Docker 容器核心指令与数据库容器化实践

概念简介

什么是容器？

  容器是一种标准的软件单元，它将代码及其所有依赖关系打包在一起，从而使应用能够从一个计算环境快速、可靠地运行到另一个计算环境。您可以把它想象成一个轻量化的、标准化的“软件集装箱”。
  镜像跑起来后就是容器，就像C++中类实例化后就是对象一样。镜像本身是只读的。当从一个镜像启动一个容器时，Docker会在镜像的所有层之上添加一个可写的容器层。

• 容器与容器之间，容器与外部环境是隔离的
• 一个容器的资源是有限制的

为什么需要容器？

1. 提高资源利用率：提高资源利用率，使用容器能实现在一台服务器运行各种系统。
2. 环境标准化：用同一个镜像实例化的容器使得开发、测试、预发布和生产环境中完全一致地运行。
3. 资源弹性伸缩：可以根据实际情况灵活控制资源的分配。
4. 差异化环境： 一个复杂的应用可能包含多个服务（微服务架构），这些服务可能依赖于不同的、甚至冲突的语言运行时和库版本，把这些服务部署到不同容器，每个容器都拥有独立的用户空间和依赖项，能实现彼此完全隔离，互不干扰。
5. 沙箱安全：当一个容器崩了，宿主机和其他容器依旧正常
6. 启动速度快：容器本质是主机操作系统上的一个隔离进程，无需启动整个操作系统内核。因此其启动速度极快，可以达到毫秒到秒级。

容器生命周期

• 创建状态：docker create
• 运行状态：docker start
• 暂停状态：docker pause
• 停止状态：docker stop
• 删除状态：docker rm
  

容器指令

1. 指令清单

以下内容都附带了锚点，点击即可跳转到相应位置进行学习。

• docker create：创建容器，但不运行
• docker run：创建并运行容器
• docker attach：与运行的容器进行交互
• docker commit：将容器运行状态导出成镜像（类似快照）
• docker cp：容器和宿主机之间的资源拷贝
• docker diff：容器中文件的增删改
• docker exec：运行的容器中执行指令
• docker export：保存容器导出镜像tar（不保留元数据）
• docker import：从tar文件中导出镜像
• docker container inspect：查看容器详细信息（不带container参数时自动识别镜像，容器）
• docker kill：杀死容器
• docker logs：查看容器日志
• docker ps：查看那些容器在运行
• docker pause：暂停容器，剥夺cpu时间片
• docker port：查看端口映射
• docker container prune：删除已停止的容器
• docker rename：修改容器名字
• docker restart：重启容器
• docker rm：删除容器
• docker start：启动容器
• docker stats：显示容器资源配置情况
• docker stop：停止运行的容器
• docker top：查看容器中运行的进程信息，支持ps指令参数
• docker pause：暂停容器中启动的所有进程
• docker unpause：启动容器中所有被暂停的进程
• docker update：更新容器配置
• docker wait：阻塞运行直到容器停止，然后打印出它的退出码

2. 命令详解

docker run
功能： 创建一个新的容器并运行一个命令
语法：

docker run [OPTIONS] IMAGE [COMMAND] [ARG...]

别名：docker container run

关键参数：

• -d：后台运行容器，并返回容器 ID
• -i：以交互模式运行容器，通常与 -t 同时使用
• -t：为容器重新分配一个伪输入终端，通常与 -i 同时使用
• -P：随机端口映射，容器内部端口随机映射到主机的端口
• -p：指定端口映射，格式为：主机(宿主)端口:容器端口
• --name="nginx-lb"：为容器指定一个名称
• -h "mars"：指定容器的 hostname
• -e username="ritchie"：设置环境变量
• --cpuset-cpus="0-2" or --cpuset-cpus="0,1,2"：绑定容器到指定 CPU 运行
• -m：设置容器使用内存最大值
• --network="bridge"：指定容器的网络连接类型
• --link=[]：添加链接到另一个容器
• --volume, -v：绑定一个卷
• --rm：shell 退出的时候自动删除容器

示例：
到官网找到centos7
查看宿主机版本：cat /etc/*release*
将centos:7拉取到本地：docker pull centos:7
运行centos:7：docker run centos:7

这里执docker run不带任何选项看上去没有任何效果，其实这个容器已经被打开了但因为没交互所以退出了。
使用docker ps -a可以看到历史执行过的容器

添加-it选项以交互形式运行容器，如下：

注意：通常不会单独使用-i或-t选项，需要两个一起使用，即-it（常用于交互式容器）

接下来我们运行一个nginx:1.24.0容器，如果本地没有会自动从服务器拉取。

使用docker ps查看运行状态

  当我们在浏览器中直接访问服务器（宿主机）时，访问的是宿主机本身的服务（如果有的话）。Docker容器拥有独立的网络命名空间，外网无法直接访问容器内的Nginx服务。需要通过端口映射将宿主机的端口与容器的端口进行绑定。例如，将宿主机的7070端口映射到容器Nginx的80端口后，当访问宿主机IP的7070端口时，流量会被自动转发到容器内部的80端口，从而访问到容器中的Nginx服务。
如下-p选项的使用：

