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安装Docker

参考文档

1.1.部署MySQL

使用Docker安装,仅仅需要一步即可,在命令行输入下面的命令(建议采用CV大法):

PowerShell
docker run -d \
  --name mysql \
  -p 3306:3306 \
  -e TZ=Asia/Shanghai \
  -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123 \
  mysql

1.2.命令解读

利用Docker快速的安装了MySQL,非常的方便,不过我们执行的命令到底是什么意思呢?

PowerShell
docker run -d \
  --name mysql \
  --restart=always \
  -p 3306:3306 \
  -e TZ=Asia/Shanghai \
  -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123 \
  mysql

解读:

  • docker run -d :创建并运行一个容器,-d则是让容器以后台进程运行
  • --name mysql : 给容器起个名字叫mysql,你可以叫别的
  • -p 3306:3306 : 设置端口映射。
    • 容器是隔离环境,外界不可访问。但是可以宿主机端口****映射容器内到端口,当访问宿主机指定端口时,就是在访问容器内的端口了。
    • 容器内端口往往是由容器内的进程决定,例如MySQL进程默认端口是3306,因此容器内端口一定是3306;而宿主机端口则可以任意指定,一般与容器内保持一致。
    • 格式: -p 宿主机端口:容器内端口,示例中就是将宿主机的3306映射到容器内的3306端口
  • -e TZ=Asia/Shanghai : 配置容器内进程运行时的一些参数
    • 格式:-e KEY=VALUE,KEY和VALUE都由容器内进程决定
    • 案例中,TZ=Asia/Shanghai是设置时区;MYSQL_ROOT_PASSWORD=123是设置MySQL默认密码
  • mysql : 设置镜像名称,Docker会根据这个名字搜索并下载镜像
    • 格式:REPOSITORY:TAG,例如mysql:8.0,其中REPOSITORY可以理解为镜像名,TAG是版本号
    • 在未指定TAG的情况下,默认是最新版本,也就是mysql:latest

镜像的名称不是随意的,而是要到DockerRegistry中寻找,镜像运行时的配置也不是随意的,要参考镜像的帮助文档,这些在DockerHub网站或者软件的官方网站中都能找到。

如果我们要安装其它软件,也可以到DockerRegistry中寻找对应的镜像名称和版本,阅读相关配置即可。

Docker镜像交流的社区:https://hub.docker.com/

2.Docker基础

接下来,我们一起来学习Docker使用的一些基础知识,为将来部署项目打下基础。具体用法可以参考Docker官方文档:

https://docs.docker.com/

2.1.常见命令

首先我们来学习Docker中的常见命令,可以参考官方文档:

https://docs.docker.com/engine/reference/commandline/cli/

2.1.1.命令介绍

其中,比较常见的命令有:

命令说明文档地址
docker pull拉取镜像docker pull
docker push推送镜像到DockerRegistrydocker push
docker images查看本地镜像docker images
docker rmi删除本地镜像docker rmi
docker run创建并运行容器(不能重复创建)docker run
docker stop停止指定容器docker stop
docker start启动指定容器docker start
docker restart重新启动容器docker restart
docker rm删除指定容器docs.docker.com
docker ps查看容器docker ps
docker logs查看容器运行日志docker logs
docker exec进入容器docker exec
docker save保存镜像到本地压缩文件docker save
docker load加载本地压缩文件到镜像docker load
docker inspect查看容器详细信息docker inspect

补充:

默认情况下,每次重启虚拟机我们都需要手动启动Docker和Docker中的容器。通过命令可以实现开机自启:

PowerShell
# Docker开机自启
systemctl enable docker

# Docker容器开机自启
docker update --restart=always [容器名/容器id]

2.1.2.演示

教学环节说明:我们以Nginx为例给大家演示上述命令。

PowerShell
# 第1步,去DockerHub查看nginx镜像仓库及相关信息

# 第2步,拉取Nginx镜像
docker pull nginx

# 第3步,查看镜像
docker images
# 结果如下:
REPOSITORY   TAG       IMAGE ID       CREATED         SIZE
nginx        latest    605c77e624dd   16 months ago   141MB
mysql        latest    3218b38490ce   17 months ago   516MB

