一、Docker概念

跟普通虚拟机的对比

特性	普通虚拟机	Docker
跨平台	通常只能在桌面级系统运行，例如 Windows/Mac，无法在不带图形界面的服务器上运行	支持的系统非常多，各类 windows 和 Linux 都支持
性能	性能损耗大，内存占用高，因为是把整个完整系统都虚拟出来了	性能好，只虚拟软件所需运行环境，最大化减少没用的配置
自动化	需要手动安装所有东西	一个命令就可以自动部署好所需环境
稳定性	稳定性不高，不同系统差异大	稳定性好，不同系统都一样部署方式

概念

Docker 是一个应用打包、分发、部署的工具

1、镜像Image、容器Container、仓库Repository

• 镜像：可以理解为软件安装包，可以方便的进行传播和安装。
• 容器：软件安装后的状态，每个软件运行环境都是独立的、隔离的，称之为容器
• 仓库：镜像便于传播,而仓库就是专门用来传播这些镜像的地方,他有点类似与Github,或者你可以把他看成一个存放各种镜像的镜像商店

2、打包、分发、部署

• 打包：就是把你软件运行所需的依赖、第三方库、软件打包到一起，变成一个安装包
• 分发：你可以把你打包好的“安装包”上传到一个镜像仓库，其他人可以非常方便的获取和安装
• 部署：拿着“安装包”就可以一个命令运行起来你的应用，自动模拟出一模一样的运行环境，不管是在Windows/Mac/Linux上

Docker部署的优势

常规应用开发部署方式：自己在 Windows 上开发、测试 --> 到 Linux 服务器配置运行环境部署。

问题：我机器上跑都没问题，怎么到服务器就各种问题了

用 Docker 开发部署流程：自己在 Windows 上开发、测试 --> 打包为 Docker 镜像（可以理解为软件安装包） --> 各种服务器上只需要一个命令部署好

优点：确保了不同机器上跑都是一致的运行环境，不会出现我机器上跑正常，你机器跑就有问题的情况。

使用docker的简要介绍

• 你的项目只需要三步，在当前目录下再加一个dockerfile文件 ——>docker build创建镜像 ——>docker run运行容器的命令后，你的项目就可以运行跑起来了，此时就形成了容器
• 但是每次部署的话，总是要执行docker build创建镜像 ——> docker run运行容器 会显得很麻烦，那么可以在dockerfile文件里面指定挂载目录，这样可以及时同时生效，省去前面两个命令
• 一个项目一个容器，两个项目两个容器，两个容器之间如何互相通信，比如前端和后端的服务，此时我们可以创建虚拟网络docker network create test-net ，此时两个容器在执行docker run的时候指定同一个虚拟网络test-net即可互相通信
• 两个容器：Web 项目 + Redis，如果项目依赖更多的第三方软件，我们需要管理的容器就更加多，每个都要单独配置运行docker build+docker run，指定网络，这样比较麻烦，而docker-compose 把项目的多个服务集合到一起，一键运行，这样就省去了配置虚拟网络，docker-compose里面所有的服务自动使用了同一个网络 ，而docker-compose只需要再创建一个yml文件即可
• 总结下来：创建一个dockerfile文件+一个yml文件+执行docker-compose up -d 命令即可实现多个容器通信
• -d 以后台的方式运行容器

dockerfile和docker-compose区别

总结起来，Dockerfile用于定义单个容器的构建过程和内容，而docker-compose用于定义和管理多个相关联容器的配置和操作。两者可以搭配使用，通过Dockerfile构建出的镜像可以在docker-compose的配置中使用。

二、docker命令介绍：

1、构建镜像和运行

编译 docker build -t test:v1 .

