Docker入门

问题

在公司开发项目的时候，为了避免不出什么幺蛾子，会尽量保证多人的开发环境一致：系统版本，编译器版本，甚至交叉编译器目录都安装成一样的，避免因为环境出错而导致的不必要的成本.一切都运行的很好，直到有次遇到了问题，需要到杜工电脑上编译时，可能编译过多个项目的代码，依赖库的版本也可能和我们的环境不一样，折腾了二十分钟，最后还是在我电脑编译了发给他.

我电脑之前就因为不同项目有依赖同一个软件的不同版本，最后电脑崩了，直接新装了系统.

问题场景：

一个人的主机编译不同的项目，不同的项目可能会依赖同一个软件/库的不同版本.有的项目依赖java5，有的依赖java8
项目的开发，测试和部署环境不一致.导致："我这儿都跑的好好的，怎么在你那里运行就有问题"
程序部署到不同系统环境的server，(公司的不台服务器装有不同的系统，又或者你把程序发给客户)

前者导致自己维护主机的环境困难，可能会和我一样弄的重装系统；后者导致会增加一些不必要的工作

虚拟机

如果我给一个项目创建一个虚拟机，这个问题就能解决了.这个虚拟机的运行环境专门为这个项目定制的

缺点

占用资源高：占CPU，占内存，占磁盘
启动慢：需要先启动一个系统
共享麻烦：环境共享给别人时，拷贝一个系统实例?

Docker介绍

官网：https://www.docker.com/

Docker中的容器是虚拟了操作系统，而虚拟机虚拟了硬件资源

能保证开发，测试，部署的环境一致（编译环境和运行环境），和主机无关的环境

优点

占用资源低：用多少给多少
启动快：像本地启动一个进程一样快
共享方便：共享一个Dockerfile文件；或者共享一个docker hub的链接
管理方便：不用就删了

概念

镜像image：和虚拟机类比，就是系统镜像文件(里面包括一个程序必要的编译或运行环境)
容器container：和虚拟机类比，就是安装好的虚拟机系统
docker hub：一个下载镜像image的远程仓库，
Dockerfile文件：一个用于创建镜像image的规则文件(添加软件去年依赖)

安装

官网文档：https://docs.docker.com/get-docker/

Ubuntu安装：

bash

# 1.Update the apt package index and install packages to allow apt to use a repository over HTTPS:
$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get install \
    apt-transport-https \
    ca-certificates \
    curl \
    gnupg \
    lsb-release

# 2.Add Docker’s official GPG key:
$ curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo gpg --dearmor -o /usr/share/keyrings/docker-archive-keyring.gpg

# 3.添加源（注意：当前是x86_64/amd64，其它的请参考官方文档）
$ echo \
  "deb [arch=amd64 signed-by=/usr/share/keyrings/docker-archive-keyring.gpg] https://download.docker.com/linux/ubuntu \
  $(lsb_release -cs) stable" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/docker.list > /dev/null

# 4.安装docker
$ sudo apt-get install docker-ce docker-ce-cli containerd.io

Note：
如果架构不是x86_64/amd64，去看文档找对应的；
另外，安装出问题了看官方文档，已官方文档为主，当前安装文档只是官方文档某个时间文档的快照

Windows和MacOS安装：

https://docs.docker.com/get-docker/ 下载对应平台的安装包，然后双击、下一步、下一步、就可以了

Windows和MacOS版本会有界面

配置镜像源

是用来解决docker下载镜像慢问题，使用docker官方的镜像：https://registry.docker-cn.com

Ubuntu：

修改 /etc/docker/daemon.json 文件并添加上 registry-mirrors 键值。（如果文件不存在，请新建该文件）

javascript

{
    "registry-mirrors": ["https://registry.docker-cn.com"]
}

修改保存后重启 Docker 以使配置生效。Ubuntu重启Docker：

bash

$ sudo systemctl daemon-reload
$ sudo systemctl restart docker

MacOS：

设置-->Docker Engine：

Docker常用命令

帮助命令

bash

$ docker --help

# 查看子命令的help: docker subcommand --help
$ docker image --help
$ docker container --help

镜像image相关命令

Dockerhub：https://hub.docker.com/

bash

# 查看本机的镜像列表
$ docker images

# pull/push
# docker pull [OPTIONS] NAME[:TAG|@DIGEST]
$ docker pull image_name # 从docker hub拉取Ubuntu镜像
$ docker push image_name # 把本地镜像推到docker hub (可能需要用docker tag先重命令，需要和docker hub中的同名)

# 新建一个tag
$ docker tag SOURCE_IMAGE[:TAG] TARGET_IMAGE[:TAG]

# 保存/导入镜像(共享给其它人同一个环境)
$ docker save -o ubuntu.tar ubuntu20
$ docker import ubuntu.tar ubuntu20_import:latest

# rm image
$ docker rmi image_name

容器container相关命令

bash

# docker run [OPTIONS] IMAGE
# 用某个镜像image创建container
$ docker run --name ubuntu20 -d ubuntu

# 基于镜像ubuntu，创建名为ubuntu20的容器，并以交互的模式启动容器ubuntu20
# 	-name:指定创建的容器名为ubuntu20
#		-i:交互模式运行
#   -t:分配一个终端
$ docker run --name ubuntu20 \
    -i -t ubuntu

