Docker 使用指南
概述
Docker是一个开源的容器化平台，能够将应用程序及其依赖项打包到轻量级、可移植的容器中，确保应用在任何环境中都能一致运行。
Docker 核心概念
镜像（Image）
- 只读的模板，用于创建容器
- 包含运行应用所需的所有依赖
- 可以从Docker Hub拉取或自己构建
容器（Container）
- 镜像的运行实例
- 轻量级、可移植、隔离的运行环境
- 可以启动、停止、删除
仓库（Repository）
- 存储镜像的地方
- Docker Hub是最大的公共仓库
- 可以创建私有仓库
Docker 基础命令
镜像管理
# 搜索镜像
docker search nginx
# 拉取镜像
docker pull nginx:latest
docker pull nginx:1.20
# 查看本地镜像
docker images
docker image ls
# 删除镜像
docker rmi nginx:latest
docker image rm nginx:latest
# 构建镜像
docker build -t myapp:1.0 .
docker build -t myapp:1.0 -f Dockerfile.prod .
# 推送镜像到仓库
docker push username/myapp:1.0
# 查看镜像历史
docker history nginx:latest
# 标记镜像
docker tag nginx:latest my-nginx:1.0
容器管理
# 运行容器
docker run -d --name mynginx -p 8080:80 nginx:latest
# 交互式运行容器
docker run -it --name myubuntu ubuntu:latest /bin/bash
# 查看运行中的容器
docker ps
docker container ls
# 查看所有容器（包括停止的）
docker ps -a
docker container ls -a
# 停止容器
docker stop mynginx
docker container stop mynginx
# 启动容器
docker start mynginx
docker container start mynginx
# 重启容器
docker restart mynginx
docker container restart mynginx
# 删除容器
docker rm mynginx
docker container rm mynginx
# 强制删除运行中的容器
docker rm -f mynginx
# 查看容器日志
docker logs mynginx
docker logs -f mynginx # 实时查看
docker logs --tail 100 mynginx # 查看最后100行
# 进入运行中的容器
docker exec -it mynginx /bin/bash
docker exec -it mynginx sh
# 查看容器详细信息
docker inspect mynginx
# 查看容器资源使用情况
docker stats
docker stats mynginx
# 复制文件到容器
docker cp ./index.html mynginx:/usr/share/nginx/html/
# 从容器复制文件
docker cp mynginx:/etc/nginx/nginx.conf ./nginx.conf
常用运行参数
# 后台运行
docker run -d nginx
# 端口映射
docker run -p 8080:80 nginx # 主机8080端口映射到容器80端口
docker run -p 8080:80 -p 8443:443 nginx # 多端口映射
# 挂载卷
docker run -v /host/path:/container/path nginx
docker run -v $(pwd)/html:/usr/share/nginx/html nginx
# 环境变量
docker run -e NODE_ENV=production node:14
docker run -e DB_HOST=localhost -e DB_PORT=5432 myapp
# 工作目录
docker run -w /app node:14 npm install
# 用户
docker run -u 1000:1000 nginx
# 资源限制
docker run --memory="512m" --cpus="1.0" nginx
# 自动重启
docker run --restart=always nginx
docker run --restart=on-failure:3 nginx # 最多重启3次
# 网络配置
docker run --network=mynetwork --network-alias=myapp nginx
Dockerfile
基本结构
# 基础镜像
FROM node:16-alpine
# 维护者信息
LABEL maintainer="your-email@example.com"
# 设置工作目录
WORKDIR /app
# 复制依赖文件
COPY package*.json ./
# 安装依赖
RUN npm ci --only=production
# 复制应用代码
COPY . .
