第 211 章:Docker 入门与容器化

学习目标

• 理解 Docker 核心概念
• 掌握镜像与容器操作
• 学会 Dockerfile 编写
• 实现多阶段构建

一、Docker 简介

Docker 是容器化平台,把应用 + 依赖打包成镜像,实现"一处构建,处处运行"。

vs 虚拟机:

维度	容器	虚拟机
启动	秒级	分钟
性能	接近原生	10-20% 损耗
资源	MB	GB
OS	共享内核	独立内核

二、核心概念

概念	说明
镜像 (Image)	只读模板
容器 (Container)	镜像的运行实例
Dockerfile	镜像构建脚本
Registry	镜像仓库(Docker Hub)
Volume	持久化卷
Network	容器网络

三、安装

# macOS / Windows: Docker Desktop
# Linux:
curl -fsSL https://get.docker.com | sh

# 验证
docker --version
docker run hello-world

四、镜像命令

# 拉取
docker pull nginx:latest
docker pull nginx:1.25-alpine

# 列出
docker images

# 删除
docker rmi nginx:latest

# 搜索
docker search mysql

# 打标签
docker tag myapp:latest username/myapp:v1

# 推送
docker login
docker push username/myapp:v1

# 镜像历史
docker history nginx

# 详细信息
docker inspect nginx

五、容器命令

5.1 基础

# 运行
docker run -d -p 80:80 --name mynginx nginx:latest

# 选项
# -d        后台
# -p 80:80  端口映射(主机:容器)
# -v        挂载卷
# -e        环境变量
# --name    命名
# --rm      退出自动删

# 交互
docker run -it --rm ubuntu bash

# 列出
docker ps              # 运行中
docker ps -a           # 全部

# 启停
docker start mynginx
docker stop mynginx
docker restart mynginx

# 删除
docker rm mynginx
docker rm -f mynginx   # 强制(含运行中)

5.2 进入容器

docker exec -it mynginx bash
docker exec -it mynginx sh    # alpine

5.3 日志 / 信息

docker logs mynginx
docker logs -f mynginx       # 实时跟踪
docker logs --tail 100 mynginx

docker stats                  # 资源占用
docker top mynginx            # 进程

六、Dockerfile

6.1 基本语法

FROM ubuntu:22.04              # 基础镜像
LABEL maintainer="tom@x.com"   # 元数据
ENV NODE_ENV=production        # 环境变量
ENV PORT=3000

WORKDIR /app                   # 工作目录

COPY package*.json ./          # 复制
COPY . .

RUN apt-get update && \        # 构建时执行
    apt-get install -y curl \
    && rm -rf /var/lib/apt/lists/*

RUN npm install

EXPOSE 3000                    # 声明端口

CMD ["node", "server.js"]      # 启动命令
ENTRYPOINT ["node"]            # 入口

6.2 关键指令

指令	说明
FROM	基础镜像
WORKDIR	工作目录
COPY / ADD	复制
RUN	构建命令
ENV	环境变量
ARG	构建参数
EXPOSE	暴露端口
CMD	默认启动命令
ENTRYPOINT	入口
VOLUME	数据卷
USER	运行用户
HEALTHCHECK	健康检查

6.3 多阶段构建(优化大小)

# 第一阶段:构建
FROM node:20-alpine AS builder

WORKDIR /app
COPY package*.json ./
RUN npm ci

COPY . .
RUN npm run build

# 第二阶段:运行
FROM node:20-alpine

WORKDIR /app
COPY package*.json ./
RUN npm ci --omit=dev && npm cache clean --force

COPY --from=builder /app/dist ./dist

EXPOSE 3000
CMD ["node", "dist/main.js"]

构建:

docker build -t myapp:1.0 .

6.4 完整示例

# syntax=docker/dockerfile:1.6

# ===== 构建阶段 =====
FROM node:20-alpine AS builder

LABEL maintainer="tom@example.com"

WORKDIR /app

# 先复制依赖文件(利用缓存)
COPY package.json pnpm-lock.yaml ./
RUN corepack enable && pnpm install --frozen-lockfile

COPY . .
RUN pnpm run build

# ===== 运行阶段 =====
FROM node:20-alpine

ENV NODE_ENV=production
ENV PORT=3000

# 用非 root
RUN addgroup -g 1001 -S nodejs && \
    adduser -S nodejs -u 1001

WORKDIR /app

COPY package.json pnpm-lock.yaml ./
RUN pnpm install --prod --frozen-lockfile && pnpm store prune

COPY --from=builder --chown=nodejs:nodejs /app/dist ./dist

USER nodejs

EXPOSE 3000

HEALTHCHECK --interval=30s --timeout=3s \
    CMD wget -qO- http://localhost:3000/health || exit 1

CMD ["node", "dist/main.js"]

七、数据卷

7.1 三种方式

# 1. bind mount(双向)
docker run -v /host/path:/container/path nginx

# 2. 命名卷(推荐,Docker 管理)
docker volume create mydata
docker run -v mydata:/container/path nginx

# 3. tmpfs(内存)
docker run --tmpfs /tmp nginx

7.2 管理

docker volume ls
docker volume inspect mydata
docker volume rm mydata

八、网络

8.1 模式

模式	说明
bridge	默认,容器间可互联
host	共享主机网络
none	无网络
container	共享其他容器网络
自定义	用户自定义网络

8.2 自定义网络

docker network create mynet
docker network ls

# 容器加入
docker run --network mynet --name db mysql
docker run --network mynet --name app -e DB_HOST=db myapp

容器间可通过容器名互相访问。

九、构建优化

9.1 层缓存

# ❌ 改一行代码全重装依赖
COPY . .
RUN npm install

# ✅ 先装依赖,代码改动不重装
COPY package*.json ./
RUN npm install
COPY . .

9.2 减小镜像

# alpine 基础镜像(几 MB)
FROM node:20-alpine

# 多阶段构建
# .dockerignore 排除 node_modules 等

.dockerignore:

node_modules
.git
*.log
.env
coverage
.vscode

9.3 扫描镜像

docker scan myapp:1.0
trivy image myapp:1.0

十、镜像仓库

10.1 Docker Hub

docker login
docker tag myapp:latest user/myapp:v1
docker push user/myapp:v1

10.2 私有仓库

# 启动 registry
docker run -d -p 5000:5000 --restart=always --name registry \
    -v /data/registry:/var/lib/registry \
    registry:2

# 推送
docker tag myapp localhost:5000/myapp:v1
docker push localhost:5000/myapp:v1

10.3 阿里云镜像服务

docker login registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com
docker tag myapp registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/namespace/myapp:v1
docker push registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/namespace/myapp:v1

十一、容器调试

# 进入
docker exec -it myapp bash

# 查看进程
docker top myapp

# 查看文件变化
docker diff myapp

# 拷贝
docker cp myapp:/app/log.txt ./

十二、Docker Compose

(下章详述)

version: '3.8'
services:
  app:
    build: .
    ports:
      - "3000:3000"
    depends_on:
      - db
  db:
    image: mysql:8
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: secret

docker compose up -d
docker compose logs -f

十三、本章小结

命令	用途
docker pull	拉镜像
docker run	启容器
docker ps	查容器
docker exec	进容器
docker build	构建镜像
docker push	推镜像

动手练习

1. 拉 nginx 镜像,启动并访问
2. 写 Dockerfile 构建自己的应用
3. 用多阶段构建,镜像 < 200MB
4. 用数据卷持久化 MySQL 数据

推荐阅读

• 📖 Docker 官方文档
• 📖 Dockerfile 最佳实践

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