# 基于镜像ubuntu，创建名为ubuntu20的容器，并以交互的模式启动容器ubuntu20
#   -w:指定工作目录，进入到容器之后的目录
#   -v:把本机的目录/home/shibin/repo/linux-kit，映射到容器的目录/workspace/linux-kit
$ docker run --name ubuntu20 \
    -w /workspace/linux-kit \
    -v /home/shibin/repo/linux-kit:/workspace/linux-kit \
    -it ubuntu # 创建一个容器container，并启动容器container，以交互的方式运行


# 查看当前container的状态
$ docker ps -a

# 启动
$ docker start container_name/id    # 启动一个容器container
$ docker start -i container_name/id # (i/interactive)启动一个容器container，交互模式运行
$ docker restart container_name/id  # 重启

# 进入到正在运行的container
$ docker exec -it webserver bash
$ docker attach container_name/id

# 将容器保存为镜像
# -a 作者
# -m message
$ docker commit -a shibin -m "linux-kit dev env" cb9050bdc3cc linux-kit:latest

# 停止
$ docker stop container_name/id

# 删除容器container
$ docker rm container_name/id

# 查看容器运行的log
$ docker logs container_name/id    # 查看下log，并退出
$ docker logs -f container_name/id # (f/follow)查看log，不退出

Dockerfile相关命令和语法

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

Dockerfile是由一系列命令和参数构成的脚本，这些命令应用于基础镜像并最终创建一个新的镜像。

语法：

FROM：定义使用哪个为基础镜像
RUN：执行shell命令
ENV：设置环境变量
COPY：将主机的文件复制到容器内
ADD：更高级的复制文件，如果 <源路径> 为一个 tar 压缩文件的话，压缩格式为 gzip, bzip2 以及 xz 的情况下，会解压
VOLUME：将主机的文件映射到容器内
EXPOSE：声明容器运行时提供服务的端口
WORKDIR：工作目录
CMD：最后执行的命令

Dockerfile文件example

dockerfile

FROM ubuntu:20.04

RUN  apt-get update \
    && export DEBIAN_FRONTEND="noninteractive" \
    && apt-get install -y locales build-essential cmake cppcheck valgrind gdb vim \
    && apt-get autoremove -y \
    && apt-get clean -y \
    && rm -rf /var/lib/apt/lists/* \
    && localedef -i en_US -c -f UTF-8 -A /usr/share/locale/locale.alias en_US.UTF-8

COPY /opt/arm-linux-gnueabihf /opt/arm-linux-gnueabihf

ENV PATH="/opt/arm-linux-gnueabihf/bin:${PATH}"
ENV LANG=en_US.utf8

WORKDIR /workspace/linux-kit

CMD [ "echo", "hello dockerfile" ]

生成镜像

bash

$ docker build -t image_name . # .是指Dockerfile文件所在的目录

通过镜像启动container

bash

$ docker run --name container_name \
    -w /workspace/linux-kit \
    -v /home/shibin/repo/linux-kit:/workspace/linux-kit \ # 映射项目代码
    -it ubuntu \
    bash -c "echo hello container"

总结：镜像是用来构建程序的编译或运行环境，在运行项目的时候把代码映射进去

Docker实践

目标：构建Linux-kit的交叉编译环境，并分发给其它同事，保证统一的编译环境

步骤：

启动一个Container实例（image -> container）
为项目定制镜像Image，编写Dockerfile（Dockerfile -> image）
把交叉编译器和代码映射进去
分发共享这个环境（镜像）

启动一个容器Container实例

bash

$ docker run -it --name linux-kit ubuntu:latest bash

# --rm：退出则删除Container
$ docker run -it --rm --name linux-kit ubuntu:latest bash

为项目定制镜像Image，编写Dockerfile

Dockerfile文件：

dockerfile

FROM ubuntu:20.04

RUN  apt-get update \
    && export DEBIAN_FRONTEND="noninteractive" \
    && apt-get install -y locales build-essential cmake cppcheck valgrind gdb vim \
    && apt-get autoremove -y \
    && apt-get clean -y \
    && rm -rf /var/lib/apt/lists/* \
    && localedef -i en_US -c -f UTF-8 -A /usr/share/locale/locale.alias en_US.UTF-8

COPY /opt/arm-linux-gnueabihf /opt/arm-linux-gnueabihf

ENV PATH="/opt/arm-linux-gnueabihf/bin:${PATH}"
ENV LANG=en_US.utf8

WORKDIR /workspace/linux-kit

CMD [ "echo", "hello dockerfile" ]

