Docker 容器命令深度解析：从docker run到docker ps的精通之路

在当今云原生和 DevOps 浪潮中，Docker 已成为应用容器化的事实标准。它通过将应用及其依赖打包进轻量、可移植的容器中，彻底改变了软件的开发、交付和运维方式。对于每一位希望驾驭这门技术的开发者或系统管理员来说，熟练掌握其核心命令行工具是至关重要的一步。

本文将以您提供的学习笔记为蓝本，深入挖掘其中每一个知识点，为您呈现一篇详尽的 Docker 核心命令教程。我们将不仅解释“如何做”，更会阐述“为什么这么做”，并确保笔记中的每一张截图都能在文中找到其精准的定位与诠释。让我们一起踏上从入门到精通的 Docker 命令行之旅。

第一章：docker run — 容器生命周期的起点

docker run 命令是 Docker 中最核心、最强大的命令，没有之一。它集创建与启动于一身，是赋予镜像生命、使其成为一个运行中容器的魔法咒语。它的基本语法结构清晰明了：

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

• [OPTIONS]: 配置项，用于精细化控制容器的各种运行时行为，如网络、资源、命名等。
• IMAGE: 镜像，创建容器的模板或蓝图。
• [COMMAND] [ARG…]: 可选项，用于覆盖镜像中定义的默认启动命令。

接下来，我们将逐一深入探讨那些至关重要的 [OPTIONS] 参数。

1.1 容器的运行模式：前台与后台 (-it, -d)

在运行一个容器时，首要问题便是决定它与我们终端的交互方式。

理解容器为何会自动退出

在深入参数之前，我们必须先理解一个常见现象。首先，按照笔记中的操作，我们将 centos:7 镜像拉取到本地：

docker pull centos:7

然后，尝试不带任何参数直接运行它：

docker run centos:7

执行后，你会发现终端几乎没有任何输出，然后命令就结束了。这是否意味着容器创建失败了？我们来验证一下。

上图展示了docker run centos:7命令执行后立即返回终端提示符，似乎什么也未发生。

使用 docker ps 命令可以查看当前正在运行的容器：

docker ps

docker ps 的输出为空，证明当前没有任何容器在运行。

这引出了一个核心概念：容器的生命周期与其内部运行的主进程绑定。centos:7 镜像的默认命令是启动一个 Bash shell。当我们执行 docker run centos:7 时，Docker 在后台创建并启动了一个容器，然后在容器内执行了 bash 命令。但由于我们没有为这个 shell 提供一个交互式的终端（TTY），也未给它任何需要执行的任务，这个 bash 进程发现无事可做，便立即退出了。主进程一旦退出，容器的使命便宣告完成，其状态也就变成了“已退出（Exited）”。

为了看到这些“昙花一现”的容器，我们需要给 docker ps 命令加上 -a 参数，它会显示所有容器，包括已停止的。

docker ps -a

使用 -a 参数后，我们清楚地看到，刚刚创建的容器确实存在过，其状态为 Exited。

后台运行模式 (-d)

对于需要长时间运行的服务，如 Web 服务器或数据库，我们显然不希望它占用我们的终端。这时，-d（--detach）参数就派上了用场。它会让容器在后台以“守护进程”的方式运行。

让我们尝试以后台模式运行一个能持续运行的命令，例如一个无限循环的 shell 脚本：

docker run -d centos:7 /bin/sh -c "while true; do echo hello world; sleep 1; done"

执行 -d 参数后，命令不再阻塞终端，而是立即返回了一长串字符，这就是新创建容器的完整 ID。

现在，再次查询运行中的容器：

docker ps

可以看到，我们的 CentOS 容器现在正稳定地在后台运行，状态为 Up。

交互模式 (-i 与 -t)

