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【Docker】学习笔记——狂神学Java详细教程

大沈投资笔记 2022-01-04 阅读 50
dockerjava容器

文章目录

一、概述

1.1 出现的原因

常见问题：

  • 自己电脑运行，别人就运行不起来，这给运维带来了十分大的考验。
  • 环境配置十分麻烦、费时费力，且不能跨平台。

发布一个项目时不单单生成一个jar或war，而是希望项目带着环境一起打包。当开发人员想要运行某一项目时，下载后直接运行。比如，java发布一个安卓程序：java - apk - 发布(应用商店) - 张三使用apk - 安装即可用。

使用Docker后，java发布一个项目：java - jar (环境) - 打包项目带上环境(镜像) - ( Docker仓库：商店) - 下载发布的镜像 - 直接运行即可

Docker给以上的问题，提出了解决方案。

Docker的核心思想是打包装箱，每个箱子都是互相隔离的，通过各级机制，可以将服务器利用到极致。

1.2 虚拟机与Docker

虚拟机：属于虚拟化技术。
Docker：容器技术，也是一种虚拟化技术。

Vmware：使用linux原生镜像，就相当于一台电脑。多个虚拟机之间互相独立，虚拟机体积十分大，需要几个G的磁盘空间；开启速度缓慢，需要几分钟。

docker：不需要linux镜像，直接运行最核心的镜像环境（如jdk、mysql等），体积小、启动快。

1.3 官网

官网：https://www.docker.com/
在这里插入图片描述
文档：https://docs.docker.com/get-started/
仓库：https://hub.docker.com/

1.4 应用

虚拟机技术
在这里插入图片描述
缺点：占用资源多、冗余步骤多、启动慢

容器化技术

容器化技术不是模拟一个完整的操作系统。
在这里插入图片描述
Docker与虚拟机：

  • 传统虚拟机，虚拟出一条硬件，运行一个完整的操作系统，然后在这个系统上安装和运行软件
  • 容器内的应用直接运行在宿主机的内容，容器是没有自己的内核的，也没有虚拟我们的硬件，所以就轻便了。
  • 每个容器间是互相隔离，每个容器内都有一个属于自己的文件系统，不影响。

应用更快速的交付和部署
传统：一堆帮助文档，安装程序
Docker：打包镜像、发布测试、一键运行

更便捷的升级和扩缩容
使用了Docker之后，我们部署应用就和搭积木一样！
项目打包为一个镜像，扩展服务器A、服务器B。

更简单的系统运维
在容器化之后，我们的开发，测试环境都是高度一致的。

更高效的计算资源利用
Docker是内核级别的虚拟化，可以在一个物理机上可以运行很多的容器实例。服务器的性能可以被压榨到极致。

二、基本组成

在这里插入图片描述
镜像（image）：

docker镜像就好比是一个模板，可以通过这个模板来创建容器服务，tomcat镜像 --> run --> tomcat01容器(提供服务器)，通过这个镜像可以创建多个容器(最终服务运行或者项目运行就是在容器中的)。

容器（container）：

Docker利用容器技术,独立运行一个或者一个组应用,通过镜像来创建的。
启动，停止，删除，基本命令!
目前就可以把这个容器理解为就是一个简易的linux系统。

仓库（repository）：

仓库就是存放镜像的地方!
仓库分为公有仓库和私有仓库!
Docker Hub (默认是国外的)，需要配置镜像加速。
国内有阿里等。

三、安装

在CentOS上进行安装，保证CentOS版本在7或以上。

官网安装教程：https://docs.docker.com/engine/install/centos/

参考官方文档的简化安装过程：

步骤1：卸载（保证系统中不包含docker）

 sudo yum remove docker \
                  docker-client \
                  docker-client-latest \
                  docker-common \
                  docker-latest \
                  docker-latest-logrotate \
                  docker-logrotate \
                  docker-engine

步骤2：创建仓库、设置仓库地址

sudo yum install -y yum-utils

sudo yum-config-manager \
   --add-repo \
   https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo

