Docker深入浅出系列 | Image实战演练

一时失言乱红尘 2023-07-02 15:28 20阅读 0赞

> Docker已经上市很多年，不是什么新鲜事物了，很多企业或者开发同学以前也不多不少有所接触，但是有实操经验的人不多，本系列教程主要偏重实战，尽量讲干货，会根据本人理解去做阐述，具体官方概念可以查阅官方教程，因为本系列教程对前一章节有一定依赖，建议先学习前面章节内容。

本系列教程导航:  
[Docker深入浅出系列 | 容器初体验][Docker_ _]

# **课程目标** #

*  回顾Container与Image核心知识
 *  了解如何制作自定义Image的两种方式
 *  了解Dockerfile的一些常用指令
 *  了解Image一些常用命令
 *  了解如何运行一个Springboot容器

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# **Container与Image核心知识回顾** #

在上一篇已经提到过，Docker Image是有多层结构，实际上由一层一层的文件系统组成，底层都是共享宿主Linux内核，Image的分层结构是是为了提高复用性。Image可以看作是Java的class文件，容器可以看成是JAVA的对象去理解，下层的每一层镜像可以是JAVA中的父类，上层镜像可以共享底层镜像的组件，类似JAVA中的继承规则。  
Docker Image 基于 Union file systems做镜像和容器分层，避免在每次以新容器运行图像时复制一组完整的文件。将更改分隔为其自身层中的容器文件系统，允许将同一容器置于从已知内容重新启动（因为在删除容器时，更改的图层将被关闭）。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0V2YW5fTGV1bmc_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
面向用户的是Container层，所有用户新增环境依赖和数据都会保存在容器层，下层Image只可读、不可修改。

Container是一种轻量级的虚拟技术，不需要模拟硬件创建虚拟机启动内核空间，因此启动速度很快

Docker是基于Linux Kernel的Namespace、CGroups、UnionFileSystem等技术封装成的一种自  
定义容器格式，从而提供一套虚拟运行环境。

*  Namespace：对全局系统资源的一种封装隔离，使得处于不同namespace的进程拥有独立的全局系统资源，改变一个namespace中的系统资源只会影响当前namespace里的进程，对其他namespace中的进程没有影响，比如pid\[进程\]、net\[网络\]、mnt\[挂载点\]等
 *  CGroups: cgroup和namespace类似，也是将进程进行分组，但它的目的和namespace不一样，namespace是为了隔离进程组之间的资源，而cgroup是为了对一组进程进行统一的资源监控和限制，比如内存、CPU、进程数等
 *  Union file systems：用来做image和container分层

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# **制作Docker Image的两种方式** #

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0V2YW5fTGV1bmc_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

*  通过Dockerfile制作(**推荐**) - Dockerfile其内部包含了一条条的指令，每一条指令构建一层，因此每一条指令的内容，就是描述该层应当如何构建。
 *  通过`Docker commit`操作 - 通过docker commit命令反向基于容器副本创建一个新的镜像文件。但是使用`docker commit`看不到Image的创建过程，因此对排查问题不友好。

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# **Dockerfile常用指令** #

*  FROM  
    指定基础镜像，比如FROM centos:6  
    `FROM centos:6`
 *  RUN  
    在镜像内部执行一些命令，比如安装软件，配置环境等，换行可以使用  
    `groupadd -r mysql && useradd -r -g mysql mysql`
 *  ENV  
    设置变量的值，ENV MYSQL\_MAJOR 5.7，可以通过docker run --e key=value修改，后面可以直接使  
    用$\{MYSQL\_MAJOR\}  
    `ENV MYSQL_MAJOR 5.7`
 *  LABEL  
    设置镜像标签

LABEL email="evan08@163.com" 
    LABEL name="evan"

*  VOLUME  
    定义匿名数据卷。在启动容器时忘记挂载数据卷，会自动挂载到匿名卷，在启动容器 docker run 的时候，我们可以通过 -v 参数修改挂载点。  
    作用：
    
     *  避免重要的数据，因容器重启而丢失，这是非常致命的。
     *  避免容器不断变大。  
        `VOLUME /var/lib/mysql`
 *  COPY  
    将主机的文件复制到镜像内，如果目录不存在，会自动创建所需要的目录，注意只是复制，不会提取和  
    解压  
    `COPY demo-api.jar /usr/loacl/app/`
 *  ADD  
    将主机的文件复制到镜像内，和COPY类似，只是ADD会对压缩文件提取和解压  
    `ADD demo-api.jar /usr/loacl/app/`
 *  WORKDIR  
    指定镜像的工作目录，之后的命令都是基于此目录工作，若不存在则创建