与后台模式相对的是前台交互模式，这对于需要进入容器内部进行操作的场景至关重要，例如调试或执行临时命令。这通常由 -i 和 -t 两个参数协同完成。

• -i (--interactive): 保持标准输入（STDIN）的开启。即使没有附加到容器上，它也允许你向容器内部的进程发送输入。
• -t (--tty): 为容器分配一个伪终端（pseudo-TTY）。这模拟了一个真实的终端环境，我们才能看到熟悉的命令行提示符，并使用 Tab 补全、方向键查看历史命令等功能。

-it 的黄金组合

通常，-i 和 -t 会被合并为 -it 一同使用，这样我们就能获得一个功能齐全的交互式 Shell。

docker run -it centos:7 bash

执行后，可以看到终端提示符发生了变化，变成了 [root@d87e076a5992 /]# 的形式，这表明我们已经成功进入了容器内部的 Bash 环境。

在这个交互式终端里，我们可以像在任何一台 Linux 服务器上一样执行命令。

上图展示了在容器内执行 ls 命令，并成功列出了根目录下的文件。

单独使用 -i 或 -t 会发生什么？

为了更深刻地理解这两个参数的作用，我们可以分别测试它们：

1. 只使用 -i

   docker run -i centos:7 bash
   

   
   执行后，光标会停留在下一行，没有任何提示符。

   此时，标准输入是打开的，我们可以输入命令（如 ls）并按回车。
   
   输入 ls 后，命令被执行，并返回了结果。
   
   再输入 pwd，同样得到了响应。

   结论：-i 确保了我们可以与容器内的 bash 进程进行交互，但由于没有分配伪终端（-t），我们得不到一个用户友好的命令行界面。

2. 只使用 -t

   docker run -t centos:7 bash
   

   
   执行后，我们看到了熟悉的 [root@... /]# 提示符，这是 -t 分配伪终端的效果。

   然而，当我们尝试输入任何命令并按回车时，会发现没有任何反应。这是因为标准输入（-i）没有打开，我们无法将键盘输入传递给容器内的 bash 进程。

通过这些对比实验，我们可以清晰地认识到，-it 是进入容器进行交互式操作不可或缺的黄金搭档。

1.2 网络连接的桥梁：端口映射 (-p, -P)

默认情况下，容器的网络环境是与宿主机隔离的。如果我们想从外部访问容器内运行的服务（例如一个网站），就需要搭建一座桥梁——这就是端口映射。

指定端口映射 (-p)

-p（--publish）参数允许我们将宿主机的端口精确地映射到容器的某个端口。其格式非常灵活：主机端口:容器端口。

让我们以一个 Nginx 容器为例，将宿主机的 8081 端口映射到容器内部 Nginx 服务默认监听的 80 端口。

docker run -d -p 8081:80 nginx:1.24.0

命令执行后，一个 Nginx 容器将在后台启动。

通过 docker ps 查看容器状态，重点关注 PORTS 这一列。```bash
docker ps

*输出中的 `0.0.0.0:8081->80/tcp` 清晰地表明，宿主机上所有网络接口的 `8081` 端口的 TCP 流量，都将被转发到该容器的 `80` 端口。*现在，在浏览器中访问 `http://<宿主机IP>:8081`，你就能看到 Nginx 的欢迎页面了。#### **随机端口映射 (`-P`)**在某些场景下，我们可能不关心具体的宿主机端口号，只希望容器的服务能被外界访问即可。`-P`（`--publish-all`）参数便为此而生。它会自动将镜像中通过 `EXPOSE` 指令声明的所有端口，随机映射到宿主机的一个高位端口上。```bash
docker run -d -P nginx:1.24.0

使用 -P 参数后，我们看到 PORTS 列显示为 0.0.0.0:49153->80/tcp，Docker 为我们自动选择了一个未被占用的端口 49153。

1.3 身份与配置：容器的标识与环境 (--name, -h, -e)

为容器设置清晰的标识和正确的配置，是规范化管理的第一步。

指定容器名称 (--name)