# 暴露端口
EXPOSE 3000
# 设置环境变量
ENV NODE_ENV=production
ENV PORT=3000
# 创建非root用户
RUN addgroup -g 1001 -S nodejs
RUN adduser -S nextjs -u 1001
# 更改文件所有者
RUN chown -R nextjs:nodejs /app
USER nextjs
# 启动命令
CMD ["npm", "start"]
# 健康检查
HEALTHCHECK --interval=30s --timeout=3s --start-period=5s --retries=3 \
CMD curl -f http://localhost:3000/ || exit 1
多阶段构建
# 构建阶段
FROM node:16-alpine AS builder
WORKDIR /app
COPY package*.json ./
RUN npm ci
COPY . .
RUN npm run build
# 生产阶段
FROM node:16-alpine AS production
WORKDIR /app
COPY --from=builder /app/dist ./dist
COPY --from=builder /app/node_modules ./node_modules
COPY --from=builder /app/package.json ./package.json
EXPOSE 3000
CMD ["node", "dist/index.js"]
优化技巧
# 使用.alpine镜像减小体积
FROM node:16-alpine
# 合并RUN指令减少层数
RUN apk add --no-cache curl \
&& npm install -g pm2 \
&& rm -rf /var/cache/apk/*
# 使用.dockerignore
# .dockerignore文件内容：
node_modules
npm-debug.log
.git
.gitignore
README.md
.env
# 多阶段构建
FROM golang:1.19 AS builder
WORKDIR /app
COPY go.mod go.sum ./
RUN go mod download
COPY . .
RUN CGO_ENABLED=0 GOOS=linux go build -o main .
FROM scratch
COPY --from=builder /app/main /
CMD ["/main"]
Docker Compose
基本概念
Docker Compose是用于定义和运行多容器Docker应用程序的工具。通过YAML文件配置应用的服务，然后使用一个命令创建和启动所有服务。
docker-compose.yml 基本结构
version: '3.8'
services:
# Web服务
web:
image: nginx:latest
container_name: my-web
ports:
- "8080:80"
volumes:
- ./html:/usr/share/nginx/html
- ./nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf
environment:
- NGINX_HOST=localhost
- NGINX_PORT=80
networks:
- mynetwork
depends_on:
- app
restart: unless-stopped
# 应用服务
app:
build: .
container_name: my-app
ports:
- "3000:3000"
environment:
- NODE_ENV=production
- DB_HOST=database
- DB_PORT=5432
- DB_NAME=myapp
- DB_USER=admin
- DB_PASSWORD=password
volumes:
- ./logs:/app/logs
networks:
- mynetwork
depends_on:
- database
- redis
restart: unless-stopped
# 数据库服务
database:
image: postgres:13
container_name: my-db
environment:
- POSTGRES_DB=myapp
- POSTGRES_USER=admin
- POSTGRES_PASSWORD=password
volumes:
- postgres_data:/var/lib/postgresql/data
- ./init.sql:/docker-entrypoint-initdb.d/init.sql
networks:
- mynetwork
restart: unless-stopped
# Redis服务
redis:
image: redis:6-alpine
container_name: my-redis
command: redis-server --appendonly yes
volumes:
- redis_data:/data
networks:
- mynetwork
restart: unless-stopped
# 网络定义
networks:
mynetwork:
driver: bridge
# 数据卷定义
volumes:
postgres_data:
redis_data:
Docker Compose 常用命令
# 启动所有服务
docker-compose up
docker-compose up -d # 后台运行
# 启动指定服务
docker-compose up web app
# 停止所有服务
docker-compose stop
# 停止并删除容器
docker-compose down
docker-compose down -v # 同时删除数据卷
# 重新构建并启动
docker-compose up --build
# 查看服务状态
docker-compose ps
# 查看服务日志
docker-compose logs
docker-compose logs web
docker-compose logs -f web # 实时查看
# 进入服务容器
docker-compose exec web sh
docker-compose exec app bash
# 重新启动服务
docker-compose restart web
docker-compose restart
