Python全栈开发之Docker

No.1 概念

为什么会出现Docker？

一款产品从生产到上线，从操作系统，到运行环境，再到应用配置，往往在开发那里可以正常运行，到了运维那里就挂了，特别是版本升级，不同版本之间的兼容问题，也让运维人员头疼不已，docker应运而生，docker将运行文件、配置环境、运行环境、运行依赖包、操作系统、内核打包成镜像

Docker理念

Docker的目标是Build，Ship and Run Any APP，Anywhere，就是对应用的封装、分发、部署、运行等生命周期的管理，使用户的APP及其运行环境能够做到一次封装，处处运行

Docker三组件

镜像一个只读的模板，可以用来创建Docker容器，一个镜像可以创建多个容器，就相当于Python中的类，可以同过类创建对象
容器容器可以开发、运行应用，容器就是用镜像创建的运行实例，它可以被启动、删除、停止、开始，每个容器都是相互隔离的，这样能保证平台的安全性
仓库集中存放镜像文件的场所，每个仓库存放好多个镜像，每个镜像有不同的标签(tag)，最大的仓库是DockerHub，存放了数据庞大的镜像
Docker为什么这么快

Docker的接触是Linux(LXC)技术，在LXC的基础上进行了进一步的封装，让用户不需要考虑容器的管理，使操作更加简单，从结构上来看，虚拟机的Guest OS层和Hypervisor层被Docker Engine层所取代，我们知道Guest OS是一个完整的操作系统，Hypervisor是一个硬件虚拟化平台，Docker有着比虚拟机更加少的抽象层，不许你硬件虚拟化，运行在Docker中的应用直接使用物理机的硬件资源，因此，Docker的效率更高，Docker使用宿主机的内核，不需要Guest OS，不关心操作系统，我只需要知道我下面有一个系统就够了，从而减少了操作系统内核的时间和资源的消耗

No.2 安装与配置

Ubuntu

查看本机内核版本，Docker要求内核版本必须高于3.10
```
uname -r
```
使用官方安装脚本自动安装
```
curl -fsSL https://get.docker.com | bash -s docker --mirror Aliyun
```
镜像加速
```
sudo mkdir -p /etc/docker
sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
"registry-mirrors": ["https://q6trwb9o.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart docker
```
Centos

使用yum进行安装

sudo yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2 安装必要的一些系统工具
sudo yum-config-manager --add-repo http://mirrors.aliyun.com/docker- 添加软件源信息ce/linux/centos/docker-ce.repo 更新并安装 Docker-CE
sudo yum makecache fast
sudo yum -y install docker-ce

镜像加速

sudo mkdir -p /etc/docker
sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
  "registry-mirrors": ["https://q6trwb9o.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart docker

Windows

安装Docker

对于Windows 10以下的用户，推荐使用Docker Toolbox
对于Windows 10以上的用户推荐使用Docker for Windows

镜像加速

# 针对安装了Docker Toolbox的用户
docker-machine create --engine-registry-mirror=https://q6trwb9o.mirror.aliyuncs.com -d virtualbox default
docker-machine env default
eval "$(docker-machine env default)"
docker info
# 针对安装了Docker for Windows的用户
在系统右下角托盘图标内右键菜单选择 Settings，打开配置窗口后左侧导航菜单选择 Docker Daemon。编辑窗口内的JSON串，填写下方加速器地址：
{
  "registry-mirrors": ["https://q6trwb9o.mirror.aliyuncs.com"]
}

Mac

安装Docker

对于10.10.3以下的用户推荐使用Docker Toolbox
对于10.10.3以上的用户推荐使用Docker for Mac

镜像加速

# 针对安装了Docker Toolbox的用户，
docker-machine create --engine-registry-mirror=https://q6trwb9o.mirror.aliyuncs.com -d virtualbox default
docker-machine env default
eval "$(docker-machine env default)"
docker info
# 针对安装了Docker for Mac的用户
右键点击桌面顶栏的 docker 图标，选择 Preferences ，在 Daemon 标签（Docker 17.03 之前版本为 Advanced 标签）下的 Registry mirrors 列表中将
https://q6trwb9o.mirror.aliyuncs.com加到"registry-mirrors"的数组里，点击 Apply & Restart按钮

No.3 Docker常用命令

帮助命令

docker version # 查看docker版本号
docker info # 显示系统相关信息
docker --help # 查看帮助信息

镜像命令

docker images [OPTIONS]列出本地主机上的镜像  
  OPTIONS
    -a 列出本地所有的镜像
    -q 只显示镜像ID
    --digests 显示镜像的摘要信息
    --no-trunc 显示完整的镜像信息
docker search [OPTIONS] 镜像名称 查找镜像
  OPTIONS
      --no-trunc 显示完整的镜像描述
      -s 列出收藏数不小于指定值的镜像
      --automated 只列出antomated build类型的镜像
docker rmi
  docker rmi -f 镜像ID[ 镜像ID] 删除一个或多个镜像
  docker rmi -f $ (docker images -qa) 删除全部镜像

