Docker：容器化技能的革新，简化运用布置与办理的利器

一、前言

在大学里学习核算机时，当你想“借鉴”他人的项目或许其他同学想要“借鉴”你的项目时，有没有遇到这么一种情况。

“诶，怎么你的项目运转不起来啊，报错！”

“怎么或许，在我电脑上跑得好好的，你没乱改我代码吧？”

在早期公司里，也曾呈现过开发人员开发完代码后，交给运维人员或测验人员上线时，项目运转不起来或犯错的情况。那么这是为什么呢？因为我们的电脑环境和装备不一样啊！

比如说JDK版本不一样、比如说他人的电脑上没有装置依靠或许依靠版本不一致、比如说数据库的装备（如URL、用户名、暗码等）不同、比如说操作体系、装备文件、环境变量、端口抵触等等。

在Docker呈现之前，人们通常运用物理服务器或虚拟机来布置项目。他们需求手动装置和装备操作体系、运转时环境、依靠库和运用程序，然后进行测验和布置。这种方法需求花费大量时刻和精力来办理和保护环境，一起也存在着环境装备不一致、难以迁移和扩展等问题，这成为人们布置项目时的一个痛点，为Docker的诞生埋下伏笔。

二、Docker简介

Docker是一种开源的容器化渠道，它能够让开发人员将运用程序及其依靠项打包到一个独立的、可移植的容器中，然后布置到任何环境中，完结了运用程序的快速布置和环境的一致性。

Docker的目标是解决运用程序在不同环境中布置和运转时呈现的问题，例如开发环境和出产环境之间的差异、依靠项抵触、阻隔性和可移植性等。经过运用Docker，开发人员能够愈加高效地构建、打包、布置和运转运用程序，然后进步开发和布置的速度和可靠性。容器化技能是继虚拟机技能之后的一种新的运用布置方法。

三、Docker的核心概念

3.1 容器

容器(Container)：Docker容器是由Docker镜像创立的运转实例，Docker的基本单位。它包括了一个完好的文件体系和所需的一切运用程序、库和依靠项、运转时环境等。容器能够发动、中止、移动和删去。

3.2 镜像

镜像(Image)：Docker镜像是一个只读的模板，用于创立Docker容器。它包括了一个完好的文件体系和发动所需的一切运用程序、库和依靠项。

3.3 库房

库房(Repository)：Docker库房是用于存储和分发Docker镜像的地方。它能够是公共的，也能够是私有的。Docker Hub是最盛行的公共Docker库房，您也能够在自己的服务器上建立私有库房。

3.4 Dockerfile

Dockerfile是一种文本文件，其间包括有关怎么构建Docker镜像的指令。它能够用于主动化构建和定制镜像。

四、Docker的装置与装备

当装置Docker之前，需求保证操作体系满足Docker的体系要求。Docker支撑的操作体系包括Ubuntu、Debian、CentOS、Fedora、RHEL等。以下是Docker的装置进程和基本操作指令。

4.1 装置Docker引擎

4.1.1 在Linux上装置Docker

运用包办理工具装置：对于大多数Linux发行版，能够运用包办理工具（如apt、yum、dnf等）来装置Docker。详细指令或许因发行版而异，能够查阅相应的文档进行装置。

Ubuntu体系

1.更新apt包索引并装置依靠包，以及增加Docker官方GPG密钥

sudo apt update
sudo apt install apt-transport-https ca-certificates curl software-properties-common
curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add -

2.增加Docker的APT库房

sudo add-apt-repository "deb [arch=amd64] https://download.docker.com/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable"

