Docker-容器

简介

容器是Docker的另一个核心概念。简单来说，容器是镜像的一个运行实例。所不同的是，镜像是静态的只读文件，而容器带有运行时需要的可写文件层。如果认为虚拟机是模拟运行的一整套操作系统（包括内核、应用运行态环境和其它系统环境）和跑在上面的应用，那么Docker容器就是独立运行的一个（或一组）应用，以及它们必须的运行环境。

创建容器

新建容器
可以使用docker create命令新建一个容器，例如

FengZhen$ docker create -it ubuntu:latest
Unable to find image 'ubuntu:latest' locally
latest: Pulling from library/ubuntu
6b98dfc16071: Pull complete 
4001a1209541: Pull complete 
6319fc68c576: Pull complete 
b24603670dc3: Pull complete 
97f170c87c6f: Pull complete 
Digest: sha256:5f4bdc3467537cbbe563e80db2c3ec95d548a9145d64453b06939c4592d67b6d
Status: Downloaded newer image for ubuntu:latest
e8ead3ad28297f2a9ff80f8d1da8766159ef01103ca0a39b1aba05d19a6dfe3e

因为本地没有ubuntu:latest的镜像，所以在创建该容器的时候先去DockerHub下载了ubuntu:latest的镜像

FengZhen$ docker ps -a
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
e8ead3ad2829 ubuntu:latest "/bin/bash" 3 minutes ago Created eager_bell

使用docker create命令新建的容器处于停止状态，可以使用docker start命令来启动它。
Create命令和后续的run命令支持的选项都十分复杂，主要包括如下几大类：与容器运行模式相关、与容器和环境配置相关、与容器资源限制和安全保护相关

其他比较重要的选项还包括
-l， --label=[] : 以键值对方式指定容器的标签信息
--label-file=[] ：从文件中读取标签信息

启动容器

使用docker start命令来启动一个已经创建的容器
docker start e8ead3ad2829
其中e8ead3ad2829为容器ID

FengZhen$ docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
e8ead3ad2829 ubuntu:latest "/bin/bash" 5 hours ago Up 21 seconds eager_bell
9accde73018b nginx "nginx -g 'daemon of…" 2 days ago Up 2 days 0.0.0.0:80->80/tcp webserver

通过docker ps命令可以看到本地正在运行的容器

新建并启动容器

除了创建容器后通过start命令来启动，也可以直接新建并启动容器。所需要的命令主要为docker run ,等价于先执行docker create命令，在执行docker start命令
例如，下面的命令输出一个hello world，之后容器自动终止

FengZhen$ docker run ubuntu:latest /bin/echo 'hello world'
hello world

当利用docker run来创建并启动容器时，Docker在后台运行的标准操作包括
1. 检查本地是否存在指定的镜像，不存在就从公有仓库下载
2. 利用镜像创建一个容器，并启动该容器
3. 分配一个文件系统给容器，并在只读的镜像层外面挂载一层可读写层
4. 从宿主主机配置的网桥接口中桥接一个虚拟接口到容器中
5. 从网桥的地址池配置一个IP地址给容器
6. 执行用户指定的应用程序
7. 执行完毕后容器自动中止
下面的命令启动一个bash终端，允许用户进行交互
docker run –it ubuntu:14.04 /bin/bash
其中，-t选项让docker分配一个伪终端（pseudo-tty）并绑定到容器的标准输入上，-i则让容器的标准输入保持打开
在交互模式下，用户可以通过所创建的终端来输入命令，如下

FengZhen$ docker run -it ubuntu:14.04 /bin/bash
root@d982eec2d0ba:/# pwd
/
root@d982eec2d0ba:/# ls
bin boot dev etc home lib lib64 media mnt opt proc root run sbin srv sys tmp usr var
root@d982eec2d0ba:/# ps
PID TTY TIME CMD
1 pts/0 00:00:00 bash
16 pts/0 00:00:00 ps

在容器内用ps命令查看进程，可以看到，只运行了bash应用，并且没有运行其他的进程
用户可以直接Ctrl+d或exit退出
对于所创建的bash容器，当使用exit命令退出之后，容器就自动处于退出（Exited）状态了，这是因为对Docker容器来说，当运行的应用退出后，容器也没有继续运行的必要了
某些时候，执行docker run会出错，因为命令无法正常执行容器会直接退出，此时可以查看退出的错误代码
默认情况下，常见的错误代码包括
125：docker daemon执行出错，例如制定了不支持的docker命令参数
126：所指定命令无法执行，例如权限出错
127：容器内命令无法找到
命令执行后出错，会默认返回错误码

守护态运行

更多的时候，需要让docker容器在后台以守护态（Daemonized）形式运行，此时，可以通过添加-d参数来实现
例如下面的命令会再后台运行容器

FengZhen$ docker run -d ubuntu:14.04 /bin/sh -c "while true; do echo hello world; sleep 1; done"
d2374b410b1e0840318ddc3ef395f81b799044e29c38a8174cb4f1630a21adcb

此时通过docker ps命令查看运行中的容器

FengZhen$ docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
d2374b410b1e ubuntu:14.04 "/bin/sh -c 'while t…" 30 seconds ago Up 32 seconds practical_meninsky

此时，要获取容器的输出信息，可以使用如下命令
docker logs CONTAINER_ID

FengZhen$ docker logs d2374b410b1e
hello world
hello world
hello world
hello world
hello world
hello world
hello world
hello world
hello world