WORKDIR /usr/local 
    WORKDIR tomcat 
    RUN touch test.txt

会在/usr/local/tomcat下创建test.txt文件

*  CMD  
    容器启动的时候默认会执行的命令，若有多个CMD命令，则最后一个生效

CMD ["mysqld"] 或CMD mysqld

*  ENTRYPOINT  
    和CMD的使用类似,但`docker run`执行时，会覆盖CMD的命令，而`ENTRYPOINT`不会

ENTRYPOINT ["docker-entrypoint.sh"]
    ENTRYPOINT ["/bin/bash", "-C","/start.sh"]

*  EXPOSE  
    声明容器运行的服务端口，启动镜像时，可以使用-p将该端口映射给宿主机  
    `EXPOSE 3306 3307`

更多操作可以查看[菜鸟教程][Link 1]

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# **Image实战篇** #

## **通过Dockerfile制作Image** ##

(1)在IDEA创建一个Springboot项目

(2)创建一个Rest Api

@RestController
    public class DemoController { 
    
        @GetMapping("/hello")
        public String hello() { 
            return "Hello";
        }
    
    
    }

(3)通过maven命令 `mvn clean package`打包应用  
target目录会生成了一个`demo-api-0.0.1-SNAPSHOT.jar`

(4)进入上一章创建的虚拟机Centos7服务器中创建一个目录`demo-dockerfile`目录

*  使用前一章创建的密码`evan123`去登陆Centos7服务器

Connection to 192.168.100.9 closed.
    192:centos7 evan$ ssh root@192.168.100.9
    root@192.168.100.9's password: 
    Last login: Thu Jan 30 03:22:59 2020 from 192.168.100.7
    -bash: warning: setlocale: LC_CTYPE: cannot change locale (UTF-8): No such file or directory
    [root@10 ~]#

*  创建文件夹

[root@10 /]# mkdir /usr/local/demo-dockerfile

(4)回到宿主机器，上传`demo-api-0.0.1-SNAPSHOT.jar`到Centos7服务器`demo-dockerfile`目录,我这里用使用命令行操作，其他童鞋可以使用其他sfpt工具上传

192:centos7 evan$ scp Users/evan/development/repository/eshare-docker-in-action/demo-api/target/demo-api-0.0.1-SNAPSHOT.jar  root@192.168.100.9:/usr/local/demo-dockerfile 
    root@192.168.100.9's password: /etc/profile.d/lang.sh: line 19: warning: setlocale: LC_CTYPE: cannot change locale (UTF-8): No such file or directory Users/evan/development/repository/eshare-docker-in-action/demo-api/target/demo-api-0.0.1-SNAPSHOT.jar: No such file or directory 192:centos7 evan$ scp /Users/evan/development/repository/eshare-docker-in-action/demo-api/target/demo-api-0.0.1-SNAPSHOT.jar root@192.168.100.9:/usr/local/demo-dockerfile root@192.168.100.9's password: 
    /etc/profile.d/lang.sh: line 19: warning: setlocale: LC_CTYPE: cannot change locale (UTF-8): No such file or directory
    demo-api-0.0.1-SNAPSHOT.jar                   100%   18MB 105.8MB/s   00:00    
    192:centos7 evan$

(5)回到虚拟机，在刚才创建的目录下创建一个`Dockerfile`文件

192:centos7 evan$ ssh root@192.168.100.9
    root@192.168.100.9's password: 
    Last login: Thu Jan 30 03:25:43 2020 from 192.168.100.7
    -bash: warning: setlocale: LC_CTYPE: cannot change locale (UTF-8): No such file or directory
    [root@10 ~]# cd /usr/local/demo-dockerfile
    [root@10 demo-dockerfile]# mkdir Dockerfile
    [root@10 demo-dockerfile]# touch Dockerfile
    [root@10 demo-dockerfile]# ls
    Dockerfile  demo-api-0.0.1-SNAPSHOT.jar

(6)填入以下内容到`Dockerfile`

FROM openjdk:8 
    MAINTAINER evan 
    LABEL name="demo-dockerfile" version="1.0"author="evan" COPY demo-api-0.0.1-SNAPSHOT.jar demo-api-image.jar CMD ["java","-jar","demo-api-image.jar"]