# 第4步,创建并允许Nginx容器
docker run -d --name nginx -p 80:80 nginx

# 第5步,查看运行中容器
docker ps
# 也可以加格式化方式访问,格式会更加清爽
docker ps --format "table {{.ID}}\t{{.Image}}\t{{.Ports}}\t{{.Status}}\t{{.Names}}"

# 第6步,访问网页,地址:http://虚拟机地址

# 第7步,停止容器
docker stop nginx

# 第8步,查看所有容器
docker ps -a --format "table {{.ID}}\t{{.Image}}\t{{.Ports}}\t{{.Status}}\t{{.Names}}"

# 第9步,再次启动nginx容器
docker start nginx

# 第10步,再次查看容器
docker ps --format "table {{.ID}}\t{{.Image}}\t{{.Ports}}\t{{.Status}}\t{{.Names}}"

# 第11步,查看容器详细信息
docker inspect nginx

# 第12步,进入容器,查看容器内目录
docker exec -it nginx bash
# 或者,可以进入MySQL
docker exec -it mysql mysql -uroot -p

# 第13步,删除容器
docker rm nginx
# 发现无法删除,因为容器运行中,强制删除容器
docker rm -f nginx

2.1.3.命令别名

给常用Docker命令起别名,方便我们访问:

PowerShell
# 修改/root/.bashrc文件
vi /root/.bashrc
内容如下:
# .bashrc

# User specific aliases and functions

alias rm='rm -i'
alias cp='cp -i'
alias mv='mv -i'
alias dps='docker ps --format "table {{.ID}}\t{{.Image}}\t{{.Ports}}\t{{.Status}}\t{{.Names}}"'
alias dis='docker images'

# Source global definitions
if [ -f /etc/bashrc ]; then
        . /etc/bashrc
fi

然后,执行命令使别名生效

PowerShell
source /root/.bashrc

接下来,试试看新的命令吧。

2.2.数据卷

容器是隔离环境,容器内程序的文件、配置、运行时产生的容器都在容器内部,我们要读写容器内的文件非常不方便。

2.2.1.什么是数据卷

数据卷(volume)是一个虚拟目录,是容器内目录宿主机****目录之间映射的桥梁。

以Nginx为例,我们知道Nginx中有两个关键的目录:

  • html:放置一些静态资源
  • conf:放置配置文件

如果我们要让Nginx代理我们的静态资源,最好是放到html目录;如果我们要修改Nginx的配置,最好是找到conf下的nginx.conf文件。

但遗憾的是,容器运行的Nginx所有的文件都在容器内部。所以我们必须利用数据卷将两个目录与宿主机目录关联,方便我们操作。

image-20240710113422036

在上图中:

  • 我们创建了两个数据卷:confhtml
  • Nginx容器内部的conf目录和html目录分别与两个数据卷关联。
  • 而数据卷conf和html分别指向了宿主机的/var/lib/docker/volumes/conf/_data目录和/var/lib/docker/volumes/html/_data目录

这样以来,容器内的confhtml目录就 与宿主机的confhtml目录关联起来,我们称为挂载。此时,我们操作宿主机的/var/lib/docker/volumes/html/_data就是在操作容器内的/usr/share/nginx/html/_data目录。只要我们将静态资源放入宿主机对应目录,就可以被Nginx代理了。

小提示

/var/lib/docker/volumes这个目录就是默认的存放所有容器数据卷的目录,其下再根据数据卷名称创建新目录,格式为/数据卷名/_data

2.2.2.数据卷命令

数据卷的相关命令有:

命令说明文档地址
docker volume create创建数据卷docker volume create
docker volume ls查看所有数据卷docs.docker.com
docker volume rm删除指定数据卷docs.docker.com
docker volume inspect查看某个数据卷的详情docs.docker.com
docker volume prune清除数据卷docker volume prune

注意:容器与数据卷的挂载要在创建容器时配置,对于创建好的容器,是不能设置数据卷的。而且创建容器的过程中,数据卷会自动创建

演示环节:演示一下nginx的html目录挂载

PowerShell
# 1.首先创建容器并指定数据卷,注意通过 -v 参数来指定数据卷
docker run -d --name nginx -p 80:80 -v html:/usr/share/nginx/html nginx

