【Docker】P1 Docker 基础入门指南

前言

你是否曾经遇到过这样的困境：“这个应用在我电脑上明明跑得好好的，怎么一部署到服务器就出错了？” 或者，你是否在服务器上部署多个应用时，担心它们之间会因为环境依赖冲突而“打架”？

如果答案是肯定的，那么 Docker 就是你正在寻找的“银弹”。本文将带你从零开始，彻底搞清楚 Docker 是什么、为什么需要它，以及如何动手安装并运行你的第一个 Docker 应用。

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为什么我们需要容器？一个部署方式的进化史

要理解 Docker，我们首先要理解“容器”（Container）这个概念。这要从应用部署方式的“进化”说起。

1. 传统部署时代：混乱的“群租房”

最早，我们直接将各种应用（如 Web 服务、数据库、消息队列）全部部署在同一台物理操作系统上。

• 问题： 这种方式毫无隔离性可言。就像一个“群租房”，所有租客（应用）共享所有资源（系统库、CPU、内存）。如果一个应用发生内存泄漏，就可能导致整个操作系统崩溃，所有应用全部“陪葬”。应用之间的依赖冲突（比如应用 A 需要 Python 2，应用 B 需要 Python 3）也极难解决。

2. 虚拟化时代：昂贵的“独栋别墅”

为了解决隔离问题，前辈们引入了虚拟化技术（VM）。我们在操作系统之上，通过 Hypervisor（如 VMware, VirtualBox）运行多个“虚拟机”（VM）。每个应用部署在各自独立的虚拟机里。

• 优点： 实现了完美的隔离。一台虚拟机崩了，不会影响到其他虚拟机或宿主系统。
• 问题： 资源开销巨大。每个虚拟机都包含一个完整的操作系统（如 CentOS, Ubuntu），非常“笨重”。启动一个虚拟机往往需要几分钟，并且它会占用大量的磁盘空间和内存。这就像为了隔离，给每个租客都盖了一栋“独栋别墅”，虽然安全了，但成本太高，资源利用率极低。

3. 容器化时代：轻便的“集装箱公寓”

有没有一种既能实现隔离，又轻量、高效的方案呢？有，这就是容器化部署。

我们不再安装笨重的虚拟机，而是在操作系统上安装一个“容器运行时环境”（如 Docker）。每个应用被打包在自己的“容器”内运行。

• 核心优势： 容器内的应用拥有自己所需的最基本环境（库、依赖），但它们共享宿主机的操作系统内核。
• 类比： 容器就像一个个标准化的“集装箱”。你的应用（货物）被封装在集装箱里，这个集装箱可以在任何支持容器标准的码头（操作系统）上被快速吊起和运行。容器与容器之间（集装箱与集装箱之间）是互相隔离的，但它们又共享了轮船（宿主机内核）的动力。

容器的标签：

• 轻量 & 快速： 没有完整的操作系统，启动速度是秒级。
• 隔离： 应用之间互不干扰。
• 跨平台： “一次构建，随处运行”（Build once, run anywhere）。
• 高密度部署： 可以在一台机器上运行远超虚拟机数量的容器。

正因为这些优点，容器化技术已成为当今应用部署的事实标准，而 Docker 则是实现容器化技术的最流行的工具。

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Docker 的核心生态：Image, Container 和 Registry

理解了“为什么”需要容器，我们来看看 Docker 是如何实现这一切的。Docker 有两个最核心的概念：镜像 (Image) 和 容器 (Container)。

镜像 (Image)

镜像，就如同一个只读的“软件包”或“模板”。 它打包了应用运行所需的一切：代码、运行时库、环境变量、配置文件… 你可以把它想象成一个操作系统的“ghost”镜像，但它更轻量，只包含了必要的东西。

容器 (Container)

容器，则是这个“软件包”启动后运行的一个个“应用实例”。

关键区别： 镜像是静态的、只读的。容器是动态的、可运行的。一个镜像文件可以启动非常多（成百上千）的容器，其相互隔离，每一个容器都代表运行中的一个应用。

生态系统

为了管理镜像和容器，Docker 还有一套完整的生态系统：

• Docker 主机 (Host) 与后台进程 (Daemon)： 安装了 Docker 环境的机器就称为 Docker 主机。Docker 安装后，会有一个后台进程 Docker Daemon (守护进程) 持续运行。它是 Docker 的“大脑”和“管家”，负责处理所有关于构建、运行和管理容器的实际工作。
• Docker 客户端 (Client)： 这就是我们用来和 Docker Daemon“对话”的工具，最常见的就是 docker 命令行程序 (docker-cli)。当我们输入命令时，Client 实际上是向 Daemon 发送指令。
• 镜像仓库 (Registry)： 这是一个集中存储和分发镜像的“应用市场”。最著名的就是官方的 Docker Hub。你可以从这里下载（pull）别人做好的镜像，也可以把你自己做好的镜像推送（push）上去分享给他人。