如果不指定名称，Docker 会为每个容器分配一个随机、异想天开的名字（如 adoring_turing）。虽然有趣，但这对于后续的管理（如停止、删除、查看日志）非常不便。--name 参数让我们能够赋予容器一个有意义的、唯一的名称。

docker run -d --name mynginx1 nginx:1.24.0

docker ps 的输出中，NAMES 列现在显示为我们指定的 mynginx1。

有了这个名字，我们就可以方便地对它进行操作。例如，停止这个容器：

docker stop mynginx1

命令成功执行，我们通过名字精确地停止了目标容器。

指定容器主机名 (-h)

-h (--hostname) 参数用于设置容器内部的主机名。这是容器内部进程通过 hostname 命令看到的名字。

默认情况下，主机名是容器 ID 的缩写：```bash
docker run -it centos:7 bash

*进入容器后，命令行提示符显示的主机名是一串随机字符。*现在，我们使用 `-h` 参数指定一个自定义主机名：
```bash
docker run -it -h mycentos7 centos:7 bash

可以看到，提示符中的主机名已经变成了我们指定的 mycentos7。

设置环境变量 (-e)

环境变量是向容器内应用程序传递配置信息的标准方式，它实现了配置与代码的分离，是“十二因子应用”方法论的核心实践之一。-e (--env) 参数可以用来设置一个或多个环境变量。

docker run -it -h mycentos7 -e myenv=test centos:7 bash

在进入容器后，我们可以用 env 命令来验证环境变量是否设置成功。

env | grep myenv

输出结果显示 myenv=test，证明我们设置的环境变量已经生效。

1.4 资源限制：为容器戴上“镣铐” (--cpuset-cpus, -m)

在多租户或资源密集型的环境中，对容器的资源使用进行限制至关重要，这可以防止某个“失控”的容器耗尽整个宿主机的资源，影响其他服务的稳定性。

• --cpuset-cpus: 将容器绑定到指定的 CPU 核心上运行。这可以避免多核系统中 CPU 缓存失效带来的性能抖动，对于性能敏感型应用尤其重要。其值可以是范围（如 “0-1”）或列表（如 “0,2”）。
• -m (--memory): 设置容器可以使用的最大内存量。支持单位后缀，如 m (兆字节) 或 g (吉字节)。

docker run -d --name mynginx_limited --cpuset-cpus="0-1" -m 512m nginx:1.24.0

这条命令启动了一个 Nginx 容器，并限制它只能在 CPU 核心 0 和 1 上运行，并且最大只能使用 512MB 的内存。

通过 docker stats 命令可以实时监控容器的资源使用情况，验证我们的限制是否生效。

1.5 容器间通信的旧方式 (--link)

重要提示：--link 是一个已废弃的遗留特性。 虽然了解其工作原理有助于理解 Docker 的发展，但在新项目中，强烈建议使用自定义网络（docker network） 来实现容器间的通信，因为它更灵活、更强大，并且是官方推荐的方式。

在自定义网络出现之前，--link 是实现容器间通信的主要方式。它的作用是在目标容器的 /etc/hosts 文件中添加一条记录，将源容器的名称解析到其 IP 地址。

让我们模拟一下这个过程：

首先，启动一个名为 mycentos1 的容器。

docker run -it --name mycentos1 centos:7 bash

然后，打开一个新的终端，启动第二个容器 mycentos2，并使用 --link 连接到 mycentos1。

docker run -it --name mycentos2 --link mycentos1:mywebsite1 centos:7 bash

这里的 --link mycentos1:mywebsite1 意味着：

• 链接到名为 mycentos1 的容器。
• 在 mycentos2 容器内部，为 mycentos1 创建一个别名 mywebsite1。

进入 mycentos2 后，我们可以通过 ping mywebsite1 来测试连通性，可以看到它被成功解析到了 mycentos1 的 IP 地址。

1.6 “阅后即焚”：临时容器 (--rm)

--rm 是一个非常有用的参数，它会让容器在退出后自动被删除。这对于执行一次性任务的“工具型”容器非常理想，例如编译代码、运行测试或数据迁移脚本。它能保持你的 Docker 环境干净整洁，避免产生大量无用的已退出容器。