# 2.然后查看数据卷
docker volume ls
# 结果
DRIVER    VOLUME NAME
local     29524ff09715d3688eae3f99803a2796558dbd00ca584a25a4bbc193ca82459f
local     html

# 3.查看数据卷详情
docker volume inspect html
# 结果
[
    {
        "CreatedAt": "2024-05-17T19:57:08+08:00",
        "Driver": "local",
        "Labels": null,
        "Mountpoint": "/var/lib/docker/volumes/html/_data",
        "Name": "html",
        "Options": null,
        "Scope": "local"
    }
]

# 4.查看/var/lib/docker/volumes/html/_data目录
ll /var/lib/docker/volumes/html/_data
# 可以看到与nginx的html目录内容一样,结果如下:
总用量 8
-rw-r--r--. 1 root root 497 12月 28 2021 50x.html
-rw-r--r--. 1 root root 615 12月 28 2021 index.html

# 5.进入该目录,并随意修改index.html内容
cd /var/lib/docker/volumes/html/_data
vi index.html

# 6.打开页面,查看效果

# 7.进入容器内部,查看/usr/share/nginx/html目录内的文件是否变化
docker exec -it nginx bash

2.2.3.挂载本地目录或文件

可以发现,数据卷的目录结构较深,如果我们去操作数据卷目录会不太方便。在很多情况下,我们会直接将容器目录与宿主机指定目录挂载。挂载语法与数据卷类似:

Bash
# 挂载本地目录
-v 本地目录:容器内目录
# 挂载本地文件
-v 本地文件:容器内文件

注意:本地目录或文件必须以 /./开头,如果直接以名字开头,会被识别为数据卷名而非本地目录名。

例如:

Bash
-v mysql:/var/lib/mysql # 会被识别为一个数据卷叫mysql,运行时会自动创建这个数据卷
-v ./mysql:/var/lib/mysql # 会被识别为当前目录下的mysql目录,运行时如果不存在会创建目录

教学演示,删除并重新创建mysql容器,并完成本地目录挂载:

  • 挂载/root/mysql/data到容器内的/var/lib/mysql目录
  • 挂载/root/mysql/init到容器内的/docker-entrypoint-initdb.d目录(初始化的SQL脚本目录)
  • 挂载/root/mysql/conf到容器内的/etc/mysql/conf.d目录(这个是MySQL配置文件目录)

接下来,我们演示本地目录挂载:

Bash
# 1.删除原来的MySQL容器
docker rm -f mysql

# 2.进入root目录
cd ~

# 3.创建并运行新mysql容器,挂载本地目录
docker run -d \
  --name mysql \
  -p 3306:3306 \
  -e TZ=Asia/Shanghai \
  -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123 \
  -v ./mysql/data:/var/lib/mysql \
  -v ./mysql/conf:/etc/mysql/conf.d \
  -v ./mysql/init:/docker-entrypoint-initdb.d \
  mysql

# 4.查看root目录,可以发现~/mysql/data目录已经自动创建好了
ls -l mysql
# 结果:
总用量 4
drwxr-xr-x. 2 root    root   20 5月  19 15:11 conf
drwxr-xr-x. 7 polkitd root 4096 5月  19 15:11 data
drwxr-xr-x. 2 root    root   23 5月  19 15:11 init

# 查看data目录,会发现里面有大量数据库数据,说明数据库完成了初始化
ls -l data

# 5.查看MySQL容器内数据
# 5.1.进入MySQL
docker exec -it mysql mysql -uroot -p123
# 5.2.查看编码表
show variables like "%char%";
# 5.3.结果,发现编码是utf8mb4没有问题
+--------------------------+--------------------------------+
| Variable_name            | Value                          |
+--------------------------+--------------------------------+
| character_set_client     | utf8mb4                        |
| character_set_connection | utf8mb4                        |
| character_set_database   | utf8mb4                        |
| character_set_filesystem | binary                         |
| character_set_results    | utf8mb4                        |
| character_set_server     | utf8mb4                        |
| character_set_system     | utf8mb3                        |
| character_sets_dir       | /usr/share/mysql-8.0/charsets/ |
+--------------------------+--------------------------------+

