha2_password | $A$005$THISISACOMBINATIONOFINVALIDSALTANDPASSWORDTHATMUSTNEVERBRBEUSED |
)7k44VulAglQJgGpvgSG.ylA/rdbkqWjiqQJiq3DGsug5HIy3 |ord | $A$005$0pU+sGm[on
+-----------+------------------+-----------------------+------------------------------------------------------------------------+

plugin一栏可看到都是caching_sha2_password。

那么如何才能将其改成可连接的呢？只需要将其plugin改成mysql_native_password就可以访问了。

ALTER user 'root'@'%' IDENTIFIED WITH mysql_native_password BY '123456';

你可以先用上面查询账户信息查下是否修改成功了。

修改成功后，可以尝试下用navicat连接下mysql。不出意外的话就能成功连接上了。

当然我下面的例子用mysql:5.6，方便操作，不需要修改plugin。

执行命令：docker run --name mymysql -d -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 -p 3308:3306 mysql:5.6

启动容器后可以执行：docker exec -it mymysql bash进入容器

执行：mysql -uroot -p123456进入mysql控制台

执行：show databases;查看mysql数据库

mysql> show databases;
+--------------------+
| Database           |
+--------------------+
| information_schema |
| mysql              |
| performance_schema |
+--------------------+
3 rows in set (0.00 sec)

执行：create database todolist;创建todolist应用的数据库

执行：show databases;查看刚刚创建的todolist数据库

mysql> show databases;
+--------------------+
| Database           |
+--------------------+
| information_schema |
| mysql              |
| performance_schema |
| todolist           |
+--------------------+
4 rows in set (0.00 sec)

可以看到数据库中多了个todolist数据库

接下来选择该todolist数据库

执行：use todolist;选中该数据库

创建表:

CREATE TABLE list (
    id INT(11) AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    text VARCHAR(255),
    checked INT(11) DEFAULT 0
    );

执行：show tables;查看todolist数据库下的表

mysql> show tables;
+--------------------+
| Tables_in_todolist |
+--------------------+
| list               |
+--------------------+
1 row in set (0.00 sec)

执行：describe list;查看表

mysql> describe list;
+---------+--------------+------+-----+---------+----------------+
| Field   | Type         | Null | Key | Default | Extra          |
+---------+--------------+------+-----+---------+----------------+
| id      | int(11)      | NO   | PRI | NULL    | auto_increment |
| text    | varchar(255) | YES  |     | NULL    |                |
| checked | int(11)      | YES  |     | 0       |                |
+---------+--------------+------+-----+---------+----------------+
3 rows in set (0.01 sec)

执行：insert into list set checked = 0, text = 'haha'; 往表中插入一条数据；

执行：select * from list;

mysql> select * from list;
+----+------+---------+
| id | text | checked |
+----+------+---------+
|  1 | haha |       0 |
+----+------+---------+
1 row in set (0.01 sec)

一切正常

构建node

mysql服务启动好了，接下来就是启动node服务，并连接刚启动的mysql服务了。

话不多说，直接上代码，解释看注释

// index.js
const mysql = require('mysql'); // mysql包
const express = require('express');
const app = express();
const bodyParser = require('body-parser'); // post请求需要引入的包
app.use(bodyParser.json());

// mysql配置（用于连接刚启动的mysql服务）
const opt = {
    host: 'localhost',
    user: 'root',
    port: '3308',
    password: '123456',
    database: 'todolist'
};

const connection = mysql.createConnection(opt);

const sqlFn = (sql) => {
    return new Promise((resolve, reject) => {
        connection.query(sql, (err, results, filelds) => {
            if (err) throw err;
            resolve(results);
        });
    })
}

connection.connect(async (err) => {
    if (err) throw err;
    console.log('mysql connncted success!');
})

// todolist 列表查询
app.get('/getList', async (req, res) => {
    const sql = `SELECT * FROM list`;

    const data = await sqlFn(sql);

    res.json({
        code: 0,
        data,
        message: 'success'
    })
})

// todolist 插入数据
app.post('/insert', async (req, res) => {
    const sql = `INSERT INTO list SET checked = ${req.body.checked}, text = '${req.body.text}'`;
    const data = await sqlFn(sql);

    res.json({
        code: 0,
        data,
        message: 'success'
    })
})

app.listen(3000);

执行: node index.js后，控制台输入

➜  server git:(master) ✗ node index.js  
mysql connncted success!