容器命令

创建并启动容器 docker run [OPTIONS] image COMMAND 
  OPTIONS
    --name 为容器指定一个新的名称
    -d 后台运行容器，并返回容器ID
    -i 以交互模式运行容器，通常以-t同时使用
    -t 为容器重新分配一个伪输入终端
    -P 随机端口映射
    -p 指定端口映射
查看docker中正在运行的容器 docker ps [OPTIONS]
  OPTIONS
    -a 列出当前所有正在运行的容器和历史运行的容器
    -l 显示最近创建的容器
    -n 显示最近创建的n个容器
    -q 静默模式，只显示容器编号
    --no-trunc 不截断退出
退出容器
  exit 容器停止并退出
  ctrl+P+Q 容易不停止退出
启动容器 docker start 容器ID
重启容器 docker restart 容器ID
停止容器 docker stop 容器ID
强制停止容器 docker kill 容器ID
删除已停止的容器 docker rm  容器ID
启动守护式容器 docker run -d 容器
查看容器日志 docker logs -f -t --tail 容器ID
  -t 加入时间戳
  -f 跟随最新的日志打印
  --tail n 显示最后n条
查看容器内运行的进程 docker top 容器ID
查看容器内部细节 docker inspect 容器ID
进入正在运行的容器并以命令行交互 docker exec -it 容器ID bashShell
                                                          docker attach 容器ID
                                                          区别是attach直接进入容器启动命令的终端，不会启动新的进程，而exec是在容器中打开新的终端，并且可以启动新的进程
从容器内拷贝文件到主机上 docker cp 容器ID:容器内路径 宿主机路径

其他命令

create # 创建一个新的容器，同 run，但不启动容器
diff # 查看 docker 容器变化
events # 从 docker 服务获取容器实时事件
export # 导出容器的内容流作为一个 tar 归档文件[对应 import ]
history # 展示一个镜像形成历史
import # 从tar包中的内容创建一个新的文件系统映像[对应export]
load # 从一个 tar 包中加载一个镜像[对应 save]
login # 注册或者登陆一个 docker 源服务器
logout # 从当前 Docker registry 退出
port # 查看映射端口对应的容器内部源端口
pause # 暂停容器
restart # 重启运行的容器
save # 保存一个镜像为一个 tar 包[对应 load]
start # 启动容器
stop # 停止容器
tag 给源中镜像打标签
top # 查看容器中运行的进程信息
unpause # 取消暂停容器
wait # 截取容器停止时的退出状态值

No.4 Docker容器数据卷

容器数据卷解决什么问题

将运行的代码、环境打包成容器运行，运行可以伴随容器，但是我们希望数据是持久化的，容器之间能够共享数据，Docker容器产生的数据，如果不通过commit生成新的镜像，那么当容器删除后，数据就丢失了

特点

数据卷可以在容器之间共享数据和重用数据
数据卷的更改可以直接生效
数据卷的更改不会包含在镜像的更新中

数据卷的生命周期一直持续到没有容器使用它为止

创建并使用数据卷

创建容器卷

# container表示宿主机的绝对路径，data表示容器内的目录，容器和数据之间数据是共享的，容器停止后，宿主机修改数据后，重新进入容器，数据同步
docker run -it -v /container:/data centos 
# 同上，区别是允许宿主机读写，容器内只能读取宿主机的数据，不能修改
docker run -it -v /container:/data ro centos

查看容器卷是否挂在成功
```
docker inspect 容器ID
```
数据卷容器

什么是数据卷容器

命名的容器挂载数据卷，其它容器通过挂载这个(父容器)实现数据共享，挂载数据卷的容器，称之为数据卷容器

容器间传递共享(--volumes-from)

# 先启动一个父容器dc01
docker run -it --name dc01 kernel/centos
# 在dataVolumeContainer1新增内容
touch dc01_test.txt
# dc02/dc03继承自dc01
docker run -it --name dc02 --volumes-from dc01 kernel/centos
docker run -it --name dc03 --volumes-from dc01 kernel/centos
# dc02/dc03分别在dataVolumeContainer1各自新增内容
touch dc02_test.txt
touch dc03_test.txt
# 回到dc01发现数据共享了
# 删除dc01，发现dc02和dc03能继续共享
# 删除dc02后dc03还能继续访问
# 新建dc04继承于dc03，删除dc03，dc04能继续访问
# 由此，容器之间配置信息的传递，数据卷的生命周期一直持续到没有容器使用它为止

No.5 DockerFile

dockerfile是什么

dockerfile是用来构建docker镜像的构建文件，是由一系列命令和参数构成的脚本

构建三步骤

dockerfile
docker build
docker run

dockerfile解析流程

docker从基础镜像运行一个容器
执行一条指令并对容器进行修改
执行类似docker commit的操作提交一个新的镜像层
docker再基于刚提交的镜像运行一个新容器
执行dockerfile中的下一条指令直到所有指令都执行完成

docker保留关键字

FROM 基础镜像，当前新镜像基于哪个镜像
MAINTAINER 镜像维护者的姓名和邮箱地址
RUN 容器构建时需要运行的命令
EXPOSE 当前容器对外暴露的端口
WORKDIR 指定容器被创建后，终端默认登录进来的工作目录
ENV 用来构建镜像过程中设置的环境变量
ADD 将宿主机目录下的文件拷贝到镜像并且ADD可以自动处理URL和解压tar包
COPY 类似于ADD
VOLUME 容器数据卷，用于数据保存和持久化操作
CMD 指定一个容器启动时要运行的命令，Dockerfile中可以有多个CMD，但只有最后一个生效，CMD会被docker run之后的参数替换
ENTRYPOINT 和CMD类似，docker run之后的参数不会覆盖ENTRYPOINT，而是追加
ONBUILD 当构建一个被继承的Dockerfile时运行命令，父镜像在被子继承后父镜像的onbuild被触发

No.6 本地镜像发布到阿里云

在阿里云开发者平台新建仓库镜像
将镜像推送到registry