# 6.查看数据
# 6.1.查看数据库
show databases;
# 结果,hmall是黑马商城数据库
+--------------------+
| Database           |
+--------------------+
| hmall              |
| information_schema |
| mysql              |
| performance_schema |
| sys                |
+--------------------+
5 rows in set (0.00 sec)
# 6.2.切换到hmall数据库
use hmall;
# 6.3.查看表
show tables;
# 结果:
+-----------------+
| Tables_in_hmall |
+-----------------+
| address         |
| cart            |
| item            |
| order           |
| order_detail    |
| order_logistics |
| pay_order       |
| user            |
+-----------------+
# 6.4.查看address表数据
+----+---------+----------+--------+----------+-------------+---------------+-----------+------------+-------+
| id | user_id | province | city   | town     | mobile      | street        | contact   | is_default | notes |
+----+---------+----------+--------+----------+-------------+---------------+-----------+------------+-------+
| 59 |       1 | 北京     | 北京   | 朝阳区    | 13900112222 | 金燕龙办公楼   | 李佳诚    | 0          | NULL  |
| 60 |       1 | 北京     | 北京   | 朝阳区    | 13700221122 | 修正大厦       | 李佳红    | 0          | NULL  |
| 61 |       1 | 上海     | 上海   | 浦东新区  | 13301212233 | 航头镇航头路   | 李佳星    | 1          | NULL  |
| 63 |       1 | 广东     | 佛山   | 永春      | 13301212233 | 永春武馆       | 李晓龙    | 0          | NULL  |
+----+---------+----------+--------+----------+-------------+---------------+-----------+------------+-------+
4 rows in set (0.00 sec)

2.3.镜像

2.3.2.Dockerfile

由于制作镜像的过程中,需要逐层处理和打包,比较复杂,所以Docker就提供了自动打包镜像的功能。我们只需要将打包的过程,每一层要做的事情用固定的语法写下来,交给Docker去执行即可。

而这种记录镜像结构的文件就称为Dockerfile,其对应的语法可以参考官方文档:

https://docs.docker.com/engine/reference/builder/

其中的语法比较多,比较常用的有:

指令说明示例
FROM指定基础镜像FROM centos:6
ENV设置环境变量,可在后面指令使用ENV key value
COPY拷贝本地文件到镜像的指定目录COPY ./xx.jar /tmp/app.jar
RUN执行Linux的shell命令,一般是安装过程的命令RUN yum install gcc
EXPOSE指定容器运行时监听的端口,是给镜像使用者看的EXPOSE 8080
ENTRYPOINT镜像中应用的启动命令,容器运行时调用ENTRYPOINT java -jar xx.jar

例如,要基于Ubuntu镜像来构建一个Java应用,其Dockerfile内容如下:

Dockerfile
# 指定基础镜像
FROM ubuntu:16.04
# 配置环境变量,JDK的安装目录、容器内时区
ENV JAVA_DIR=/usr/local
ENV TZ=Asia/Shanghai
# 拷贝jdk和java项目的包
COPY ./jdk8.tar.gz $JAVA_DIR/
COPY ./docker-demo.jar /tmp/app.jar
# 设定时区
RUN ln -snf /usr/share/zoneinfo/$TZ /etc/localtime && echo $TZ > /etc/timezone
# 安装JDK
RUN cd $JAVA_DIR \
 && tar -xf ./jdk8.tar.gz \
 && mv ./jdk1.8.0_144 ./java8
# 配置环境变量
ENV JAVA_HOME=$JAVA_DIR/java8
ENV PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin
# 指定项目监听的端口
EXPOSE 8080
# 入口,java项目的启动命令
ENTRYPOINT ["java", "-jar", "/app.jar"]

同学们思考一下:以后我们会有很多很多java项目需要打包为镜像,他们都需要Linux系统环境、JDK环境这两层,只有上面的3层不同(因为jar包不同)。如果每次制作java镜像都重复制作前两层镜像,是不是很麻烦。