终止容器

可以使用docker stop来终止一个运行中的容器，命令格式为
docker stop [-t|--time[=10]] [CONTAINER...]
首先向容器发送SIGTERM信号，等待一段超时时间（默认为10秒）后，再发送SIGKILL信号来终止容器

FengZhen$ docker stop d2374b410b1e
d2374b410b1e

注意：docker kill命令会直接发送SIGKILL信号来强行终止容器
此外，当docker容器中指定的应用终结时，容器也会自动终止
docker restart命令会将一个运行态的容器先终止，然后再重新启动它

进入容器

在使用-d参数时，容器启动后会进入后台，用户无法看到容器中的信息，也无法进行操作
这时如果需要进入容器进行操作，有多种方法，包括官方的attach或exec命令，以及第三方的nsenter工具等
1. attach命令
attach是docker自带的命令，命令格式为
docker attach [--detach-keys[=[]]] [--no-stdin] [--sig-proxy[=true]] CONTAINER
支持三个主要选项
--detach-keys[=[]]：指定退出attach模式的快捷键序列，默认是CTRL-P CTRL-q
--no-stdin=true|false:是否关闭标准输入，默认是保持打开
--sig-proxy=true|false：是否代理收到的系统信号给应用进程，默认为true
示例

FengZhen$ docker run -itd ubuntu:latest
69b9e319dff54577e7d2c96b34887666ca5d47e87778e9fd9e70892b97117e9a
FengZhen$ docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
69b9e319dff5 ubuntu:latest "/bin/bash" 49 seconds ago Up 48 seconds clever_chebyshev
FengZhen$ docker attach clever_chebyshev
root@69b9e319dff5:/#

但是使用attach命令有时候并不方便，当多个窗口同时用attach命令连到同一个容器的时候，所有窗口都会同步显示。当某个窗口因命令阻塞时，其他窗口也无法执行操作了
2. exec
docker从1.3.0版本起提供了一个更加方便的exec命令，可以在容器内直接执行任意命令。命令格式如下
docker exec [-d|--detach] [--detach-keys[=[]]] [-i|--interactive] [--privileged] [-t|--tty] [-u|--user[=USER]] CONTAINER COMMAND [ARGS...]
比较重要的参数有
-i, --interactive = true|false:打开标准输入接收用户输入命令，默认false
--privileged=true|false:是否给执行命令以高权限，默认false
-t, --tty=true|false 分配伪终端，默认为false
-u, --user = “” 执行命令的用户名或ID
进入到刚创建的容器中，启动bash

FengZhen$ docker exec -it 13459f377c42 /bin/bash
root@13459f377c42:/#

可以看到一个bash终端打开了，在不影响容器内其他应用的前提下，用户可以很容易与容器进行交互
注意：通过指定 -it参数来保持标准输入打开，并且分配一个伪终端，通过exec命令对容器执行操作是最为推荐的方式

删除容器

可以使用docker rm命令来删除处于终止或退出状态的容器，命令格式为
docker rm [-f|--force] [-l|--link] [-v|--volumes] CONTAINER [CONTAINER...]
主要支持的选项包括
-f, --force=false:是否强行终止并删除一个运行中的容器
-l, --link=false：删除容器的连接，但保留容器
-v, --volumes=false：删除容器挂载的数据卷
默认情况下，docker rm命令只能删除处于终止或退出状态的容器，并不能删除还处于运行状态的容器
如果要直接删除一个运行中的容器，可以添加-f参数。Docker会先发送SIGKILL信号给容器，终止其中的应用，之后强行删除

导入和导出容器

某些时候，需要将容器从一个系统迁移到另一个系统，此时可以使用docker的导入和导出功能，这也是docker自身提供的一个重要特性
导出容器
导出容器是指导出一个已经创建的容器到一个文件，不管此时这个容器是否处于运行状态，可以使用docker export命令，该命令的格式为
docker export [-o|--output=[””]] CONTAINER,其中，可以通过-o选项来指定导出的tar文件名，也可以直接通过重定向来实现
如下

FengZhen$ docker export -o ubuntu_14.04_export.tar 13459f377c42
FengZhen$ docker export 037bd5cef0e9 >ubuntu_latest_withrdr.tar

之后可将导出的tar文件传输到其他机器上，然后再通过导入命令导入到系统中，从而实现容器的歉意

导入容器
导出的文件又可以使用docker import命令导入变成镜像，命令格式为
docker import [-c|--change[=[]]] [-m|--message[=MESSAGE]] file|URL|-[REPOSITORY[:TAG]]
用户可以通过-c,--change=[]选项在导入的同时执行对容器进行修改的Dockerfile指令
下面将导出的ubuntu_14.04_export.tar文件导入到系统中

FengZhen$ docker import ubuntu_14.04_export.tar - test/ubuntu:v1.0
invalid reference format
FengZhen$ docker import ubuntu_14.04_export.tar test/ubuntu:v1.0
sha256:143b5076a0fba9dc0775e40e30a9dc16d0839ef8ebc296de8d57ece713b3d779

导入命令如上，不带-

FengZhen$ docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
test/ubuntu v1.0 143b5076a0fb 50 seconds ago 183MB

导入成功
既可以使用docker load命令来导入镜像存储文件到本地镜像库，也可以使用docker import命令来导入一个容器快照到本地镜像库
两者的区别在于容器快找文件将丢失所有的历史记录和元数据信息（即仅保存容器当时的快照状态），而镜像存储文件将保存完整的记录，体积也更大。此外，从容器快照文件导入时可以重新指定标签等元数据信息。