步骤3：安装Docker引擎

sudo yum install docker-ce docker-ce-cli containerd.io

步骤4：启动Docker

sudo systemctl start docker

步骤5：运行helloword镜像 测试

sudo docker run hello-world

在这里插入图片描述

步骤6：设置开机自启

sudo systemctl enable docker

步骤7：配置镜像加速，阿里云

sudo mkdir -p /etc/docker
sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
  "registry-mirrors": ["https://frz3dfut.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart docker

阿里云镜像加速器：https://cr.console.aliyun.com/cn-hangzhou/instances/mirrors
在这里插入图片描述

卸载dokcer

步骤1：卸载docker引擎

sudo yum remove docker-ce docker-ce-cli containerd.io

步骤2：卸载镜像、容器

sudo rm -rf /var/lib/docker
sudo rm -rf /var/lib/containerd

四、运行原理

在刚刚的安装过程中，运行的hello-world的原理如下图。
在这里插入图片描述
Docker是什么工作的?

Docker是一个Client-Server结构的系统，Docker的守护进程运行在主机上。通过Socket从客户端访问！
DockerServer接收到Docker-Client 的指令，就会执行这个命令！
在这里插入图片描述
Docker为什么比VM快?

  1. Docker有着比虚拟机更少的抽象层。
  2. docker 利用的是宿主机的内核，vm需要Guest OS.

在这里插入图片描述
新建一个容器的时候, docker不需要想虚拟机一样重新加载一个操作系统内核，避免引导。虛拟机是加载GuestOS，分钟级别的，而docker是利用宿主机的操作系统吗，省略了这个复杂的过程，秒级!
在这里插入图片描述

五、常用命令

帮助文档：https://docs.docker.com/reference/

命令详细介绍，请看官方帮助文档。

5.1 帮助命令

查看版本信息：docker version
显示系统信息：docker info
帮助命令：docker 命令 help

5.2 镜像命令

查看主机上所有的镜像：docker images
搜索镜像：docker search 镜像名
下载镜像：docker pull 镜像名
删除镜像：docker rmi 镜像名

5.3 容器命令

说明：有了镜像才可以创建容器，linux，下载centos镜像来测试。

docker pull centos

新建容器并启动：

docker run [可选参数] image

# 参数说明
--name="Name"     容器名字，用来区分容器，如 tomcat1 tomcat2
-d                后台方式运行
-it               交互方式运行
-p(小写）          指定容器端口     -p 主机端口：容器端口
-P(大写）          随机指定端口

启动并进入容器：docker run -it centos /bin/bash
在这里插入图片描述
退出容器：exit
列出运行中的容器：docker ps
删除容器：docker rm 容器id
启动容器：docker start 容器id
重启容器：docker restart 容器id
停止容器：docker stop 容器id
强制停止容器：docker kill 容器id

5.4 其他命令

后台启动容器：docker run -d 容器名

查看日志：docker logs -tf --tail 条数 容器名
查看容器进程：docker top 容器id
查看元数据：docker inspect 容器id
进入当前正在运行的容器，开启一个新的终端：docker exec -it 容器id /bin/bash
进入当前正在运行的容器，继续正在执行的终端：docker attach 容器id
从容器内拷贝文件到主机上：docker cp 容器id:容器内路径 目的主机路径

