Docker 入门指南

一、Docker 是什么

1.1 简介

Docker 是一种开源的容器化平台，用于开发、部署和运行应用程序。它通过容器技术将应用程序及其依赖项打包在一起，确保在不同环境中一致运行。

核心是对 Linux 容器的一种封装，提供了一个简单易用的容器管理接口。

1.2 Docker 解决了什么问题

Docker 通过容器化技术解决了环境一致性、依赖冲突、部署复杂、资源利用率低等问题，提升了开发、测试和部署的效率，支持微服务架构和 CI/CD 流程，是现代软件开发和运维的重要工具。

二、安装

Docker 分为社区版和企业版，个人用户安装社区版即可。

2.1 Ubuntu

# 运行以下命令卸载旧版 Docker
sudo apt-get remove docker docker-engine docker.io containerd runc

# 更新 apt 包索引
sudo apt-get update

# 安装 apt 依赖包
sudo apt-get install \
    apt-transport-https \
    ca-certificates \
    curl \
    gnupg-agent \
    software-properties-common

# 添加 Docker 的官方 GPG 密钥：
curl -fsSL https://mirrors.ustc.edu.cn/docker-ce/linux/ubuntu/gpg -o /etc/apt/keyrings/docker.asc

# 安装 docker 社区版
sudo apt-get install docker-ce docker-ce-cli containerd.io

# 添加docker用户组，避免每次都要输入 sudo
sudo usermod -aG docker $USER

2.2 Windows

在 Windows 上安装Docker 需要 Hyper-V 或 WSL2，有需求安装可自行搜索 🙂

三、基本概念

3.1 Image

Docker 镜像是一个只读的模板，包含了运行应用程序所需的所有内容，例如代码、运行时环境、库、环境变量和配置文件等。镜像是容器的基础，容器是镜像的运行实例。

3.2 Container

Docker 容器是一个轻量级、可移植的软件单元，用于打包和运行应用程序及其依赖项。它基于镜像创建，提供了隔离的运行环境，确保应用程序在不同环境中一致运行。容器具有高效、隔离、可移植等优点，广泛应用于应用部署、微服务、CI/CD 等场景。

四、Image

4.1 image 的构建方式

基本上，获取镜像的方式有以下几种：

1. 从 Docker Hub 拉取，Docker Hub 是 Docker 官方的公共镜像仓库，提供了大量官方和社区维护的 Docker 镜像。缺点国内访问速度慢，甚至无法访问
2. 自己编写Dockerfile构建镜像
3. 根据本地运行的容器，构建一个镜像

4.2 拉取镜像

docker image pull nginx

从 Docker Hub 中拉取 nginx镜像

不成功~~~~😂

构建镜像

下面单独聊

4.3 导出镜像

docker commit abc123def456 my_new_image:1.0

将 abc123def456 容器打包为一个名为 my_new_image 且标签为 1.0 的新镜像

五、Dockerfile 构建镜像

5.1 来个例子

创建一个 FastAPI 项目

from fastapi import FastAPI

app = FastAPI()

安装 fastapi，并写入 requirements.txt 文件中

pip3 install fastapi

pip freeze > requirements.txt

让我们启动它

uvicorn main:app --reload

现在，让我们根据以上命令，写一个 Dockerfile 文件

# 使用 Python 3.11 镜像作为基础镜像
FROM  docker.1ms.run/library/python:3.11-slim

# 设置工作目录
WORKDIR /app

# 将当前目录的内容复制到容器中的工作目录
COPY . /app

# 安装项目依赖 (如果有 requirements.txt 文件)
RUN pip install --no-cache-dir -r requirements.txt -i https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/pypi/web/simple

# 暴露容器的 8000 端口 (根据需求修改)
EXPOSE 8000

# 默认启动命令
CMD ["sh", "-c", "python init_db.py && uvicorn main:app --host 0.0.0.0 --port 8102"]

让我们逐一解释一下这些命令：

FROM：指定基础镜像

WORKDIR：会为后续的命令设置一个默认的工作目录

COPY：可以将主机上的文件或目录复制到容器内的指定路径

RUN：用于在镜像构建过程中执行命令，每个 RUN 指令都会创建一个新的镜像层。为了减少镜像层数和镜像大小，建议将多个命令合并到一个 RUN 指令中。

EXPOSE：用于声明容器运行时监听的网络端口，它不会自动将端口映射到宿主机，实际映射需要在运行容器时通过 -p 或 -P 参数指定。

CMD：用于指定容器启动时的默认执行命令

也就是说，上面的的Dockerfile文件的步骤是：

1. 拉取 python3.11 的镜像
2. 创建 /app作为工作目录
3. 复制当前文件夹的所有文件到 /app中
4. 运行 pip 下载依赖库
5. 暴露 8000 端口
6. 设置容器运行时的命令

注意：这里我们拉取镜像，使用的是第三方镜像地址

5.2 构建镜像

现在我们已经有了 Dockerfile 了，让我们来依据它来构建一个 Docker Image 吧，构建只需要一行命令

docker build -t my-fastapi .