表示node服务连接mysql服务成功；

浏览器可以访问下localhost:3000/getList

{"code":0,"data":[{"id":1,"text":"haha","checked":0}],"message":"success"}

页面将会出现刚才我们sql插入到数据库的数据

既然代码没有问题，那么我们接下来就把他构建成镜像。

构建之前需要把代码中opt的host localhost改为自己主机的ip。因为容器启动的话，连接mysql需要通过主机的3308端口访问。

在当前文件夹新建名为Dockerfile的文件

# 基于最新的 node 镜像
FROM node:8
# 复制当前目录下所有文件到目标镜像 /app/ 目录下
COPY . /todolist/server
# 修改工作目录
WORKDIR /todolist/server
# 安装依赖
RUN ["npm", "install"]
# 启动 node server
ENTRYPOINT ["node", "index.js"]

执行：docker build -t mynode .，生成node镜像

-t:表示给该镜像添加版本，这里不写默认为latest

可通过docker images查看本地的镜像。

➜  server git:(master) ✗ docker images
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
mynode              latest              3e8de2825063        4 seconds ago       898MB

可以看到第一个镜像就是我们刚刚构建的镜像

➜  server git:(master) ✗ docker images
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
mynode              latest              3e8de2825063        4 seconds ago       898MB

接下来运行基于这个镜像的容器

执行：docker run --name mynode -d -p 4000:3000 mynode

--name 给node容器起一个容器匿名
-d 表示后台运行
-p 4000:3000 表示访问本地4000代理容器内的3000端口服务
mynode 是上面我们build构建的镜像

启动成功后，访问下localhost:4000/getList

{"code":0,"data":[{"id":1,"text":"haha","checked":0}],"message":"success"}

可以看到页面输出我们上面执行sql语句插入的数据

上面贴的代码只是基础的查看列表与插入数据两个方法，其他的请参考server

构建vue

todolist的静态页面，我是通过vue-cli3搭建的。执行vue create app 创建项目。

进入项目根目录执行npm run serve页面是否正常执行。

然后编写简易的具有增删改查的todolist应用。具体代码见todolist。

注意vue.config.js中的devServer配置的target: 'http://127.0.0.1:4000'代理到我们刚启动的node容器

页面启动成功后，访问localhost:8080

可以看到页面加载成功，列表也成功渲染出上面构建mysql时，sql插入的数据。

本地启动静态并请求服务端成功后，接下来也将静态页面打包成镜像，然后启动静态页面容器

在打包镜像容器之前，记得先将vue.config.js中的devServer配置的target: 'http://<主机ip地址>:4000'代理到我们刚启动的node容器

编写Dockerfile

# 基于最新的 node 镜像
FROM node:8
# 复制当前目录下所有文件到目标镜像 /app/ 目录下
COPY . /todolist/app
# 修改工作目录
WORKDIR /todolist/app
RUN npm config set registry https://registry.npm.taobao.org && npm install
# RUN ["npm", "install"]
# 启动 node server
ENTRYPOINT ["npm", "run", "serve"]

cd到静态页面的根目录执行: docker build -t static .

执行：docker run --name static -d -p 9000:8080 static启动静态容器

打开浏览器访问localhost:9000,可以看到页面成功渲染出列表页。

至此，mysql、node、vue容器均已互通。代码需要完善的地方详见todolist

docker-compose

我们不可能每次部署一个应用，需要手动启动好几个服务。这个时候就需要使用docker-compose

关于命令就不介绍了，这里贴下链接 docker-compose命令

在根目录下新建docker-compose.yml配置文件

version: '2'
services:

  static:
    build: ./app/
    container_name: static
    ports:
     - 7001:8080
    depends_on:
      - nodejs
      - db

  nodejs:
    build:
      context: ./server/
      dockerfile: sleep-dockerfile
    container_name: nodejs
    ports:
      - 4000:3000
    environment:
      - IS_START_BY_COMPOSE=1
    command: sh ./sleep.sh
    depends_on:
      - db

  db:
    image: mysql:5.6
    container_name: db
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: "123456"
    command:
      --default-authentication-plugin=mysql_native_password
      --character-set-server=utf8mb4

具体配置，详见上面贴的链接。下面我介绍下我所写的配置

version: docker-compose的版本
services: 代表你用docker-compose启动的几个服务
build: 指定 Dockerfile 所在文件夹的路径（可以是绝对路径，或者相对 docker-compose.yml 文件的路径）。 Compose 将会利用它自动构建这个镜像，然后使用这个镜像。
container_name: 指定容器名称。
ports: 相当于docker run启动容器的-p，<主机ip:容器ip>，这样主机通过这个端口去访问容器中的服务。
environment: 只给定名称的变量会自动获取运行 Compose 主机上对应变量的值，可以用来防止泄露不必要的数据。简而言之，就是在容器内可以获取给的环境变量。
depends_on: 解决容器的依赖、启动先后的问题。（但是它有个问题就是只是等所依赖的服务开启启动，并不是等依赖的服务启动成功后在构建当前的服务。
command: 覆盖容器启动后默认执行的命令

接下来解释下上面用compose启动的服务

值得一提的是，mysql的Dockerfile中做了创建数据库与表的操作。会涉及到关闭数据库密码登录功能。因为关闭之后，操作数据库就不需要输入密码了。等表建完之后在恢复密码。 nodejs中的sleep.sh脚本是因为depends_on这个依赖只是单纯的等待其他服务开始启动，并不是等待依赖的服务启动完成之后才开始构建自身的服务。这个时候node初始化会在mysql启动完成之前启动。这样的话，node启动的时候连接mysql就会报错，导致node服务挂掉。所以引用了sleep.sh，让node延迟一段时间启动。

最后在docker-compose文件所在的目录下执行docker-compose build

再执行：docker-compose up就可以启动todolist这个应用的所有服务了。

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