1. Docker 简介

Docker 是一个开源的容器化平台，它使应用程序的创建、部署和运行更加轻松。Docker 通过将应用及其依赖项打包到一个容器中，保证在任何环境下都能一致地运行。

1.1 Docker 的演变史

• 2013年发布：Docker 由 Solomon Hykes 创建，最初作为一个内部项目，用于简化应用的部署。

• 2014年 Docker Hub 发布：Docker Hub 是一个在线存储和分享 Docker 镜像的仓库，使得共享应用变得更加简单。

• 2017年 Docker 企业版：支持大规模的容器管理，为企业提供更强的安全性和管理功能。

• 现在：Docker 已经成为 DevOps 和微服务架构中不可或缺的工具，并与 Kubernetes 等容器编排工具紧密结合。

1.2 Docker 和虚拟机的区别

总结：Docker 通过共享操作系统内核，实现了更轻量和快速的应用隔离，更适合现代的微服务架构。

2. Docker 基本操作详解

2.1 Docker 镜像（Image）操作

• 拉取镜像：

  docker pull nginx:latest
  

  从 Docker Hub 上下载指定版本的镜像。

• 构建镜像：

  docker build -t myapp:1.0 .
  

  从当前目录中的 Dockerfile 构建镜像，并命名为 myapp:1.0。

• 查看本地镜像：

  docker images
  

  列出本地所有的镜像。

• 删除镜像：

  docker rmi myapp:1.0
  

  删除指定的镜像。

2.2 Docker 容器（Container）操作

• 启动容器：

  docker run -d --name mynginx -p 8080:80 nginx
  

  启动一个名为 mynginx 的容器，并将宿主机的 8080 端口映射到容器的 80 端口。

• 查看运行中的容器：

  docker ps
  

  列出所有运行中的容器。

• 停止容器：

  docker stop mynginx
  

  停止名为 mynginx 的容器。

• 删除容器：

  docker rm mynginx
  

  删除一个停止的容器。

3. Dockerfile 详解及示例

Dockerfile 是用来定义如何构建镜像的文件。以下是一些常用指令和示例：

• FROM：指定基础镜像

  FROM node:18
  

  使用官方的 Node.js 18 版本作为基础。

• COPY：复制文件到镜像

  COPY . /app
  

  将当前目录的所有文件复制到镜像的 /app 目录。

• RUN：运行命令

  RUN npm install
  

  在构建镜像时安装依赖。

• EXPOSE：声明容器运行时监听的端口

  EXPOSE 3000
  

• CMD：指定容器启动时执行的命令

  CMD ["node", "app.js"]
  

Dockerfile 编写策略：

• 尽量使用官方基础镜像，减少安全风险。

• 将频繁变动的内容（如代码）放到 COPY 的后面，以减少构建缓存失效的次数。

• 使用 .dockerignore 文件，排除不需要的文件（如 node_modules）。

4. 常用场景和操作技巧

4.1 查看 Docker 磁盘占用

• 查看容器、镜像、卷等的磁盘占用：

  docker system df
  

  列出镜像、容器、数据卷的磁盘占用情况。

• 清理无用数据：

  docker system prune
  

  删除所有未使用的容器、镜像和网络。

4.2 应用限制与资源管理

• 限制容器的 CPU 使用：

  docker run -d --name myapp --cpus="1.5" myapp:latest
  

  将 myapp 容器的 CPU 使用限制为最多 1.5 个核心。

• 限制容器的内存使用：

  docker run -d --name myapp --memory="512m" myapp:latest
  

  限制容器的内存使用为 512MB。

4.3 日志查看与过滤

• 查看容器日志：

  docker logs myapp
  

• 实时查看容器日志：

  docker logs -f myapp
  

• 按时间过滤日志：

  docker logs --since 1h myapp
  

  查看最近 1 小时内的日志。

4.4 挂载数据卷（Volume）

数据卷用于在容器和宿主机之间共享数据，并保证数据持久化。

• 创建数据卷：

  docker volume create mydata
  

• 挂载数据卷到容器：

  docker run -d -v mydata:/app/data myapp
  

  将 mydata 挂载到容器内的 /app/data 目录。

• 查看所有数据卷：

  docker volume ls
  

• 删除未使用的数据卷：

  docker volume prune
  

5. 实战场景及优化建议

5.1 本地开发环境使用 Docker

• 使用 docker-compose 管理多个容器（如数据库、应用服务）：

  version: '3'
  services:
    web:
      image: myapp
      ports:
        - "8080:80"
      volumes:
        - ./app:/app
    db:
      image: mysql:5.7
      environment:
        MYSQL_ROOT_PASSWORD: example
  

• 优点：使用 docker-compose 可以轻松地定义和管理多容器应用，适合本地开发和测试。

5.2 部署到生产环境

• 使用 docker swarm 或 Kubernetes 进行容器编排，管理大规模容器集群。

• 将应用日志输出到集中式日志系统（如 ELK），方便日志的集中管理与分析。

• 设置健康检查（HEALTHCHECK），确保容器在运行时自动恢复异常。

5.3 常见问题及解决方法

• 容器磁盘空间不足：定期使用 docker system prune 清理未使用的容器、镜像和数据卷。

• 容器网络问题：使用 docker network 创建自定义网络，隔离不同应用的网络环境。

• 镜像体积过大：通过精简 Dockerfile 指令、合并 RUN 命令、使用多阶段构建来减少镜像大小。

总结

Docker 通过简单易用的命令和强大的容器化技术，让应用的开发和部署变得更加高效。
无论是构建镜像、管理容器，还是优化资源，Docker 都能帮助开发者提升生产力。