(7)先启动Docker服务，假如不存在

[root@10 demo-dockerfile]# sudo systemctl start docker

(8)在该目录下基于`Dockerfile`构建自定义的镜像

命令：`docker build -t demo-api-image .`

运行结果如下：

[root@10 demo-dockerfile]# docker build -t demo-api-image .
    Sending build context to Docker daemon  19.32MB
    Step 1/5 : FROM openjdk:8
    8: Pulling from library/openjdk
    146bd6a88618: Already exists 
    9935d0c62ace: Already exists 
    db0efb86e806: Already exists 
    e705a4c4fd31: Already exists 
    3d3bf7f7e874: Already exists 
    49371c5b9ff6: Already exists 
    3f7eaaf7ad75: Already exists 
    Digest: sha256:7b7408b997615b4d6aaf6c1f0de8a32182497250288ee0a27b4e98cf14a52fb3
    Status: Downloaded newer image for openjdk:8
     ---> 8c6851b1fc09
    Step 2/5 : MAINTAINER evan
     ---> Running in 8fb93afccef8
    Removing intermediate container 8fb93afccef8
     ---> 1f516267494a
    Step 3/5 : LABEL name="demo-dockerfile" version="1.0"author="evan"
     ---> Running in 12cf6c64acf8
    Removing intermediate container 12cf6c64acf8
     ---> 5ab38f113669
    Step 4/5 : COPY demo-api-0.0.1-SNAPSHOT.jar demo-api-image.jar
     ---> d752dc61c8a9
    Step 5/5 : CMD ["java","-jar","demo-api-image.jar"]
     ---> Running in d8bb64f014ee
    Removing intermediate container d8bb64f014ee
     ---> cd026463e853
    Successfully built cd026463e853
    Successfully tagged demo-api-image:latest

(9)基于我们自定义的image启动容器,容器命名为`demo-api`

docker run -d --name demo-api -p 8999:8080 demo-api-image

(10)查看容器的启动日志

[root@10 demo-dockerfile]# docker logs demo-api
    
      .   ____          _            __ _ _
     /\\ / ___'_ __ _ _(_)_ __ __ _ \ \ \ \ ( ( )\___ | '_ | '_| | '_ \/ _` | \ \ \ \
     \\/  ___)| |_)| | | | | || (_| |  ) ) ) )
      ' |____| .__|_| |_|_| |_\__, | / / / / =========|_|==============|___/=/_/_/_/ :: Spring Boot :: (v2.2.4.RELEASE) 2020-01-30 04:32:29.537 INFO 1 --- [ main] com.example.demo.api.DemoApiApplication : Starting DemoApiApplication v0.0.1-SNAPSHOT on 4b90fdd0dd97 with PID 1 (/demo-api-image.jar started by root in /) 2020-01-30 04:32:29.540 INFO 1 --- [ main] com.example.demo.api.DemoApiApplication : No active profile set, falling back to default profiles: default 2020-01-30 04:32:30.478 INFO 1 --- [ main] o.s.b.w.embedded.tomcat.TomcatWebServer : Tomcat initialized with port(s): 8080 (http) 2020-01-30 04:32:30.488 INFO 1 --- [ main] o.apache.catalina.core.StandardService : Starting service [Tomcat] 2020-01-30 04:32:30.489 INFO 1 --- [ main] org.apache.catalina.core.StandardEngine : Starting Servlet engine: [Apache Tomcat/9.0.30] 2020-01-30 04:32:30.540 INFO 1 --- [ main] o.a.c.c.C.[Tomcat].[localhost].[/] : Initializing Spring embedded WebApplicationContext 2020-01-30 04:32:30.540 INFO 1 --- [ main] o.s.web.context.ContextLoader : Root WebApplicationContext: initialization completed in 895 ms 2020-01-30 04:32:30.712 INFO 1 --- [ main] o.s.s.concurrent.ThreadPoolTaskExecutor : Initializing ExecutorService 'applicationTaskExecutor' 2020-01-30 04:32:30.888 INFO 1 --- [ main] o.s.b.w.embedded.tomcat.TomcatWebServer : Tomcat started on port(s): 8080 (http) with context path ''
    2020-01-30 04:32:30.890  INFO 1 --- [           main] com.example.demo.api.DemoApiApplication  : Started DemoApiApplication in 1.756 seconds (JVM running for 2.25)