构建镜像image：

bash

$ docker build -t linux-kit:latest . # .是指Dockerfile文件所在的目录

把交叉编译器和代码映射到Container

bash

# 运行Container环境；把编译器，代码mount上去
$ docker run -it \
    -v /opt/arm-linux-gnueabihf:/opt/arm-linux-gnueabihf \
    -v /home/shibin/repo/linux-kit:/workspace/linux-kit \
    --env PATH=/opt/arm-linux-gnueabihf/bin:$PATH \
    --name linux-kit linux-kit:latest \
    bash

# 如果上一步成功，会进入到容器内
# bash CMD: do something what you want 编译、运行、测试

在次启动和进入容器：

bash

# 方式1：直接启动容器Container，并进入
$ docker start -i linux-kit

# 方式2：先启动容器Container，然后进入
$ docker start linux-kit
$ docker exec -it linux-kit bash

分发共享这个环境（镜像）

共享这一套环境给其它开发人员

分发方式：

分发Dockerfile文件
上传到Docker hub
分发镜像文件：
- 把镜像打包分享
- 把Container打包成镜像分享

分发Dockerfile文件：

一般把Dockerfile文件放在项目根目录下，开发人员自行远程下载，组装镜像环境，配置自己的项目目录，编译器目录

bash

$ docker run -it \
    -v /opt/arm-linux-gnueabihf:/opt/arm-linux-gnueabihf \
    -v /home/shibin/repo/linux-kit:/workspace/linux-kit \
    --env PATH=/opt/arm-linux-gnueabihf/bin:$PATH \
    --name linux-kit linux-kit:latest \
    bash

最佳实践：本地的项目文件或是交叉编译器文件，建议映射（mount）到容器中，不建议拷贝进去。文件都本地方便管理，项目文件方便代码版本管理，Image和Container的性质是：不用随时可以删除。

上传到Docker hub：

todo：

分发镜像文件：

把镜像打包分享

bash

# 1.保存镜像linux-kit到linux-kit.tar
$ docker save -o linux-kit.tar linux-kit

# 2.从linux-kit.tar导入镜像，新的镜像名是linux-kit
$ docker import linux-kit.tar linux-kit:latest

把Container打包成镜像分享

bash

# 1.把Container(cb9050bdc3cc)保存为镜像linux-kit:latest
$ docker commit \
    -a shibin \
    -m "linux-kit dev env" \
    cb9050bdc3cc linux-kit:latest

# 2.保存镜像linux-kit到linux-kit.tar
$ docker save -o linux-kit.tar linux-kit

# 3.从linux-kit.tar导入镜像，新的镜像名是linux-kit:latest
$ docker import linux-kit.tar linux-kit:latest

Docker compose

文档：https://docs.docker.com/compose/

如果容器多了，管理就成了问题，启动的命令也这么长，不可能一个个的敲，把这些写到配置文件docker-compose.yml里面，

一个简单的命令就能开启一个或多个container

docker-compose.yml示例

yaml

version: '3.4'

services:
  service_name:
    image: image_name
    volumes:
      - /home/shibin/repo/linux-kit:/workspace/linux-kit
    working_dir: /workspace/linux-kit
    command: bash -c "echo hello docker-compose"
  redis:
  	xxx
  mysql:
  	xxx

启动

bash

$ docker-compose up

VSCode整合Docker

VSCode整合Docker，搭建开发环境

文档：https://code.visualstudio.com/docs/remote/containers

安装插件：Remote - Containers

实现：在Container里面装了一个VS Code Server，

Reference：

书籍：Docker-从入门到实践

Docker入门 ​

问题 ​

虚拟机 ​

缺点 ​

Docker介绍 ​

优点 ​

概念 ​

安装 ​

Ubuntu安装： ​

Windows和MacOS安装： ​

配置镜像源 ​

Docker常用命令 ​

帮助命令 ​

镜像image相关命令 ​

容器container相关命令 ​

Dockerfile相关命令和语法 ​

Docker实践 ​

启动一个容器Container实例 ​

为项目定制镜像Image，编写Dockerfile ​

把交叉编译器和代码映射到Container ​

分发共享这个环境（镜像） ​

分发方式： ​

分发Dockerfile文件： ​

上传到Docker hub： ​

分发镜像文件： ​

把镜像打包分享 ​

把Container打包成镜像分享 ​

Docker compose ​

VSCode整合Docker ​

Reference： ​

Docker入门

问题

虚拟机

缺点

Docker介绍

优点

概念

安装

Ubuntu安装：

Windows和MacOS安装：

配置镜像源

Docker常用命令

帮助命令

镜像image相关命令

容器container相关命令

Dockerfile相关命令和语法

Docker实践

启动一个容器Container实例

为项目定制镜像Image，编写Dockerfile

把交叉编译器和代码映射到Container

分发共享这个环境（镜像）

分发方式：

分发Dockerfile文件：

上传到Docker hub：

分发镜像文件：

把镜像打包分享

把Container打包成镜像分享

Docker compose

VSCode整合Docker

Reference：