docker run -it --name mycentos4 --rm centos:7 bash

在这个容器中执行一些操作，然后输入 exit 退出。之后，当你执行 docker ps -a 时，会发现这个名为 mycentos4 的容器已经无影无踪了，因为它被自动清理了。

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第二章：docker ps — 洞察容器世界的“仪表盘”

如果说 docker run 是创造者，那么 docker ps 就是观察者。它允许我们查看和监控主机上所有容器的状态，是我们管理容器日常工作的核心工具。

其基本语法为：```bash
docker ps [OPTIONS]

### 2.1 默认输出解读不带任何参数执行 `docker ps`，会列出当前所有**正在运行**的容器。```bash
docker ps

上图的输出包含了丰富的信息，让我们逐列解析：

• CONTAINER ID: 容器的唯一标识符（缩写形式）。
• IMAGE: 创建该容器所使用的镜像。
• COMMAND: 容器启动时执行的命令。
• CREATED: 容器的创建时间。
• STATUS: 容器当前的状态，例如 Up（运行中）、Exited（已退出）等。
• PORTS: 端口映射信息。
• NAMES: 容器的名称。

2.2 ps 命令的关键参数详解

docker ps 提供了众多参数，以满足不同的查询和过滤需求。

• -a 或 --all: 显示所有容器，包括已停止运行的。这是最常用的参数之一，对于调试启动失败的容器尤其有用。

• -f 或 --filter: 根据提供的条件进行过滤。这是一个非常强大的功能，可以精确地找到你需要的容器。
  例如，只查找名为 mynginx4 的容器：

  docker ps -a -f name=mynginx4
  

  
  其他常用的过滤条件还有 status=exited、ancestor=nginx:1.24.0 (基于某个镜像创建的所有容器)等。

• --format: 使用 Go 模板自定义输出格式。 这对于脚本自动化和生成特定报告非常有用。
  例如，以 JSON 格式输出：

  docker ps --format json
  

  
  我们还可以创建自定义的表格输出：

  docker ps --format "table {{.ID}}\t{{.Names}}\t{{.Status}}"
  

• -l 或 --latest: 显示最近创建的一个容器（无论其状态如何）。

  docker ps -l
  

  

• -n: 显示最近创建的 n 个容器。

  docker ps -n 3 # 显示最近创建的3个容器
  

• --no-trunc: 不截断输出。默认情况下，为了保持表格整洁，Docker 会截断过长的信息，如容器 ID 和命令。 使用此参数可以显示完整信息。

  docker ps --no-trunc
  

  
  可以看到，CONTAINER ID 列显示了完整的 ID。

• -q 或 --quiet: 静默模式，只显示容器的数字 ID。 这个参数是脚本编程的利器，常用于将一个命令的输出作为另一个命令的输入。

  docker ps -q # 只显示运行中容器的ID
  docker ps -a -q # 显示所有容器的ID
  

  
  一个经典的组合用法是删除所有已停止的容器：

  docker rm $(docker ps -a -f status=exited -q)
  

• -s 或 --size: 显示容器的总文件大小。 这对于监控磁盘使用情况很有帮助。

  docker ps -s
  

  
  这里的 size 表示容器的可写层大小，而 virtual size 则是容器总大小（包括镜像的只读层）。

结论

通过本次深度探索，我们不仅复现了笔记中的每一个操作，更深入地理解了 docker run 和 docker ps 这两个基础命令背后丰富的设计哲学和强大的功能。从启动一个简单的交互式 Shell，到配置复杂的网络、资源限制，再到利用高级过滤和格式化来高效地管理和监控容器，这些命令构成了我们与 Docker 引擎交互的基石。

掌握它们，就如同掌握了一门语言的字母和语法，是通往构建、部署和管理复杂容器化应用宏伟蓝图的必经之路。希望这篇详尽的解析能成为您 Docker 学习道路上一块坚实的垫脚石。