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Docker 的基本工作流：构建、分享与运行

现在，我们把所有概念串联起来，看看 Docker 的典型工作流。

场景一：运行一个已有的应用（如 Nginx）

1. 拉取镜像 (Pull)： 你想运行一个 Nginx 网页服务器。你不需要自己从头配置，因为 Docker Hub 上已经有了官方的 Nginx 镜像。 你在 Docker 客户端 (docker cli) 中输入命令：docker pull nginx。
2. 指令传递： Docker 客户端将这个命令发送给 Docker 主机上的 Docker Daemon。
3. 下载镜像： Daemon 发现本地没有这个镜像，于是连接到 Docker Registry (默认是 Docker Hub)，去下载 (拉取) Nginx 镜像到本地主机。
4. 运行容器 (Run)： 镜像下载完成后，你输入第二个命令：docker run nginx。
5. 启动应用： Daemon 接收到命令，找到本地的 nginx 镜像，然后基于这个镜像启动一个容器。这个容器就是一个正在运行的、被隔离的 Nginx 服务。

提示： docker run 命令非常智能。如果你在本地没有镜像时直接执行 docker run nginx，Docker Daemon 会自动先去执行 pull 操作，下载镜像，然后再启动容器。

场景二：构建并分享你自己的应用

1. 构建镜像 (Build)： 你用 Java/Python/Go 写好了一个应用。你想把它打包成 Docker 镜像。你需要编写一个 Dockerfile（一个描述如何构建镜像的“菜谱”），然后执行：docker build .
2. 制作镜像： Docker Daemon 接收到命令，按照 Dockerfile 里的步骤（如安装依赖、复制 代码、设置启动命令）开始制作你自己的软件镜像。
3. 分享镜像 (Push)： 镜像做好后，你可以使用 docker push your-repo/your-app 命令，将这个镜像推送到 Docker Registry (如 Docker Hub 或公司私有仓库)，方便其他人或服务器下载使用。

小结

• 想要构建自己的软件包，主要需要掌握 docker build 命令。
• 想要分享应用，需要学会 docker push（推送）和 docker pull（拉取）。
• 想要运行应用，则需要 docker run。

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动手安装 Docker

理论说完了，我们来动手安装。根据你的实际环境，大体上有两个方案：

• 方案一（推荐）： 在云服务器的 Linux 操作系统上安装。这是最接近生产环境的方式。
• 方案二（方便）： 在本地电脑（Windows / macOS）上安装。

方案一：在云服务器上安装

如果你选择了方案一，可以从腾讯云、阿里云等注册一台小主机，并使用 SSH 工具（如 WindTerm, Xshell, or built-in terminal）登录主机，应用命令下载安装 Docker。

以下步骤以 CentOS 操作系统为例（其他系统请参照官网文档）：

卸载残留的旧版本（可选）

如果你的系统里有旧版 Docker，先清理干净：

sudo yum remove docker \docker-client \docker-client-latest \docker-common \docker-latest \docker-latest-logrotate \docker-logrotate \docker-engine

安装前置工具 & 设置国内镜像源

安装 yum-utils，并将 Docker 的下载源迁移到国内（这里使用阿里云），提升下载速度：

sudo yum install -y yum-utils
sudo yum-config-manager \--add-repo \http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo

安装 Docker 引擎

执行安装命令：

sudo yum install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io docker-buildx-plugin docker-compose-plugin

• docker-ce： Docker 引擎 (Community Edition)
• docker-ce-cli： Docker 引擎命令行程序 (Client)
• containerd.io： 容器运行时核心
• docker-buildx-plugin： 用于构建 Docker 镜像的插件
• docker-compose-plugin： 用于编排多个容器的插件

启动 Docker 并设置开机自启

安装完成后，启动 Docker 服务：

sudo systemctl start docker

设置开机自动启动：

sudo systemctl enable docker

验证安装

执行 docker run hello-world。如果 Docker 安装正确，它会自动拉取 hello-world 镜像并运行，你将看到 “Hello from Docker!” 的欢迎信息。

$ sudo docker run hello-worldHello from Docker!
This message shows that your installation appears to be working correctly.
...

(可选) 配置 Docker 镜像加速器

为了加快 docker pull 拉取镜像的速度，建议配置国内的镜像加速器。编辑 (或创建) /etc/docker/daemon.json 文件：

sudo mkdir -p /etc/docker
sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{"registry-mirrors": ["https://<your-mirror-id>.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF

修改后，重启 Docker 服务：

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart docker

方案二：安装 Docker Desktop (Windows/macOS)

如果读者使用 Windows 10/11 (需开启 WSL2) 或 macOS，可以到 Docker 官网上下载并安装 Docker Desktop。这是一个图形化的桌面应用，它在后台为你管理好了 Docker 引擎。

• 注意： 访问 Docker 官网可能需要科学上网。

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总结与展望

恭喜你！读到这里，你已经了解了容器的“前世今生”，掌握了 Docker 的核心概念（镜像 Image、容器 Container、仓库 Registry），并成功安装了 Docker 环境。

这只是你 Docker 之旅的开始。接下来，我们将依次学习 Docker 命令、存储、网络、compose 以及 dockerfile。

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2025.10.30 G38 回北京途中