所以,就有人提供了基础的系统加JDK环境,我们在此基础上制作java镜像,就可以省去JDK的配置了:

Dockerfile
# 基础镜像
FROM openjdk:11.0-jre-buster
# 设定时区
ENV TZ=Asia/Shanghai
RUN ln -snf /usr/share/zoneinfo/$TZ /etc/localtime && echo $TZ > /etc/timezone
# 拷贝jar包
COPY docker-demo.jar /app.jar
# 入口
ENTRYPOINT ["java", "-jar", "/app.jar"]

是不是简单多了。

然后,执行命令,构建镜像:

Bash
# 进入镜像目录
cd /root/demo
# 开始构建
docker build -t docker-demo:1.0 .

命令说明:

  • docker build : 就是构建一个docker镜像

  • -t docker-demo:1.0-t参数是指定镜像的名称(repositorytag

  • . : 最后的点是指构建时Dockerfile所在路径,由于我们进入了demo目录,所以指定的是.代表当前目录,也可以直接指定Dockerfile目录:

    • Bash
      # 直接指定Dockerfile目录
      docker build -t docker-demo:1.0 /root/demo

2.4.网络

上节课我们创建了一个Java项目的容器,而Java项目往往需要访问其它各种中间件,例如MySQL、Redis等。现在,我们的容器之间能否互相访问呢?我们来测试一下

首先,我们查看下MySQL容器的详细信息,重点关注其中的网络IP地址:

但是,容器的网络IP其实是一个虚拟的IP,其值并不固定与某一个容器绑定,如果我们在开发时写死某个IP,而在部署时很可能MySQL容器的IP会发生变化,连接会失败。

所以,我们必须借助于docker的网络功能来解决这个问题,官方文档:

https://docs.docker.com/engine/reference/commandline/network/

常见命令有:

命令说明文档地址
docker network create创建一个网络docker network create
docker network ls查看所有网络docs.docker.com
docker network rm删除指定网络docs.docker.com
docker network prune清除未使用的网络docs.docker.com
docker network connect使指定容器连接加入某网络docs.docker.com
docker network disconnect使指定容器连接离开某网络docker network disconnect
docker network inspect查看网络详细信息docker network inspect

教学演示:自定义网络

Bash
# 1.首先通过命令创建一个网络
docker network create hmall

# 2.然后查看网络
docker network ls
# 结果:
NETWORK ID     NAME      DRIVER    SCOPE
639bc44d0a87   bridge    bridge    local
403f16ec62a2   hmall     bridge    local
0dc0f72a0fbb   host      host      local
cd8d3e8df47b   none      null      local
# 其中,除了hmall以外,其它都是默认的网络

# 3.让dd和mysql都加入该网络,注意,在加入网络时可以通过--alias给容器起别名
# 这样该网络内的其它容器可以用别名互相访问!
# 3.1.mysql容器,指定别名为db,另外每一个容器都有一个别名是容器名
docker network connect hmall mysql --alias db
# 3.2.db容器,也就是我们的java项目
docker network connect hmall dd

# 4.进入dd容器,尝试利用别名访问db
# 4.1.进入容器
docker exec -it dd bash
# 4.2.用db别名访问
ping db
# 结果
PING db (172.18.0.2) 56(84) bytes of data.
64 bytes from mysql.hmall (172.18.0.2): icmp_seq=1 ttl=64 time=0.070 ms
64 bytes from mysql.hmall (172.18.0.2): icmp_seq=2 ttl=64 time=0.056 ms
# 4.3.用容器名访问
ping mysql
# 结果:
PING mysql (172.18.0.2) 56(84) bytes of data.
64 bytes from mysql.hmall (172.18.0.2): icmp_seq=1 ttl=64 time=0.044 ms
64 bytes from mysql.hmall (172.18.0.2): icmp_seq=2 ttl=64 time=0.054 ms

