Docker 实战入门教程 操作指南

一、Docker 是什么？为什么我们需要它？

简单来说，Docker 是一种容器化技术。它能将你的应用程序及其所有依赖（比如代码、运行时、系统工具、库）打包到一个轻量、可移植的容器 (Container) 中。这个容器可以在任何安装了 Docker 的机器上运行，并且表现得一模一样。

1. Docker 与虚拟机的区别

为了更好地理解，我们可以将它与传统的虚拟机（VM）做个对比：

• 虚拟机：虚拟出一整套硬件，在上面运行一个完整的操作系统，然后再运行你的应用。它非常笨重，启动慢，资源占用高。
• Docker 容器：直接运行在宿主机的操作系统内核之上，没有自己的内核，也没有硬件虚拟化。它极其轻量，启动速度是秒级的。

Docker 的核心优势在于隔离性、一致性、可移植性，它彻底解决了开发、测试、生产环境不一致的问题。

2. 核心概念

在我们开始动手之前，必须理解三个核心概念：

1. 镜像 (Image)：一个只读的模板，可以看作是“软件安装包”。它包含了运行应用所需的一切。
2. 容器 (Container)：镜像是静态的，而容器是镜像运行起来的实例，可以看作是“安装好的软件”。你可以创建、启动、停止、删除容器。
3. 仓库 (Repository)：一个集中存放和分发镜像的地方。最大的公开仓库是 Docker Hub。

二、安装 Docker

Docker 支持主流的操作系统，安装过程非常简单。以 Ubuntu 为例，使用官方安装脚本自动安装，安装命令如下：

# 下载并执行Docker官方安装脚本
curl -fsSL https://get.docker.com -o get-docker.sh
sudo sh get-docker.sh

# 启动Docker服务
sudo systemctl start docker
sudo systemctl enable docker

安装完成后，打开你的终端（命令行工具），输入以下命令验证是否成功：

docker --version

如果能看到版本号，恭喜你，Docker 环境已经准备就绪！

三、镜像 (Image) 核心命令

镜像是容器的基石，我们先来学习如何管理镜像。

1. 下载镜像

从 Docker Hub 下载一个官方的 Nginx 镜像。

docker pull nginx:latest 

这里的 nginx 是镜像名，latest 是标签 (tag)，通常代表最新版本。

2. 查看本地镜像

列出你已经下载到本地的所有镜像。

docker images

3. 删除镜像

当一个镜像不再需要时，可以删除它以释放磁盘空间。

docker rmi <镜像ID或镜像名:标签>
# 示例
docker rmi nginx:latest

四、容器 (Container) 核心命令

有了镜像，我们就可以创建和管理容器了。这是 Docker 最激动人心的部分。

1. 创建并运行容器

使用我们刚才下载的 Nginx 镜像来运行一个 Web 服务器。

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

让我们分解一下这个命令：

• docker run: 创建并运行一个容器。
• --name my-nginx: 给容器起一个自定义的名字 my-nginx。
• -d: 后台运行容器（Detached 模式）。
• -p 8080:80: 端口映射。将我们自己电脑（宿主机）的 8080 端口，映射到容器内部的 80 端口。
• nginx: 基于哪个镜像来创建容器。

现在，打开浏览器访问 http://localhost:8080，你应该能看到 Nginx 的欢迎页面了！

2. 查看正在运行的容器

docker ps

3. 查看所有容器 (包括已停止的)