在这里插入图片描述

六、安装举例

6.1 安装nginx

步骤1：搜索nginx镜像

docker search nginx

[root@localhost1 bin]# docker search nginx
NAME                              DESCRIPTION                                     STARS     OFFICIAL   AUTOMATED
nginx                             Official build of Nginx.                        16036     [OK]       
jwilder/nginx-proxy               Automated Nginx reverse proxy for docker con…   2104                 [OK]
richarvey/nginx-php-fpm           Container running Nginx + PHP-FPM capable of…   820                  [OK]
jc21/nginx-proxy-manager          Docker container for managing Nginx proxy ho…   299                  
linuxserver/nginx                 An Nginx container, brought to you by LinuxS…   161                  
tiangolo/nginx-rtmp               Docker image with Nginx using the nginx-rtmp…   148                  [OK]
jlesage/nginx-proxy-manager       Docker container for Nginx Proxy Manager        147                  [OK]
alfg/nginx-rtmp                   NGINX, nginx-rtmp-module and FFmpeg from sou…   112                  [OK]
nginxdemos/hello                  NGINX webserver that serves a simple page co…   81                   [OK]
privatebin/nginx-fpm-alpine       PrivateBin running on an Nginx, php-fpm & Al…   61                   [OK]
nginx/nginx-ingress               NGINX and  NGINX Plus Ingress Controllers fo…   59                   
nginxinc/nginx-unprivileged       Unprivileged NGINX Dockerfiles                  56                   
nginxproxy/nginx-proxy            Automated Nginx reverse proxy for docker con…   32                   
staticfloat/nginx-certbot         Opinionated setup for automatic TLS certs lo…   25                   [OK]
nginx/nginx-prometheus-exporter   NGINX Prometheus Exporter for NGINX and NGIN…   22                   
schmunk42/nginx-redirect          A very simple container to redirect HTTP tra…   19                   [OK]
centos/nginx-112-centos7          Platform for running nginx 1.12 or building …   16                   
centos/nginx-18-centos7           Platform for running nginx 1.8 or building n…   13                   
bitwarden/nginx                   The Bitwarden nginx web server acting as a r…   12                   
flashspys/nginx-static            Super Lightweight Nginx Image                   11                   [OK]
mailu/nginx                       Mailu nginx frontend                            10                   [OK]
webdevops/nginx                   Nginx container                                 9                    [OK]
sophos/nginx-vts-exporter         Simple server that scrapes Nginx vts stats a…   7                    [OK]
ansibleplaybookbundle/nginx-apb   An APB to deploy NGINX                          3                    [OK]
wodby/nginx                       Generic nginx                                   1                    [OK]

也可以去Docker Hub上搜索，看到详细的信息。

步骤2：拉取nginx

docker pull nginx

[root@localhost1 bin]# docker pull nginx
Using default tag: latest
latest: Pulling from library/nginx
a2abf6c4d29d: Pull complete 
f3409a9a9e73: Pull complete 
9919a6cbae9c: Pull complete 
fc1ce43285d7: Pull complete 
1f01ab499216: Pull complete 
13cfaf79ff6d: Pull complete 
Digest: sha256:366e9f1ddebdb844044c2fafd13b75271a9f620819370f8971220c2b330a9254
Status: Downloaded newer image for nginx:latest
docker.io/library/nginx:latest

步骤3：启动nginx

docker run -d --name nginx01 -p 80:80 nginx

[root@localhost1 bin]# docker run -d --name nginx01 -p 80:80 nginx
bae37dccb8b6f6bf2aca9b9f93ba03703885fa80a50a896dc441834ac38a9a99

步骤4：测试nginx

curl localhost:80

[root@localhost1 bin]# curl localhost:80
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Welcome to nginx!</title>
<style>
html { color-scheme: light dark; }
body { width: 35em; margin: 0 auto;
font-family: Tahoma, Verdana, Arial, sans-serif; }
</style>
</head>
<body>
<h1>Welcome to nginx!</h1>
<p>If you see this page, the nginx web server is successfully installed and
working. Further configuration is required.</p>

<p>For online documentation and support please refer to
<a href="http://nginx.org/">nginx.org</a>.<br/>
Commercial support is available at
<a href="http://nginx.com/">nginx.com</a>.</p>

<p><em>Thank you for using nginx.</em></p>
</body>
</html>

步骤5：进入容器

docker exec -it nginx01 /bin/bash

[root@localhost1 bin]# docker exec -it nginx01 /bin/bash
root@bae37dccb8b6:/# whereis nginx
nginx: /usr/sbin/nginx /usr/lib/nginx /etc/nginx /usr/share/nginx