-P是绑定随机端口，后面不用带任何信息，该选项很少使用，如：docker run -P -d nginx:1.24.0

--name选项改变容器名字，使用新起的容器名与其交互会变得很方便。

-h：改变容器主机名

-e：添加容器的环境变量

-m：设置容器使用内存最大值，如下给限定容器内存使用500MB
docker run -d -m 500m --name mynginx3 nginx:1.24.0
docker stats mynginx3

-rm选项：shell 退出的时候自动删除容器，使用docker ps -a是查不到的。
如：docker run -it --name=mycentos4 -rm centos:7

docker create
功能：创建一个新的容器但不启动
语法：

docker create [OPTIONS] IMAGE [COMMAND] [ARG...]

别名：docker container create
关键参数：和run的关键参数相同

docker ps
功能： 列出运行的容器信息
语法：

docker ps [OPTIONS]

别名：docker container ls, docker container list, docker container ps

关键参数：

• -a：显示所有的容器，包括未运行的。
• -f：根据条件过滤显示的内容。
• --format：指定返回值的模板文件。如 json 或者 table
• -l：显示 latest 的容器。
• -n：列出最近创建的 n 个容器。
• --no-trunc：不截断输出。
• -q：静默模式，只显示容器编号。
• -s：显示总的文件大小。

docker logs
功能：查看容器日志
语法：

docker logs [OPTIONS] CONTAINER

别名：docker container logs
关键参数：

• -f, --follow: 跟踪日志输出
• --since: 显示某个开始时间的所有日志
• -t, --timestamps: 显示时间戳
• -n, --tail: 仅列出最新 N 条容器日志

docker attach
功能：连接到正在运行中的容器。
语法：

docker attach [OPTIONS] CONTAINER

别名：docker container attach
关键参数：

• --sig-proxy：是否将所有信号代理，默认是 true，如果设置为 false，退出的话不会影响容器，否则退出会导致容器退出。

示例：docker attach --sig-proxy myweb1

如上不加--sig-proxy参数的话ctrl+c会直接停止容器

docker exec
功能：在容器中执行命令
语法：

docker exec [OPTIONS] CONTAINER COMMAND [ARG...]

别名：docker container exec

关键参数：

• -d: 分离模式:在后台运行
• -i: 即使没有附加也保持STDIN打开
• -t: 分配一个伪终端
• -e: 设置环境变量
• -u, --user: 指定用户 “<name|uid>[:<group|gid>]”
• -w, --workdir: 指定工作目录

示例：
不带bash可以一次性交互

docker stop
功能：停止启动的容器
语法：

docker start [OPTIONS] CONTAINER [CONTAINER...]

别名：docker container start

docker start
功能：启动停止的容器
语法：

docker start [OPTIONS] CONTAINER [CONTAINER...]

别名：docker container start

docker restart
功能：重启容器
语法：

docker restart [OPTIONS] CONTAINER [CONTAINER...]

别名：docker container restart
关键参数：

• -s: 发送信号

docker kill
功能：强制退出容器
语法：

docker kill [OPTIONS] CONTAINER [CONTAINER...]

别名：docker container kill
关键参数：

• -s: 发送的信号
  注意：docker stop发送的是SIGTERM信号，docker kill发送的是SIGKILL信号

docker top
功能：查看容器中运行的进程信息，支持 ps 命令参数。
语法：

docker top CONTAINER [ps OPTIONS]

别名： docker container top
示例：

docker stats
功能：显示容器资源的使用情况，包括：CPU、内存、网络I/O等。
语法：

docker stats [OPTIONS] [CONTAINER...]

别名：docker container stats
关键参数：

• -a, --all: 显示所有的容器，包括未运行的。
• --format: 指定返回值的模板文件。如 table.json
• --no-stream: 展示当前状态就直接退出了，不再实时更新。
• --no-trunc: 不截断输出。

示例：

docker stats myweb2

输出结果：

• CONTAINER ID与 NAME: 容器 ID 与名称。
• CPU %与 MEM %: 容器使用的 CPU 和内存的百分比。
• MEM USAGE / LIMIT: 容器正在使用的总内存，以及允许使用的内存总量。
• NET I/O: 容器通过其网络接口发送和接收的数据量。
• BLOCK I/O: 容器从主机上的块设备读取和写入的数据量。
• PIDs: 容器创建的进程或线程数。

docker container inspect
功能：查看容器详细信息
语法：

docker container inspect [OPTIONS] CONTAINER [CONTAINER...]

