docker概念，原理，使用方法

什么是 Docker？

Docker 是一个开源的容器化平台，它能将应用程序及其依赖（如库、配置文件等）打包到标准化单元（容器）中，确保应用在任何支持 Docker 的环境中都能一致运行。与传统虚拟机不同，容器不需要模拟完整的操作系统，而是共享宿主机器的内核，因此更轻量、启动更快、资源占用更低。

Docker 的核心原理

Docker 基于 Linux 内核的三大核心技术实现容器化：

1. Namespace（命名空间）
   用于隔离容器的运行环境，包括进程、网络、文件系统、用户等。每个容器都有独立的命名空间，使其看起来拥有自己的 “独立系统”，但实际共享宿主内核。

2. Cgroups（控制组）
   限制容器对 CPU、内存、磁盘 I/O 等资源的使用，防止单个容器占用过多资源影响其他容器或宿主。

3. UnionFS（联合文件系统）
   一种分层文件系统，允许将多个目录（层）挂载到同一个目录下。Docker 镜像通过分层存储，每层只读，容器运行时在镜像层之上添加可写层，实现高效的镜像复用和版本管理。

Docker 的核心概念

• 镜像（Image）：应用的 “模板”，包含运行所需的代码、依赖、配置等，只读不可修改。
• 容器（Container）：镜像的运行实例，可读写，是独立的应用运行单元。
• 仓库（Repository）：存储和分发镜像的平台（如 Docker Hub 公共仓库，或私有仓库）。
• Dockerfile：用于构建镜像的文本文件，包含一系列构建指令（如安装依赖、复制文件等）。

如何使用 Docker？

1. 安装 Docker

• Windows/Mac：安装 Docker Desktop（内置 Docker 引擎、CLI 等工具）。
• Linux：通过包管理器安装 Docker Engine（如 apt install docker-ce 或 yum install docker-ce）。

验证安装：

docker --version  # 查看版本
docker run hello-world  # 运行测试容器，成功则安装正常

2. 基本操作命令

功能	命令示例
拉取镜像	docker pull 镜像名:标签（如 docker pull nginx:latest）
查看本地镜像	docker images
运行容器	docker run --name 容器名 -d -p 宿主端口:容器端口 镜像名（如 docker run --name mynginx -d -p 80:80 nginx）
查看运行中的容器	docker ps（加 -a 查看所有容器）
停止 / 启动容器	docker stop 容器名/ID / docker start 容器名/ID
进入容器内部	docker exec -it 容器名/ID /bin/bash
删除容器	docker rm 容器名/ID（需先停止容器）
删除镜像	docker rmi 镜像名/ID（需先删除依赖它的容器）

如何用 Docker 部署程序？

以部署一个简单的 Python 应用为例，步骤如下：

1. 准备应用代码

创建 app.py：

python

from flask import Flask
app = Flask(__name__)

@app.route('/')
def hello():
    return "Hello, Docker!"

if __name__ == '__main__':
    app.run(host='0.0.0.0', port=5000)

创建 requirements.txt（依赖列表）：

flask==2.0.1

2. 编写 Dockerfile

创建 Dockerfile（无扩展名），定义镜像构建规则：

dockerfile

# 基础镜像（Python 环境）
FROM python:3.9-slim

# 设置工作目录
WORKDIR /app

# 复制依赖文件并安装
COPY requirements.txt .
RUN pip install --no-cache-dir -r requirements.txt

# 复制应用代码
COPY app.py .

# 暴露容器端口（与应用端口一致）
EXPOSE 5000

# 启动命令
CMD ["python", "app.py"]

3. 构建镜像

在 Dockerfile 所在目录执行：

docker build -t my-python-app:v1 .  # -t 给镜像命名和打标签，. 表示当前目录

4. 运行容器部署应用

docker run -d -p 8080:5000 --name myapp my-python-app:v1

• -d：后台运行
• -p 8080:5000：将宿主机器的 8080 端口映射到容器的 5000 端口
• --name myapp：给容器命名

5. 访问应用

打开浏览器访问 http://localhost:8080，即可看到 "Hello, Docker!"。

进阶：发布与部署到服务器

1. 推送镜像到仓库（如 Docker Hub）：

   docker login  # 登录 Docker Hub
   docker tag my-python-app:v1 你的用户名/my-python-app:v1  # 打标签
   docker push 你的用户名/my-python-app:v1  # 推送镜像
   

2. 在服务器部署：
   在目标服务器上安装 Docker 后，拉取镜像并运行：

   docker pull 你的用户名/my-python-app:v1
   docker run -d -p 80:5000 你的用户名/my-python-app:v1
   

通过 Docker，你可以轻松实现应用的 “一次构建，到处运行”，极大简化了开发、测试和生产环境的一致性问题。