这样，我们就构建成功了一个名字为 my-fastapi的镜像

六、Container

6.1 运行新容器

上面我们已经创建了一个名为my-fastapi的镜像，现在基于它生成新容器

docker run -d -p 8000:8000 my-fastapi

让我们解释一下这些参数

docker run：运行一个新的Docker容器

-d detached mode：以后台运行模式启动容器，使其在后台运行，而不会占用当前终端

-p 8000:8000：端口映射，将宿主机（本机）的 8000 端口映射到容器的 8000 端口

6.2 查看容器

让我们查看运行中的容器

docker container ls

你会看到如下项

CONTAINER ID   IMAGE     COMMAND   CREATED   STATUS    PORTS     NAMES

让我们逐一解释：

CONTAINER ID

含义: 容器的唯一标识符（ID）

说明:

• 这是一个由 Docker 自动生成的哈希值，用于唯一标识一个容器
• 通常只显示前 12 个字符，但可以通过 docker inspect 查看完整的 ID

示例: a1b2c3d4e5f6

IMAGE

含义: 容器所使用的镜像名称

说明:

• 镜像是容器的基础，容器是从镜像创建的实例
• 如果镜像有标签（如 nginx:latest），标签也会显示在这里

示例: nginx, ubuntu:20.04

COMMAND

含义: 容器启动时执行的命令

说明:

• 这是容器启动时运行的默认命令或用户指定的命令
• 如果命令较长，可能会被截断显示

示例: /bin/bash, nginx -g 'daemon off;'

CREATED

含义: 容器的创建时间

说明:

• 显示容器从创建到当前时间的时间差（如 2 hours ago）
• 可以通过 docker inspect 查看具体的创建时间

示例: 2 hours ago, 5 minutes ago

STATUS

含义: 容器的当前状态。

说明:

• 常见的状态包括：
  • Up：容器正在运行
  • Exited：容器已停止
  • Restarting：容器正在重启
  • Paused：容器已暂停
• 状态后面通常会附带时间信息（如 Up 2 hours 或 Exited (0) 5 minutes ago）

PORTS

含义: 容器的端口映射信息

说明:

• 显示容器内部端口与主机端口的映射关系
• 如果没有端口映射，则显示为空
• 格式为 <主机端口>-><容器端口>/<协议>（如 8080->80/tcp）

示例: 0.0.0.0:8080->80/tcp, (无)

NAMES

含义: 容器的名称。

说明:

• 容器的名称可以由用户通过 --name 参数指定
• 如果没有指定名称，Docker 会随机生成一个名称
• 名称是容器的唯一标识符之一，可以在命令中代替容器 ID 使用

示例: my-nginx, happy_mendeleev

七、常用命令

7.1 image 常用命令

# 列出本地所有的镜像
docker images

# 删除本地镜像
docker rmi <image_id_or_name>

# 强制删除镜像
docker rmi -f <image_id_or_name>

# 删除所有未使用的镜像：
docker image prune -a

# 14. 重命名镜像
docker tag my-app:1.0 my-new-app:1.0

7.2 container 常用命令

# 指定运行容器名称
docker run --name my-container <image_name>

# 查看正在运行的容器
docker ps
docker container ls

# 查看所有容器
docker ps -a
docker container ls -a

# 启动/停止/重启容器
docker start <container_id_or_name>
docker stop <container_id_or_name>
docker restart <container_id_or_name>

# 删除已停止的容器
docker rm <container_id_or_name>

# 强制删除运行中的容器
docker rm -f <container_id_or_name>

# 删除所有已停止的容器
docker container prune

# 在运行中的容器中执行命令
docker exec -it my-nginx /bin/bash

# 查看容器的日志输出
docker logs -f <container_id_or_name>

7.3 Dockerfile 常用指令

八、参考链接

• Docker 入门教程
• 目前国内可用 Docker 镜像源汇总