# 拉取最新镜像
docker-compose pull
# 扩展服务实例
docker-compose up -d --scale web=3
# 查看资源使用情况
docker-compose top
# 暂停/恢复服务
docker-compose pause
docker-compose unpause
# 删除未使用的资源
docker-compose down --remove-orphans
环境变量配置
# docker-compose.yml
version: '3.8'
services:
app:
image: myapp:${APP_VERSION:-latest}
environment:
- NODE_ENV=${NODE_ENV:-development}
- PORT=${PORT:-3000}
- DB_HOST=${DB_HOST:-database}
- DB_PORT=${DB_PORT:-5432}
env_file:
- .env
- .env.production
# .env文件
APP_VERSION=1.0.0
NODE_ENV=production
PORT=3000
DB_HOST=database
DB_PORT=5432
DB_NAME=myapp
DB_USER=admin
DB_PASSWORD=secretpassword
生产环境配置
# docker-compose.prod.yml
version: '3.8'
services:
web:
image: nginx:alpine
ports:
- "80:80"
- "443:443"
volumes:
- ./nginx/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf
- ./nginx/ssl:/etc/nginx/ssl
- static_files:/var/www/html
depends_on:
- app
restart: always
app:
image: myapp:production
environment:
- NODE_ENV=production
volumes:
- ./logs:/app/logs
depends_on:
- database
- redis
restart: always
deploy:
replicas: 3
resources:
limits:
cpus: '0.5'
memory: 512M
reservations:
cpus: '0.25'
memory: 256M
database:
image: postgres:13
environment:
- POSTGRES_DB=${DB_NAME}
- POSTGRES_USER=${DB_USER}
- POSTGRES_PASSWORD=${DB_PASSWORD}
volumes:
- postgres_data:/var/lib/postgresql/data
- ./backups:/backups
restart: always
volumes:
postgres_data:
static_files:
网络管理
创建网络
# 创建桥接网络
docker network create mynetwork
# 创建自定义网络
docker network create --driver bridge --subnet=192.168.0.0/16 mynetwork
# 查看网络
docker network ls
docker network inspect mynetwork
# 连接容器到网络
docker network connect mynetwork mycontainer
# 断开容器连接
docker network disconnect mynetwork mycontainer
# 删除网络
docker network rm mynetwork
数据卷管理
创建和管理数据卷
# 创建数据卷
docker volume create myvolume
# 查看数据卷
docker volume ls
docker volume inspect myvolume
# 删除数据卷
docker volume rm myvolume
# 清理未使用的数据卷
docker volume prune
实用技巧
性能优化
# 使用多阶段构建减小镜像大小
# 使用.alpine基础镜像
# 合并RUN指令减少层数
# 使用.dockerignore排除不需要的文件
# 定期清理无用资源
docker system prune -a
安全最佳实践
# 使用非root用户运行
# 不要在镜像中硬编码密码
# 使用官方基础镜像
# 定期更新基础镜像
# 扫描镜像漏洞
docker scan myimage
调试技巧
# 查看容器详细信息
docker inspect container_name
# 查看容器内进程
docker exec container_name ps aux
# 实时查看日志
docker logs -f container_name
# 进入容器调试
docker exec -it container_name /bin/bash
# 查看资源使用
docker stats container_name
常见问题解决
容器无法启动
# 查看详细错误信息
docker logs container_name
# 检查端口冲突
netstat -tulpn | grep :8080
# 检查资源限制
docker stats
网络连接问题
# 检查网络配置
docker network ls
docker network inspect network_name
# 测试容器间连接
docker exec container1 ping container2
数据持久化问题
# 检查数据卷
docker volume ls
docker volume inspect volume_name
# 备份数据卷
docker run --rm -v volume_name:/data -v $(pwd):/backup alpine tar czf /backup/backup.tar.gz /data
总结
Docker和Docker Compose为现代应用部署提供了强大的容器化解决方案。掌握这些工具可以显著简化开发、测试和部署流程，提高应用的可移植性和可扩展性。在实际使用中，建议根据具体需求选择合适的配置和优化策略。
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