3.再次更新apt包索引，并装置Docker

sudo apt update
sudo apt install docker-ce

4.验证Docker是否装置成功

sudo docker --version

CentOS体系

1.装置必要的依靠包

sudo yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2

2.增加Docker的YUM库房

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

3.装置Docker

sudo yum install docker-ce

4.发动Docker并设置开机自发动

sudo systemctl start docker
sudo systemctl enable docker

5.验证Docker是否装置成功

sudo docker --version

4.1.2 在Windows上装置Docker

在Windows上，能够经过Docker Desktop来装置Docker。Docker Desktop供给了一个易于运用的装置程序，能够协助在Windows上装置Docker。

4.1.3 在macOS上装置Docker

在macOS上，同样能够运用Docker Desktop来装置Docker。Docker Desktop供给了一个简略的装置程序，能够协助在macOS上装置Docker。

4.2 装备用户权限

在Linux上，为了能够在不运用sudo的情况下运转Docker指令，需求将自己的用户增加到docker用户组中。能够运用以下指令将用户增加到docker组：

sudo usermod -aG docker your_username

4.3 装备Docker引擎选项

一旦装置完结，或许需求对Docker引擎进行一些装备，例如设置镜像存储途径、装备网络选项、装备日志等。这些装备能够在Docker引擎的装备文件中进行设置。

4.4 装置Docker Compose

假如需求运用Docker Compose来界说和运转多个Docker容器，能够单独装置Docker Compose，并将其增加到体系途径中。

总的来说，装置和装备Docker的进程的详细进程或许会因操作体系和个人需求而有所不同。能够依据自己的情况查阅官方文档或相关指南进行装置和装备。

五、Docker常用指令与操作

镜像操作

检索镜像：docker pull image_name
列出镜像：docker images 
删去镜像：docker rmi image_name

容器操作

发动容器：docker run image_name
列出容器：docker ps -a
中止容器：docker stop container_name
删去容器：docker rm container_name

其他常用指令

显现Docker体系信息：docker info
显现Docker协助信息：docker --help
检查Docker版本：docker version

我自己就常用以下这些指令。

1.docker save xxxweb:1.1.1 | gzip > /root/xxxweb/xxxweb_1.1.1.tar
2.docker rmi xxxweb:1.1.1

六、创立Docker镜像

当创立Docker镜像时，需求编写一个Dockerfile来界说镜像的构建进程。以下是一个简略的示例，展现怎么创立一个根据Ubuntu的Docker镜像，并在其间装置一个简略的Python运用程序。

6.1 创立Dockerfile文件

创立一个名为Dockerfile的文件，并在其间增加以下内容：

# 运用Ubuntu作为基础镜像
FROM ubuntu:latest
# 设置作业目录
WORKDIR /app
# 仿制当前目录下的app.py文件到容器中的/app目录
COPY app.py /app
# 装置Python和pip
RUN apt-get update && apt-get install -y python3 python3-pip
# 装置Flask
RUN pip3 install flask
# 露出端口
EXPOSE 5000
# 运转运用程序
CMD ["python3", "app.py"]

这段Dockerfile的功用是根据Ubuntu镜像构建一个包括Python3、Flask结构和一个简略Python运用程序的镜像，并在容器发动时运转这个运用程序。

6.2 创立app.py

在同一目录下创立一个名为app.py的Python运用程序文件，内容如下：

from flask import Flask
app = Flask(__name__)
@app.route('/')
def hello_world():
    return 'Hello, Docker!'
if __name__ == '__main__':
    app.run(host='0.0.0.0')
  1. from flask import Flask：这行代码导入了Flask结构中的Flask类，用于创立一个Flask运用。
  2. app = Flask(__name__)：这行代码创立了一个Flask运用实例，将其赋值给变量app。__name__是Python中一个特别的变量，用于指示当前模块的名称。
  3. @app.route('/')：这是一个装修器，用于界说一个路由。在这个比如中，@app.route(‘/’)表明当用户拜访根途径’/’时，执行下面界说的hello_world函数。
  4. def hello_world():：这是一个Python函数的界说，界说了一个名为hello_world的函数。
  5. app.run(host='0.0.0.0')：这行代码发动了Flask运用的开发服务器，并监听一切可用的网络接口。’0.0.0.0’表明监听一切网络接口，答应从任何网络地址拜访运用程序。

以上这段代码创立了一个简略的Flask运用，当用户拜访根途径时，会返回字符串’Hello, Docker!’。经过运转这个运用，能够在浏览器中拜访http://localhost:5000 ,会看到显现Hello, Docker!的页面。

6.3 构建镜像

在终端中执行以下指令，构建Docker镜像。

docker build -t my-python-app .