(11)在宿主机器上访问容器服务，测试Api是否成功部署

[root@10 demo-dockerfile]# curl localhost:8999/hello
    Hello

(12)再启动多一个容器实例测试

[root@10 demo-dockerfile]# docker run -d --name demo-api02 -p 8998:8080 demo-api-image
    3029d6b4325a6773ddcacca8d39917b1abfe12d6004cc8a765608f7f2d64edb3
    [root@10 demo-dockerfile]# curl localhost:8998/hello
    Hello

(12)登陆Docker镜像仓库,没有账号的童鞋提前到`hub.docker.com`注册

[root@10 demo-dockerfile]# docker login
    Login with your Docker ID to push and pull images from Docker Hub. If you don't have a Docker ID, head over to https://hub.docker.com to create one.
    Username: 10856214
    Password: 
    WARNING! Your password will be stored unencrypted in /root/.docker/config.json.
    Configure a credential helper to remove this warning. See
    https://docs.docker.com/engine/reference/commandline/login/#credentials-store
    
    Login Succeeded

(13)推送定制的Docker镜像到远程仓库,镜像名称要跟Docker id一致

[root@10 demo-dockerfile]# docker tag demo-api-image 10856214/demo-api-image
    [root@10 demo-dockerfile]# docker push 10856214/demo-api-image
    The push refers to repository [docker.io/10856214/demo-api-image]
    9fb0d7d193ef: Pushed 
    a6ded049566a: Mounted from library/openjdk 
    e7fe5541de5f: Mounted from library/openjdk 
    03ff63c55220: Mounted from library/openjdk 
    bee1e39d7c3a: Mounted from library/openjdk 
    1f59a4b2e206: Mounted from library/openjdk 
    0ca7f54856c0: Mounted from library/openjdk 
    ebb9ae013834: Mounted from library/openjdk 
    latest: digest: sha256:32afd9d8ca8205d6e667543a66163330c5067c5a37ebd80d53e9563b809e8bb4 size: 2007

(14)查看Image是否已经成功推送到远程仓库  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0V2YW5fTGV1bmc_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

(15)从远程仓库把Image拉到本地

[root@10 demo-dockerfile]# docker pull 10856214/demo-api-image
    Using default tag: latest
    latest: Pulling from 10856214/demo-api-image
    Digest: sha256:32afd9d8ca8205d6e667543a66163330c5067c5a37ebd80d53e9563b809e8bb4
    Status: Image is up to date for 10856214/demo-api-image:latest
    docker.io/10856214/demo-api-image:latest

(16)基于远程`10856214/demo-api-image`启动容器

[root@10 demo-dockerfile]# docker run -d --name demo-api03 -p 8997:8080 10856214/demo-api-image
    f6907cc3f8b7c21e26111c748de23d923f96f5b2ffef54478ff49d8c03416651
    [root@10 demo-dockerfile]# docker ps
    CONTAINER ID        IMAGE                     COMMAND                  CREATED             STATUS              PORTS                    NAMES
    f6907cc3f8b7        10856214/demo-api-image   "java -jar demo-api-…"   4 seconds ago       Up 3 seconds        0.0.0.0:8997->8080/tcp   demo-api03
    3029d6b4325a        demo-api-image            "java -jar demo-api-…"   About an hour ago   Up About an hour    0.0.0.0:8998->8080/tcp   demo-api02
    4b90fdd0dd97        demo-api-image            "java -jar demo-api-…"   About an hour ago   Up About an hour    0.0.0.0:8999->8080/tcp   demo-api
    [root@10 demo-dockerfile]#

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## **通过Docker Commit创建Image** ##

(1)查看运行中的容器

[root@10 demo-dockerfile]# docker ps
    CONTAINER ID        IMAGE                     COMMAND                  CREATED             STATUS              PORTS                    NAMES
    f6907cc3f8b7        10856214/demo-api-image   "java -jar demo-api-…"   2 hours ago         Up 2 hours          0.0.0.0:8997->8080/tcp   demo-api03
    3029d6b4325a        demo-api-image            "java -jar demo-api-…"   3 hours ago         Up 3 hours          0.0.0.0:8998->8080/tcp   demo-api02
    4b90fdd0dd97        demo-api-image            "java -jar demo-api-…"   3 hours ago         Up 3 hours          0.0.0.0:8999->8080/tcp   demo-api
    [root@10 demo-dockerfile]#

(2)进入我们在上一节从远程仓库拉回来的自定义镜像内部

[root@10 demo-dockerfile]# docker exec -it demo-api03 bash
    root@f6907cc3f8b7:/#