docker ps -a

4. 停止容器

docker stop my-nginx

5. 启动已停止的容器

docker start my-nginx

6. 查看容器日志

docker logs my-nginx
# 加上 -f 参数可以持续跟踪日志
docker logs -f my-nginx

7. 进入容器内部

有时需要进入容器进行调试，就像 SSH 登录一台远程服务器一样。

docker exec -it my-nginx /bin/bash

• -it: 开启一个交互式的终端。
• /bin/bash: 进入容器后执行的命令，这里是打开一个 bash shell。

8. 删除容器

停止的容器不会自动删除，需要手动清理。

docker rm my-nginx 

注意: 正在运行的容器无法直接删除，需要先 stop 或者使用 -f 参数强制删除。

五、使用 Dockerfile 构建自己的镜像

每次都手动运行命令来配置容器太麻烦了。Dockerfile 就像一张“建筑图纸”，可以让我们自动化地构建自定义镜像。

假设我们有一个简单的 Node.js 应用，目录结构如下：

/my-node-app
  ├── app.js
  ├── package.json
  └── Dockerfile

现在，我们在 my-node-app 目录下创建一个名为 Dockerfile 的文件（没有后缀名），内容如下：

# 1. 指定基础镜像
FROM node:18-alpine

# 2. 设置工作目录
WORKDIR /app

# 3. 复制 package.json 文件到工作目录
COPY package*.json ./

# 4. 安装依赖
RUN npm install

# 5. 复制所有项目文件到工作目录
COPY . .

# 6. 声明容器对外暴露的端口
EXPOSE 3000

# 7. 容器启动时执行的命令
CMD ["node", "app.js"]

有了这个 Dockerfile，我们就可以构建自己的应用镜像了。在 my-node-app 目录下打开终端，执行：

docker build -t my-node-app:1.0 .

• -t: 给镜像起一个名字和标签。
• .: 表示 Dockerfile 所在的当前目录。

构建完成后，用 docker images 就能看到你亲手创建的镜像了！然后就可以像使用官方镜像一样，用 docker run 来运行它。

六、Docker 网络

默认情况下，Docker 会创建一个 bridge（桥接）网络，所有容器都连接到这个网络上。但如果想让多个容器方便地互相通信，最佳实践是创建自定义网络。

# 创建一个网络
docker network create my-app-net

# 运行容器并连接到这个网络
docker run --name some-app --network my-app-net ...
docker run --name some-db --network my-app-net ...

在同一个自定义网络中，容器之间可以直接通过容器名作为主机名进行通信。例如，some-app 可以直接访问 http://some-db:port。

七、使用 Docker Compose 编排多容器应用

当应用变得复杂，比如一个 “Web 应用 + 数据库 + 缓存” 的组合，手动管理多个容器会变得非常困难。这时，Docker Compose 就登场了。

Compose 是一个用于定义和运行多容器 Docker 应用程序的工具。你只需要一个 docker-compose.yml 文件，就可以用一条命令启动或停止所有服务。

下面是一个部署 WordPress 博客（需要 Web 服务器和数据库）的 docker-compose.yml 示例：

version: '3.8'

services:
  # WordPress 服务
  wordpress:
    image: wordpress:latest
    ports:
      - "8000:80"
    restart: always
    environment:
      WORDPRESS_DB_HOST: db
      WORDPRESS_DB_USER: user
      WORDPRESS_DB_PASSWORD: password
      WORDPRESS_DB_NAME: wordpress
    depends_on:
      - db

  # 数据库服务
  db:
    image: mysql:5.7
    restart: always
    environment:
      MYSQL_DATABASE: wordpress
      MYSQL_USER: user
      MYSQL_PASSWORD: password
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: rootpassword
    volumes:
      - db_data:/var/lib/mysql

volumes:
  db_data:

将以上内容保存为 docker-compose.yml，然后在该文件目录下执行：

1. 启动所有服务

docker-compose up -d

2. 停止并删除所有服务

docker-compose down

简单两行命令，就完成了一个复杂应用的部署和销毁，这就是 Compose 的魅力。

总结

恭喜你！通过这篇教程，你已经掌握了 Docker 从入门到实战的核心知识链：

1. 理解了镜像、容器、仓库的核心概念。
2. 学会了使用 docker run, docker ps, docker stop 等核心命令来管理容器。
3. 掌握了如何编写 Dockerfile 来构建自定义镜像。
4. 了解了 Docker 的网络模式，并学会了使用 Docker Compose 来编排和管理多容器应用。

Docker 的世界远不止于此，但这已经为你打开了通往高效开发和运维的大门。下一步，你可以去探索更高级的主题，比如企业级容器编排工具 Kubernetes (K8s)。但无论走多远，今天所学的这些基础都将是你最坚实的基石。现在，就去将你的第一个应用 Docker 化吧！