OK,现在无需记住IP地址也可以实现容器互联了。

总结

  • 在自定义网络中,可以给容器起多个别名,默认的别名是容器名本身
  • 在同一个自定义网络中的容器,可以通过别名互相访问he

初识DockerCompose

Compose文件是一个文本文件,通过指令定义集群中的每个容器如何运行。格式如下:

json
version: "3.8"
 services:
  mysql:
    image: mysql:5.7.25
    environment:
     MYSQL_ROOT_PASSWORD: 123 
    volumes:
     - "/tmp/mysql/data:/var/lib/mysql"
     - "/tmp/mysql/conf/hmy.cnf:/etc/mysql/conf.d/hmy.cnf"
  web:
    build: .
    ports:
     - "8090:8090"

上面的Compose文件就描述一个项目,其中包含两个容器:

  • mysql:一个基于mysql:5.7.25镜像构建的容器,并且挂载了两个目录
  • web:一个基于docker build临时构建的镜像容器,映射端口时8090

DockerCompose的详细语法参考官网:https://docs.docker.com/compose/compose-file/

其实DockerCompose文件可以看做是将多个docker run命令写到一个文件,只是语法稍有差异。

yaml
version: "3.2"

services:
  nacos:
    image: nacos/nacos-server
    environment:
      MODE: standalone
    ports:
      - "8848:8848"
  mysql:
    image: mysql:5.7.25
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: 123
    volumes:
      - "$PWD/mysql/data:/var/lib/mysql"
      - "$PWD/mysql/conf:/etc/mysql/conf.d/"
  userservice:
    build: ./user-service
  orderservice:
    build: ./order-service
  gateway:
    build: ./gateway
    ports:
      - "10010:10010"

可以看到,其中包含5个service服务:

  • nacos:作为注册中心和配置中心
    • image: nacos/nacos-server: 基于nacos/nacos-server镜像构建
    • environment:环境变量
      • MODE: standalone:单点模式启动
    • ports:端口映射,这里暴露了8848端口
  • mysql:数据库
    • image: mysql:5.7.25:镜像版本是mysql:5.7.25
    • environment:环境变量
      • MYSQL_ROOT_PASSWORD: 123:设置数据库root账户的密码为123
    • volumes:数据卷挂载,这里挂载了mysql的data、conf目录,其中有我提前准备好的数据
  • userserviceorderservicegateway:都是基于Dockerfile临时构建的

修改微服务配置

因为微服务将来要部署为docker容器,而容器之间互联不是通过IP地址,而是通过容器名。这里我们将order-service、user-service、gateway服务的mysql、nacos地址都修改为基于容器名的访问。

如下所示:

yaml
spring:
  datasource:
    url: jdbc:mysql://mysql:3306/cloud_order?useSSL=false
    username: root
    password: 123
    driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driver
  application:
    name: orderservice
  cloud:
    nacos:
      server-addr: nacos:8848 # nacos服务地址

命令

docker compose的命令格式如下:

cmd
docker compose [OPTIONS] [COMMAND]
类型参数或指令说明
Options-f指定compose文件的路径和名称
Options-p指定project名称
Commandsup创建并启动所有service容器
Commandsdown停止并移除所有容器、网络
Commandsps列出所有启动的容器
Commandslogs查看指定容器的日志
Commandsstop停止容器
Commandsstart启动容器
Commandsrestart重启容器
Commandstop查看运行的进程
Commandsexec在指定的运行中容器中执行命令

部署:

进入目录,然后运行下面的命令:

sh
docker-compose up -d

部署列子

mysql

docker pull mysql

bash
docker run -d \
  --name mysql \
  -p 3306:3306 \
  -e TZ=Asia/Shanghai \
  -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=root123 \
  -v /root/mysql/data:/var/lib/mysql \
  -v /root/mysql/conf:/etc/mysql/conf.d \
  -v /root/mysql/init:/docker-entrypoint-initdb.d \
  mysql

nginx

docker pull nginx

bash
docker run -d \
  --name nginx \
  -p 18080:18080 \
  -p 18081:18081 \
  -p 18090:18090 \
  -p 18091:18091 \
  -v /root/docker/nginx/html:/usr/share/nginx/html \
  -v /root/docker/nginx/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf \
  nginx