(3)修改容器demo-api03,在容器内部安装yum工具

*  尝试运行yum指令，默认是不带yum工具,因为容器里的linux操作系统之保留基本指令

root@f6907cc3f8b7:/# yum
    bash: yum: command not found
    root@f6907cc3f8b7:/#

*  查看下容器内部的linux操作系统版本

root@f6907cc3f8b7:/# cat /etc/issue
    Debian GNU/Linux 9 \n \l

内置的操作系统用的Debian

*  使用apt-get更新系统组件

root@f6907cc3f8b7:/# apt-get update
    Ign:1 http://deb.debian.org/debian stretch InRelease
    Get:2 http://security.debian.org/debian-security stretch/updates InRelease [94.3 kB]
    Get:3 http://deb.debian.org/debian stretch-updates InRelease [91.0 kB]
    Get:4 http://deb.debian.org/debian stretch Release [118 kB]              
    Get:5 http://security.debian.org/debian-security stretch/updates/main amd64 Packages [516 kB]
    Get:6 http://deb.debian.org/debian stretch-updates/main amd64 Packages [27.9 kB]
    Get:7 http://deb.debian.org/debian stretch Release.gpg [2365 B]               
    Get:8 http://deb.debian.org/debian stretch/main amd64 Packages [7086 kB]
    Fetched 7936 kB in 1min 18s (101 kB/s)                                         
    Reading package lists... Done

*  安装容器内置操作系统必要依赖

apt-get install build-essential

*  下载安装yum组件

apt-get install yum

*  测试`yum`是否安装成功

root@f6907cc3f8b7:/# yum --help
    Usage: yum [options] COMMAND
    
    List of Commands:
    
    check          Check for problems in the rpmdb
    check-update   Check for available package updates
    clean          Remove cached data
    deplist        List a package's dependencies
    ...

(4)通过以上步骤，我们已经成功修改了容器，接下来我们推出容器，基于当前容器版本创建一个新的Image,命名为`demo-api-image-v1`

[root@10 demo-dockerfile]# docker commit demo-api03 demo-api-image-v1
    sha256:7887668690a3e53c27535669252f67b0391d54443776f1a431f91fe5800958be
    [root@10 demo-dockerfile]#

这时候创建出来的Image是默认已经携带了`yum`组件

(5)基于上面更新的新镜像`demo-api-image-v1`创建一个容器

[root@10 demo-dockerfile]# docker run -d -it --name demo-api-v1 demo-api-image-v1
    6363450e8f7af1f53f935e345d50f7bbfd3ff82bb2409fd5fd75a0f253ed1de8

(6)进入`demo-api-v2`容器验证是否已经存在`yum`组件

[root@10 demo-dockerfile]# docker exec -it demo-api-v1 bash
    root@6363450e8f7a:/# yum
    You need to give some command
    Usage: yum [options] COMMAND
    
    List of Commands:
    
    check          Check for problems in the rpmdb
    check-update   Check for available package updates
    clean          Remove cached data
    deplist        List a package's dependencie
    ...

# **附录** #

## **Image常用操作** ##

*  查看本地image列表 `docker images docker image ls`
 *  获取远端镜像 `docker pull`
 *  删除镜像\[注意此镜像如果正在使用，或者有关联的镜像，则需要先处理完\] `docker image rm imageid docker rmi -f imageid docker rmi -f $(docker image ls)`删除所有镜像
 *  运行镜像 `docker run image`
 *  发布镜像 `docker push`

## **Container常用操作** ##

*  根据镜像创建容器 `docker run -d --name -p 9090:8080 my-tomcat tomcat`
 *  查看运行中的container `docker ps`
 *  查看所有的container\[包含退出的\] `docker ps -a`
 *  删除container `docker rm containerid docker rm -f $(docker ps -a)`删除所有container
 *  进入到一个container中 `docker exec -it container bash`
 *  根据container生成image `docker commit demo-api03 demo-api-image-v1`
 *  查看某个container的日志 `docker logs container`
 *  查看容器资源使用情况 `docker stats`
 *  查看容器详情信息 `docker inspect container`
 *  停止/启动容器 `docker stop/start container`

## **项目Demo Github** ##

https://github.com/EvanLeung08/eshare-docker-in-action.git

[Docker_ _]: https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzIzMTI1OTc1Nw==&mid=504165384&idx=1&sn=32d6986271d24e4a9e9bf719e2491ffb&scene=19&token=1349976289&lang=zh_CN#wechat_redirect
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[Link 1]: https://www.runoob.com/docker/docker-dockerfile.html
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