-t 设置镜像名字和版本号

命令参考：https://docs.docker.com/engine/reference/commandline/build/

运行 docker run -p 8080:8080 --name test-hello test:v1

-p 映射容器内端口到宿主机

--name 容器名字

-d 后台运行

命令参考文档：

https://docs.docker.com/engine/reference/run/

docker run | Docker Documentation

2、 常用命令

docker ps 查看当前运行中的容器

docker images 查看镜像列表

docker rm container-id 删除指定 id 的容器

docker stop/start container-id 停止/启动指定 id 的容器

docker rmi image-id 删除指定 id 的镜像

docker network ls 查看网络列表

docker volume ls 查看 volume 列表

docker build -t test:v1 . 编译 .-t 设置镜像名字和版本号

三、镜像加速源

镜像加速器	镜像加速器地址
Docker 中国官方镜像	https://registry.docker-cn.com
DaoCloud 镜像站	http://f1361db2.m.daocloud.io
Azure 中国镜像	https://dockerhub.azk8s.cn
科大镜像站	https://docker.mirrors.ustc.edu.cn
阿里云	https://ud6340vz.mirror.aliyuncs.com
七牛云	https://reg-mirror.qiniu.com
网易云	https://hub-mirror.c.163.com
腾讯云	https://mirror.ccs.tencentyun.com

四、安装

1、下载安装包

桌面版：https://www.docker.com/products/docker-desktop/

服务器版：https://docs.docker.com/engine/install/#server

2、打开安装包加载一会后一般会弹出两个选项,在较旧的Windows10或之前的系统会出现如下所示的相关提示。我们把第一个选上,第二个根据需求选择即可。

3、打开docker desktop，设置镜像

"registry-mirrors": ["https://registry.docker-cn.com"]

五、Docker快速安装软件

演示 Docker 安装 Redis

Redis 官网：https://redis.io/

官网下载安装教程只有源码安装方式，没有 Windows 版本。想要自己安装 windows 版本需要去找别人编译好的安装包。

Docker 官方镜像仓库查找 Redis ：https://hub.docker.com/

一个命令跑起来：

docker run -d -p 6379:6379 --name redis redis:latest

# -d:后台运行
# -p:指定容器端口绑定到主机端口
# --name:给自己的容器起名称

命令参考：https://docs.docker.com/engine/reference/commandline/run/

这时候打开Docker Desktop就可以看到容器和镜像，并且容器状态显示正在运行

可以看到redis容器的运行日志

在Terminal输入redis-cli就可以进入cli模式

安装 Wordpress

编写文件：docker-wordpress.yml

version: '3.1'

services:

  wordpress:
    image: wordpress
    restart: always
    ports:
      - 8080:80
    environment:
      WORDPRESS_DB_HOST: db
      WORDPRESS_DB_USER: exampleuser
      WORDPRESS_DB_PASSWORD: examplepass
      WORDPRESS_DB_NAME: exampledb
    volumes:
      - wordpress:/var/www/html

  db:
    image: mysql:5.7
    restart: always
    environment:
      MYSQL_DATABASE: exampledb
      MYSQL_USER: exampleuser
      MYSQL_PASSWORD: examplepass
      MYSQL_RANDOM_ROOT_PASSWORD: '1'
    volumes:
      - db:/var/lib/mysql

volumes:
  wordpress:
  db:

在yaml文件相同目录下运行命令

docker-compose -f docker-wordpress.yml -p test_wordpress up -d

# -p 指定项目名称，默认将使用所在目录名称作为项目名 ； 

六、docker镜像安装与操作

1、查看当前拥有的镜像：docker image ls 或者docker images

我的镜像

2、删除镜像：docker image rm 镜像名或镜像ID 或 docker rmi 镜像名或镜像ID，删除镜像的前提是没有使用这个镜像的容器，如果有需要先删除容器，否则会报错

3、安装镜像：docker pull [名称]:[版本]，去docker安装镜像常用搜索地址

docker pull python:3.7
docker pull mongo
docker pull redis
docker pull mysql
docker pull nginx
docker pull node
docker pull centos

4、运行容器：

docker run [可选参数] 镜像名 [向启动容器中传入的命令] ，如果没有镜像，则会先下载镜像

常用可选参数

• -d：会创建一个守护式容器在后台运行，这样创建容器后不会自动登录容器
• -p：表示端口映射，即宿主机端口:容器中端口。 比如:-p 8080:80 就是将容器中的80端口,映射到主机中的8080端口
• –name：为创建的容器命名。(默认会随机给名字,不支持中文字符!!!)
• -v：表示目录映射关系，即宿主机目录:容器中目录。注意:最好做目录映射，在宿主机上做修改，然后共享到容器上
• –network=host：表示将主机的网络环境映射到容器中，使容器的网络与主机相同。每个 Docker 容器都有自己的网络连接空间连接到虚拟 LAN。使用此命令则会让容器和主机共享一个网络空间
• -i：表示以《交互模式》运行容器
• -t：表示容器启动后会进入其命令行。加入这两个参数后，容器创建就能登录进去。即分配一个伪终端。