6.2 安装tomcat

用完即删：下载之后启动，关闭之后删除。

docker run -it --rm tomcat:9.0

在这里插入图片描述

6.3 部署es

暴露的端口很多、十分耗内存、数据一般需要放置到安全目录挂载。
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

七、可视化

portainer

docker run -d -p 8000:8000 -p 9443:9443 --name portainer \
    --restart=always \
    -v /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock \
    -v portainer_data:/data \
    cr.portainer.io/portainer/portainer-ce:2.9.3

访问：https://ip:9443

八、镜像原理

8.1 镜像加载原理

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

8.2 镜像分层

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
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在这里插入图片描述

8.3 commit镜像

提交容器称为一个新的副本：docker commit

docker commit -m="描述信息" -a="作者" 容器id 目标镜像名: [TAG]

1、启动一个默认的tomcat
2、发现这个默认的tomcat是没有webapps应用， 镜像的原因，官方的镜像默认webapps下面是没有文件的
3、我自己拷贝进去了基本的文件
4、将我们操作过的容器通过commit提交为一个镜像! 我们以后就使用我们修改过的镜像即可，这就是我们自己的一个修改的镜像

在这里插入图片描述

九、容器数据卷

9.1 原理

将应用和环境打包成一个镜像。
如果数据都在容器中，那么我们容器删除，数据就会丢失！需求：数据可以持久化。
MySQL，容器删了， 删库跑路！需求：MySQL数据可以存储在本地。

容器之间可以有一个数据共享的技术，Docker 容器中产生的数据，同步到本地。
这就是卷技术，目录的挂载，将我们容器内的目录，挂载到Linux上面。

在这里插入图片描述
总结一句话：容器的持久化和同步操作，容器间也是可以数据共享的。

当容器被删除时，挂载到本地的数据卷依旧存在。

9.2 使用

方式一：直接使用命令挂载 -v

docker run -it -v 主机目录:容器内目录

在这里插入图片描述
启动后，可通过docker inspect 容器id查看到：
在这里插入图片描述
好处：我们以后修改只需要在本地修改即可，容器内会自动同步。

9.3 安装mysql

9.3.1 安装

步骤1：安装mysql

docker pull mysql:5.7

步骤2：创建实例并启动

docker run -p 3306:3306 --name mysql \
-v /mydata/mysql/log:/var/log/mysql \
-v /mydata/mysql/data:/var/lib/mysql \
-v /mydata/mysql/conf:/etc/mysql \
-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 \
-d mysql:5.7

启动成功后会返回一串id，输入docker ps可以查看docker当前运行的容器。
在这里插入图片描述
可选：设置开机自动启动

sudo docker update mysql --restart=always

9.3.2 说明

docker容器文件挂载与端口映射
在这里插入图片描述

  • docker run：启动容器

  • docker中每一个容器都可以看作一个完整的linux系统。输入命令docker exec -it mysql /bin/bash，进入容器内部。再次输入ls，查看当前目录，与 linux的目录结构基本一样。（exit;退出容器)
    在这里插入图片描述

  • -p 3306:3306：在MySql容器中3306是mysql的端口，需要将mysql容器的端口映射到linux内，相当于访问linux的3306端口，就可以访问MySql容器的3306端口。

  • --name：给容器起一个名字。

  • -v：目录挂载。

  • -v /mydata/mysql/log:/var/log/mysql：在linux目录下创建mydata/mysql/log目录，将MySql容器下的var/log/mysql目录与之挂载。就是MySql容器内var/log/mysql目录下的资源可在Linux的mydata/mysql/log目录下查看到。一处修改，另一处同时发生改变。

9.3.3 修改配置

步骤1：创建配置文件

cd /mydata/mysql/conf
vi my.cnf

步骤2：编写配置文件

[client]
default-character-set=utf8

[mysql]
default-character-set=utf8

[mysqld]
init_connect='SET collation_connection = utf8_unicode_ci'
init_connect='SET NAMES utf8'
character-set-server=utf8
collation-server=utf8_unicode_ci
skip-character-set-client-handshake
skip-name-resolve