6.4 运转镜像

执行以下指令，运转刚刚创立的镜像。

docker run -p 5000:5000 my-python-app

现在，咱们能够在浏览器中拜访 http://localhost:5000/， 应该能够看到显现“Hello, Docker!”的页面。这样，咱们现已成功创立了一个Docker镜像并在其间运转了一个简略的Python运用程序。

七、Docker与继续集成/继续布置（CI/CD）的集成

Docker与继续集成/继续布置（CI/CD）的集成能够经过运用CI/CD工具（如Jenkins、GitLab CI、CircleCI等）和Docker来完结。下面是一个简略的示例，演示怎么运用Jenkins和Docker来完结CI/CD流程：

7.1 准备作业

  1. 装置Docker和Jenkins，并保证它们能够正常运转。
  2. 在代码库房中包括一个Dockerfile用于构建Docker镜像，并一个包括运用程序代码的代码库。

7.2 装备Jenkins

  1. 在Jenkins中装置Docker插件，以便Jenkins能够与Docker进行交互。
  2. 装备Jenkins的凭证，以便能够拜访Docker守护程序。

7.3 创立Jenkins Pipeline

  1. 在Jenkins中创立一个Pipeline项目，用于执行CI/CD流程。
  2. Pipeline中包括阶段用于构建Docker镜像、测验运用程序、布置到测验环境、布置到出产环境等进程。

下面是一个简略的Jenkins Pipeline示例代码，用于构建Docker镜像并布置到测验环境：

pipeline {
    agent any
    stages {
        stage('Build Docker Image') {
            steps {
                script {
                    docker.build("my-app:${env.BUILD_NUMBER}")
                }
            }
        }
        stage('Deploy to Test Environment') {
            steps {
                script {
                    docker.image("my-app:${env.BUILD_NUMBER}").push()
                    docker.image("my-app:${env.BUILD_NUMBER}").run("-p 8080:8080")
                }
            }
        }
    }
}

在这个示例中，Pipeline包括两个阶段：构建Docker镜像和布置到测验环境。在构建镜像阶段中，运用docker.build指令构建一个名为my-app的镜像，并带有构建号作为标签。在布置到测验环境阶段中，将构建好的镜像推送到Docker库房，并运转该镜像作为一个容器，映射端口8080到容器的端口8080。

经过这样的CI/CD流程，团队能够在每次代码提交后主动构建镜像、测验运用程序并布置到测验环境，然后完结快速交付高质量的软件。

九、Docker的运用场景

Docker的运用场景十分广泛，它能够用于以下几个方面：

  • Web运用程序的布置：经过Docker能够快速布置一个Web运用程序，使得开发人员能够专心于开发，而不需求关怀环境建立和装备。
  • 微服务架构：Docker能够用于构建微服务架构，使得每个服务都能够独立布置和办理，进步了体系的可保护性和可扩展性。
  • 主动化布置：经过Docker能够主动化布置运用程序，使得布置进程变得简略、快速且可重复。
  • 容器云渠道：容器云渠道能够使得运用程序的布置和办理变得愈加简略，经过Docker能够轻松地在云渠道上创立和办理容器。

十、最后的话

本文简略地介绍了Docker的基本概念、运用方法和某些技能，协助开发人员更好地利用Docker进行运用程序的容器化办理。Docker的灵活性和便捷性使得运用程序的开发、布置和运转变得愈加简略高效。

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