七、制作自己的镜像

1、创建一个文件夹docker_all和一个docker_test.py文件首先将依赖包导出，执行pip freeze > requirements.txt

import sys,time
print(sys.version)
print("Hello, World!")
print(time.time())

2、编写dockerfile文件，如下指定自己的项目依赖的镜像，以及在哪个目录文件夹下

# syntax=docker/dockerfile:1
# 第一行是解析器指令，始终用版本1语法的最新版本

# 指定基础镜像
FROM python:3.7-slim-buster

# 复制代码
ADD . /app
# 设置工作目录文件夹
WORKDIR /app

# 安装依赖
RUN pip install -r requirements.txt -i https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/

#当启动容器时候，执行程序
CMD ["python", "./docker_test.py"]

3、创建镜像，-t：设置镜像名字和版本号，docker build -f [dockerfile文件路径名] -t [创建的镜像名]:[tag] . 注意有一个. ，第一次创建镜像时间有点长稍微等待下

docker build -f dockerfile -t demo_1:v0 .

4、查看当前拥有的镜像：docker image ls ，如图镜像已创建成功

5、启动容器：docker run --name test_build_docker demo_1:v0

6、保存镜像：docker save -o demo.tar demo_1:v0

7、删除镜像：docker rmi 镜像id ，或者到桌面版删除镜像

八、目录挂载

现存问题

• 使用 Docker 运行后，我们改了项目代码不会立刻生效，需要重新build和run，很是麻烦。

  • # build：docker build -f E:\docker_all\dockerfile -t demo_1:v0 .
    # 未挂载：docker run --name c_test demo_1:v0  
    # 挂载：docker run --name a_test  -v E:\docker_all:/docker_all -d demo_1:v0
    
    

• 容器里面产生的数据，例如 log 文件，数据库备份文件，容器删除后就丢失了。

几种挂载方式

• bind mount 直接把宿主机目录映射到容器内，适合挂代码目录和配置文件。可挂到多个容器上
• volume 由容器创建和管理，创建在宿主机，所以删除容器不会丢失，官方推荐，更高效，Linux 文件系统，适合存储数据库数据。可挂到多个容器上
• tmpfs mount 适合存储临时文件，存宿主机内存中。不可多容器共享。

文档参考：https://docs.docker.com/storage/

挂载演示（在run的时候挂载）

bind mount方式：用绝对路径  -v D:/code:/app
volume方式：    只需要一个名字  -v db-data:/app

示例：

docker run -p 8080:8080 --name test-hello -v D:/code:/app -d test:v1

不执行挂载截图

挂载后截图

执行命令进行挂载，还是按前面的案例

docker run --name a_test -v F:\docker_project\abc:/app -d demo_1:v0

然后打开桌面docker的容器点击，查看Inspect里面的Mounts，路径挂载成功，此时你修改自己本地的代码，容器的代码也会同时跟着修改

九、多容器通讯

创建虚拟网络

要想多容器之间互通，从 Python 容器访问 Redis 容器，我们只需要把他们放到同个网络中就可以了。

演示

# 创建一个名为test-net的网络
docker network create test-net

# 运行 Redis 在 test-net 网络中，别名redis
docker run -d --name redis --network test-net --network-alias redis redis:latest

# 修改python的redis连接地址为网络别名 
r = StrictRedis(host='redis', port=6379, db=0, password=None)

# 运行 Python  项目，使用同个网络
docker run -p 8011:8011 --name test -v F:\docker_project\abc:/app --network test-net -d demo_1:v0

python代码修改为

# -*- coding: utf-8 -*-
"""
@Time : 2022/12/4
@Author: Shirmay
@Blog: https://blog.csdn.net/weixin_43411585/
@公众号: 逆向OneByOne
uvicorn docker_web:app --reload  --host 127.0.0.1 --port 8011
"""
import uvicorn
from fastapi import FastAPI
from redis import StrictRedis
app = FastAPI()