关键参数：

• -f: 指定返回值的模板文件。如 table、json
• -s: 显示总的文件大小。

注：docker inspect会自动检查是镜像还是容器然后显示相应信息

docker port
功能： 用于列出指定的容器的端口映射，或者查找将 PRIVATE_PORT NAT 到面向公众的端口。
语法：

docker port CONTAINER [PRIVATE_PORT[/PROTO]]

别名：docker container port
示例：

---

docker cp
功能：在容器和宿主机之间拷贝文件
语法：

docker cp [OPTIONS] CONTAINER:SRC_PATH DEST_PATH  
docker cp [OPTIONS] SRC_PATH - CONTAINER:DEST_PATH

别名：docker container cp
示例：

浏览器访问效果：

注意：容器之间不能互相拷贝，只能先拷贝到宿主机，再由宿主机拷贝到另一个容器。
docker diff
功能：检查容器里文件结构的更改
语法：

docker diff CONTAINER

别名：docker container diff
示例：

• C：修改
• A：新增

docker commit
功能：从容器创建一个新的镜像。
语法：

  docker commit [OPTIONS] CONTAINER [REPOSITORY[:TAG]]

关键参数

• -a: 提交的镜像作者；
• -c: 使用 Dockerfile 指令来创建镜像；可以修改启动指令；
• -m: 提交时的说明文字；
• -p: 在 commit 时，将容器暂停。

注意：在容器里添加或修改的文件也会被提交到镜像
示例：自定义镜像制作

docker pause
功能：暂停容器中所有的进程。
语法

docker pause CONTAINER [CONTAINER...]

别名： docker container pause

docker unpause
功能：恢复容器中所有的进程。
语法：

  docker unpause CONTAINER [CONTAINER...]

别名： docker container unpause

docker rm
功能：删除停止的容器
语法：

  docker rm [OPTIONS] CONTAINER [CONTAINER...]

别名：docker container rm
关键参数：

• -f:通过 SIGKILL 信号强制删除一个运行中的容器。

docker export
功能：导出容器内容为 tar 文件
语法：

docker export [OPTIONS] CONTAINER

别名：docker container export

关键参数：

• -o:写入到文件。

示例：

docker import
功能：从归档文件中创建镜像。

语法：

docker import [OPTIONS] file[URL] - [REPOSITORY[:TAG]]

别名：docker image import
关键参数：

• -c: 应用 docker 指令创建镜像；
• -m: 提交时的说明文字；

示例：

注意：export，import会丢失元数据，save，load更为常用。

docker wait
功能：阻塞运行直到容器停止，然后打印出它的退出代码。
语法：

docker wait CONTAINER [CONTAINER...]

别名：docker container wait

docker rename
功能：重命名容器
语法：

docker rename CONTAINER NEW_NAME

别名：docker container rename
示例：

docker container prune
功能：删除所有停止的容器
语法：

docker container prune [OPTIONS]

关键参数：

• -f, --force: 不提示是否进行确认

示例：

docker update
功能：更新容器配置
语法：

docker update [OPTIONS] CONTAINER [CONTAINER...]

别名：docker container update

关键参数：

• --cpus: cpu 数量
• --cpuset-cpus :使用哪些 cpu
• --memory:内存限制
• --memory-swap :交换内存
• --cpu-period :是用来指定容器对 CPU 的使用要在多长时间内做一次重新分配
• --cpu-quota :是用来指定在这个周期内，最多可以有多少时间用来跑这个容器

容器的模式

交互模式

• attached：前台模式，将容器附加到主线程，例如执行一个nginx容器：docker attach 容器名，每次刷新网页都会在前台打印日志。
  所以ctl+c等发送信号会使容器直接退出，除非添加--sig-proxy=false字段

• detached模式：后台运行，即-d选项，即使退出ssh容器也不会断开
  注：attached附加到detached模式的容器下ctl+c也会使程序退出

• interactive模式：交互模式，与容器进行bash命令行交互，可以在run启动容器时添加-it选项，或在容器运行后exce时添加-it选项进行交互。
  run启动的交互模式执行exit退出容器后容器停止，因此这种交互模式很少使用。
  容器运行后使用exec交互时exit退出容器不会是容器停止。

MySQL与Redis容器化部署

1.MYSQL容器安装

在官网docker hub找到mysql版本，比如我们使用mysql:5.7版本
直接run创建并运行容器（如果没有镜像会自动拉取）

1. 拉取创建并运行容器：

docker run --name=qsy_mysql -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=a@123456 -p 7306:3306 -d mysql:5.7

2. 与容器交互：

docker exec -it qsy_mysql bash

3. 登陆MySQL：

mysql -u root -p

也可在可视化工具远程连接数据库

2.Redis容器安装

同样到docker hub搜索redis版本，例如使用redis:7

1. 拉取创建并启动redis：

docker run --name myredis -d -p 45446:6379 redis:7

2. 与redis容器进行交互：

docker exec -it myredis bash

3. 登陆redis

redis-cli

非常感谢您能耐心读完这篇文章。倘若您从中有所收获，还望多多支持呀！