在vi内，点击右键粘贴。
:wq保存退出

注意：配置文件写错的话，就无法启动MySQL了。

步骤3：重启mysql容器

docker restart mysql

启动mysql容器的命令为：docker start mysql

9.4 具名、匿名挂载

匿名挂载：-v 容器内路径
具名挂载：-v 卷名：容器内路径
指定路径挂载：-v 宿主机路径（以“/”开头）：容器内路径
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
所有的docker容器内的卷，没有指定目录的情况下都是在/var/lib/docker/volumes/xxxx/_data
我们通过具名挂载可以方便的找到我们的一个卷,大多数情况在使用的具名挂载。

在这里插入图片描述

9.5 初识Dockerfile

Dockerfile就是用来构建docker镜像的构建文件，使用命令脚本。
通过这个脚本可以生成镜像，镜像是一层一层的，脚本一个个的命令，每个命令都是一层。

创建脚本 dockerfile1：以centos为基础，挂载两个目录volume1，volume2，输出----end----，进入目录/bin/bash

FROM centos

VOLUME ["volume1","volume2"]

CMD echo "----end----"

CMD /bin/bash

通过脚本生成镜像：

docker build -f dockerfile1 -t my/centos:1.0 .
在这里插入图片描述
启动镜像：
在这里插入图片描述
这个卷和外部一定有一个同步的目录，匿名挂载。

查看容器元数据： docker inspect 容器id，可以查看匿名挂载的目录。
在这里插入图片描述

9.6 数据卷容器

多个mysql同步数据：
在这里插入图片描述
启动2个容器：

启动第1个容器：

docker run -it --name docker01 镜像id

[root@localhost1 docker-test-volume]# docker run -it --name docker01 5071b1ce59c7
[root@7e922b7b1c87 /]# ls -l
total 0
lrwxrwxrwx.   1 root root   7 Nov  3  2020 bin -> usr/bin
drwxr-xr-x.   5 root root 360 Dec 31 02:30 dev
drwxr-xr-x.   1 root root  66 Dec 31 02:30 etc
drwxr-xr-x.   2 root root   6 Nov  3  2020 home
lrwxrwxrwx.   1 root root   7 Nov  3  2020 lib -> usr/lib
lrwxrwxrwx.   1 root root   9 Nov  3  2020 lib64 -> usr/lib64
drwx------.   2 root root   6 Sep 15 14:17 lost+found
drwxr-xr-x.   2 root root   6 Nov  3  2020 media
drwxr-xr-x.   2 root root   6 Nov  3  2020 mnt
drwxr-xr-x.   2 root root   6 Nov  3  2020 opt
dr-xr-xr-x. 201 root root   0 Dec 31 02:30 proc
dr-xr-x---.   2 root root 162 Sep 15 14:17 root
drwxr-xr-x.  11 root root 163 Sep 15 14:17 run
lrwxrwxrwx.   1 root root   8 Nov  3  2020 sbin -> usr/sbin
drwxr-xr-x.   2 root root   6 Nov  3  2020 srv
dr-xr-xr-x.  13 root root   0 Dec 20 02:26 sys
drwxrwxrwt.   7 root root 171 Sep 15 14:17 tmp
drwxr-xr-x.  12 root root 144 Sep 15 14:17 usr
drwxr-xr-x.  20 root root 262 Sep 15 14:17 var
drwxr-xr-x.   2 root root   6 Dec 31 02:30 volume1
drwxr-xr-x.   2 root root   6 Dec 31 02:30 volume2