@app.get("/{_word}")
def index(_word):
    """http://127.0.0.1:8011/user"""
    print("web_return", _word)
    r = StrictRedis(host='redis', port=6379, db=0, password=None)
    r.rpush('web_name', _word)
    print("redis_llen：", r.llen('web_name'))
    return f"{r.llen('web_name')}_{_word}"




if __name__ == '__main__':
    uvicorn.run("docker_web:app", host='0.0.0.0', port=8011, reload=True)

dockerfile文件修改

# syntax=docker/dockerfile:1
# 第一行是解析器指令，始终用版本1语法的最新版本
# 基础镜像
FROM python:3.7-slim-buster
# 设置工作目录文件夹
WORKDIR ./app
# 复制依赖文件
COPY requirements.txt requirements.txt
# 安装依赖
RUN /usr/local/bin/python -m pip install --upgrade pip -i https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/
RUN pip install uvicorn -i https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/
RUN pip install fastapi -i https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/
RUN pip install redis -i https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/
# RUN pip install -r requirements.txt -i https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/
# 复制其他的脚本文件
COPY . .
#当启动容器时候，执行程序
CMD ["python", "./docker_web.py"]

执行build、run命令

然后打开http://localhost:8011/aa ，发现可以正常访问

# 1、构建镜像并挂载
docker build -f F:\docker_project\abc\dockerfile -t demo_2:v0 .
# 不设置虚拟网络，直接run
docker run --name d_test -p 8011:8011 -v F:\docker_project\abc:/app -d demo_2:v0	
# 2、然后可以浏览器打开 http://localhost:8011/aa 测试看看,会发现一直无法加载，原因是无法连接redis


# 3、下载redis
docker pull redis
# 4、设置网络
docker network create test-net
docker run -d --name redis_net --network test-net --network-alias redis redis:latest

# 5、修改python代码以及redis连接地址 
@app.get("/{_word}")
def index(_word):
    """http://127.0.0.1:8011/user"""
    print("web_return", _word)
    r = StrictRedis(host='redis_net', port=6379, db=0, password=None)
    r.rpush('web_name', _word)
    print("redis_llen：", r.llen('web_name'))
    return f"{r.llen('web_name')}_{_word}"

# 6、运行 Web 项目，使用同个网络
docker run -p 8011:8011 --name test2 -v F:\docker_project\abc:/app --network test-net -d demo_2:v0
# 7、再次浏览器打开 http://localhost:8011/aa 测试看看

十、Docker-Compose管理多个容器运行

现存问题

在上节，我们运行了两个容器：Web 项目 + Redis
如果项目依赖更多的第三方软件，我们需要管理的容器就更加多，每个都要单独配置运行，指定网络。
这节，我们使用 docker-compose 把项目的多个服务集合到一起，一键运行。

安装 Docker Compose

• 如果你是安装的桌面版 Docker，不需要额外安装，已经包含了。
• 如果是无图形界面的服务器版 Docker，你需要单独安装 安装文档
• 运行docker-compose检查是否安装成功

编写脚本

要把项目依赖的多个服务集合到一起，我们需要编写一个docker-compose.yml文件，描述依赖哪些服务
参考文档：https://docs.docker.com/compose/

version: "3.7"

services:  # app服务和redis服务
  app:  # 服务名字app
    build: ./  # 直接从当前目录build
    ports:
      - 8011:8011
    volumes:
      - ./:/docker_all  # 挂载目录，把当前目录挂载到/docker_all这个目录下
    environment:
      - TZ=Asia/Shanghai

  redis:  # 服务名字，在python代码中连接redis，host就是填写这个名字（r = StrictRedis(host='redis', port=6379, db=0, password=None)）
    image: redis:5.0.13
    volumes:
      - redis:/data
    environment:
      - TZ=Asia/Shanghai

volumes:
  redis:

跑起来

在docker-compose.yml 文件所在目录，执行：docker-compose up就可以跑起来了。

命令参考：https://docs.docker.com/compose/reference/up/

docker-compose其它命令

• 在后台运行只需要加一个 -d 参数：docker-compose up -d
• 查看当前多个服务运行状态：docker-compose ps
• 停止运行：docker-compose stop
• 重启：docker-compose restart
• 重启单个服务：docker-compose restart service-name
• 进入容器命令行：docker-compose exec service-name sh
• 查看容器运行log：docker-compose logs [service-name]

十一、发布和部署

镜像仓库介绍

镜像仓库用来存储我们 build 出来的“安装包”，Docker 官方提供了一个 镜像库，里面包含了大量镜像，基本各种软件所需依赖都有，要什么直接上去搜索。

我们也可以把自己 build 出来的镜像上传到 docker 提供的镜像库中，方便传播。
当然你也可以搭建自己的私有镜像库，或者使用国内各种大厂提供的镜像托管服务，例如：阿里云、腾讯云

上传我们的镜像

• 首先你要先 注册一个账号
• 创建一个镜像库

• build镜像：docker build -f E:\docker_all\dockerfile -t test:v1 .
• 命令行登录账号：
  docker login -u 用户名
• 新建一个tag，名字必须跟你注册账号一样
  docker tag test:v1 用户名/test:v1
• 推上去
  docker push 用户名/test:v1
• 部署试下
  docker run -dp 8080:8080 用户名/test:v1

阿里云容器托管

docker 官方的镜像托管有时候上传和下载都太慢了，如果你想要更快的速度，可以使用阿里云的免费镜像托管
登录 阿里云

备份数据迁移

• 参考文档

报错解决

1、WSL 2 installation is incomplete.

解决步骤1：控制面板->程序->程序和功能，打开如下勾选，如还有问题看步骤2

解决步骤2：点击链接安装最新版本的 WSL2，下载地址，如果还有问题看步骤3

解决步骤3：cmd执行 netsh winsock reset，然后重启电脑即可解决

2、Docker Desktop is unable to detect a Hypervisor.

问题出在Hyper-V已禁用或Hypervisor代理未运行。

方案一 (如果完全禁用或未安装Hyper-V)

docker desktop 基于windows hyper-v，必须确保hyper-v组件已经开启。可通过如下PowerShell （管理员身份）命令启动。

1、以管理员身份打开CMD
2、启用Hyper-V

dism.exe /Online /Enable-Feature:Microsoft-Hyper-V /All

或者在启用和关闭windows功能中先禁用Hyper-V，重启后再开启。

方案二 (如果Hyper-V功能已启用但不起作用)

hyper-v组件开启后，需确保其守护进程自动运行（我问题出在这里，守护进程没有运行），可通过如下PowerShell（管理员身份） 命令启动：

bcdedit /set hypervisorlaunchtype auto

重启电脑，启动docker desktop，即可正常运行。

3、An error occurred

解决方法：

控制面板->程序->启用或关闭 windows 功能，开启 Windows 虚拟化和 Linux 子系统（WSL2)

命令行安装 Linux 内核

wsl.exe --install -d Ubuntu

你也可以打开微软商店 Microsoft Store 搜索 Linux 进行安装，选择一个最新版本的 Ubuntu 或者 Debian 都可以

上面命令很可能你安装不了，微软商店你也可能打不开，如果遇到这个问题，参考：https://blog.csdn.net/qq_42220935/article/details/104714114

设置开机启动 Hypervisor
bcdedit /set hypervisorlaunchtype auto

注意要用管理员权限打开 PowerShell

确保 BIOS 已开启虚拟化，下图检查是否已开启好

如果是已禁用，请在开机时按 F2 进入 BIOS 开启一下，不会设置的可以网上搜索下自己主板的设置方法，Intel 和 AMD 的设置可能稍有不同

ws 功能，开启 Windows 虚拟化和 Linux 子系统（WSL2)

命令行安装 Linux 内核

wsl.exe --install -d Ubuntu

你也可以打开微软商店 Microsoft Store 搜索 Linux 进行安装，选择一个最新版本的 Ubuntu 或者 Debian 都可以

上面命令很可能你安装不了，微软商店你也可能打不开，如果遇到这个问题，参考：https://blog.csdn.net/qq_42220935/article/details/104714114

设置开机启动 Hypervisor
bcdedit /set hypervisorlaunchtype auto

注意要用管理员权限打开 PowerShell

确保 BIOS 已开启虚拟化，下图检查是否已开启好

如果是已禁用，请在开机时按 F2 进入 BIOS 开启一下，不会设置的可以网上搜索下自己主板的设置方法，Intel 和 AMD 的设置可能稍有不同