exit

启动第2个容器：

docker run -it --name docker02 --volumes-from docker01 镜像id

[root@localhost1 docker-test-volume]# docker run -it --name docker02 --volumes-from docker01 5071b1ce59c7
[root@e1e59623a90a /]# ls -l
total 0
lrwxrwxrwx.   1 root root   7 Nov  3  2020 bin -> usr/bin
drwxr-xr-x.   5 root root 360 Dec 31 02:38 dev
drwxr-xr-x.   1 root root  66 Dec 31 02:38 etc
drwxr-xr-x.   2 root root   6 Nov  3  2020 home
lrwxrwxrwx.   1 root root   7 Nov  3  2020 lib -> usr/lib
lrwxrwxrwx.   1 root root   9 Nov  3  2020 lib64 -> usr/lib64
drwx------.   2 root root   6 Sep 15 14:17 lost+found
drwxr-xr-x.   2 root root   6 Nov  3  2020 media
drwxr-xr-x.   2 root root   6 Nov  3  2020 mnt
drwxr-xr-x.   2 root root   6 Nov  3  2020 opt
dr-xr-xr-x. 203 root root   0 Dec 31 02:38 proc
dr-xr-x---.   2 root root 162 Sep 15 14:17 root
drwxr-xr-x.  11 root root 163 Sep 15 14:17 run
lrwxrwxrwx.   1 root root   8 Nov  3  2020 sbin -> usr/sbin
drwxr-xr-x.   2 root root   6 Nov  3  2020 srv
dr-xr-xr-x.  13 root root   0 Dec 20 02:26 sys
drwxrwxrwt.   7 root root 171 Sep 15 14:17 tmp
drwxr-xr-x.  12 root root 144 Sep 15 14:17 usr
drwxr-xr-x.  20 root root 262 Sep 15 14:17 var
drwxr-xr-x.   2 root root   6 Dec 31 02:30 volume1
drwxr-xr-x.   2 root root   6 Dec 31 02:30 volume2

在docker01的volume1内添加文件，docker02的volume1内会同步。
删除docker01容器，docker02依然可以访问文件。

两个mysql可以实现数据的共享，因为它们挂载的目录相同，但是同一时刻只能启动一个容器。

容器之间配置信息的传递，数据卷容器的生命周期一直持续到没有容器为之。

一旦持久化到本地，数据不会删除。

十、DockerFile

10.1 介绍

用来构建docker镜像的文件，命令参数脚本。

构建步骤：

  1. 编写dockerfile文件
  2. docker build 构建一个镜像
  3. docker run 运行镜像
  4. docker push 发布镜像（DockerHub、阿里云镜像仓库）

官方实现方式：

https://hub.docker.com/_/centos
在这里插入图片描述
打开后，是一个dockerfile文件。
在这里插入图片描述

10.2 基础知识

1、每个保留关键字(指令)都是必须是大写字母
2、执行从上到下顺序执行
3、#表示注释
4、每一个指令都会创建提交一个新的镜像层，并提交。
在这里插入图片描述
dockerfile是面向开发的，以后发布项目，做镜像，需要编写dockerfile文件，这个文件十分简单。

DockerFile：构建文件，定义了一切的步骤、源代码
Dockerlmages：通过DockerFile构建生成的镜像，最终发布和运行的产品，原来使用的是jar war
Docker容器：就是镜像运行起来提供服务器

10.3 指令

FROM：基础镜像，一切从这里开始构建
MAINTAINER：镜像的作者，姓名+邮箱
RUN：镜像构建的时候需要的命令
ADD：复制文件，会自动解压
WORKDIR：镜像的工作目录
VOLUME：设置卷，挂载主机目录
EXPOSE：指定暴露端口
CMD：指定容器启动时候要运行的命令，只有最后一个会生效，可被替代
ENTRYPOINT：指定容器启动时候要运行的命令，可以追加命令
ONBUILD：当构建一个被继承DockerFile这个时候会运行ONBUILD指令，触发指令。
COPY：类似ADD，将文件拷贝到镜像
ENV：构建的时候设置环境变量

可参考：https://blog.csdn.net/y472360651/article/details/81289141

10.4 实战

Docker Hub镜像基本都是从基础镜像scratch开始的。

…

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