Docker学习笔记（一）：镜像、容器、数据卷

核心概念

• 镜像：一个只读的模板，类似虚拟机的镜像。
• 容器：可以理解为镜像的一个运行实例。运行时类似于沙箱，多个容器互相独立。
• 仓库：存放镜像文件的地方。

镜像

命令表格

命令	解释	选项
docker pull NAME[:TAG|@DIGEST]	拉取镜像
docker push NAME[:TAG]	推送镜像
docker images [REPOSITORY[:TAG]]	镜像列表
docker rmi IMAGE [IMAGE...]	删除镜像，如果有容器正在使用镜像，无法删除。	-f：强制删除。
docker tag SOURCE_IMAGE[:TAG] TARGET_IMAGE[:TAG]	打标签，类似于多了一引用。source与target的image id是相同的。
docker inspect NAME|ID [NAME|ID...]	查看镜像/容器信息
docker image prune	删除未使用镜像镜像。	-a：删除所有未使用的镜像

创建镜像

• 基于已有容器创建：docker commit
• 基于本地模板导入：docker import（与export命令一起在容器部分介绍）
• 基于Dockerfile创建：docker build（内容较多，后面单独拿出来）

docker commit

基于其他镜像修改、安装一些程序后，commit提交生成新的镜像。

准备一个ubuntu镜像

-> [feifei@ffmac.local] [~] docker pull ubuntu
-> [feifei@ffmac.local] [~] docker images
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
ubuntu              latest              1d622ef86b13        2 weeks ago         73.9MB
-> [feifei@ffmac.local] [~] docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS               NAMES

运行镜像添加一个文件

-> [feifei@ffmac.local] [~] docker run -it ubuntu /bin/bash
root@af9221c0bb6e:/# touch a.txt
root@af9221c0bb6e:/# exit
exit

查看容器列表，查看修改内容，生成新的镜像myubuntu

-> [feifei@ffmac.local] [~] docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS                     PORTS               NAMES
af9221c0bb6e        ubuntu              "/bin/bash"         22 seconds ago      Exited (0) 6 seconds ago                       fervent_wiles
-> [feifei@ffmac.local] [~] docker diff af9221c0bb6e
A /a.txt
C /root
A /root/.bash_history
-> [feifei@ffmac.local] [~] docker commit af9221c0bb6e myubuntu
sha256:9a8c0fa00cdadc308be6cf9e846602dd17a058699f2ba9a0bd52ad2a346265f4
-> [feifei@ffmac.local] [~] docker images
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
myubuntu            latest              9a8c0fa00cda        7 seconds ago       73.9MB
ubuntu              latest              1d622ef86b13        2 weeks ago         73.9MB

docker save/load

docker save IMAGE [IMAGE...]
save的存出目标是镜像。通常用法 docker save -o myimport2.tar myimport 或者 docker save myimport > myimport2.tar

-> [feifei@ffmac.local] [~] docker save -o myimport2.tar myimport
-> [feifei@ffmac.local] [~] ls
import.txt    myimport.tar  myimport2.tar

删除myimport镜像后载入

-> [feifei@ffmac.local] [~] docker load -i myimport2.tar
90441ead6bbb: Loading layer [==================================================>]  1.536kB/1.536kB
Loaded image: myimport:latest

载入后的镜像与删除之前的image id相同，这也是与import的区别所在。

容器

命令表格

命令	解释	备注
docker create IMAGE [COMMAND] [ARG...]	从镜像创建一个容器，刚创建完的容器状态是Created	参数极多，help。
docker start CONTAINER [CONTAINER...]	开始一个或多个容器	-i：让容器的标准输入保持打开
docker container prune	移除所有已停止的容器，包括Created和Exited状态的。
docker stop CONTAINER [CONTAINER...]	终止容器运行	-t：默认为10，表示等待最长多长时间后会被kill
docker kill CONTAINER [CONTAINER...]	向容器发送信号	-s：默认是KILL
docker attach CONTAINER	多个窗口同时attach到一个容器时，所有窗口会同步显示。当某个窗口阻塞时，其他窗口也无法操作。
docker exec CONTAINER COMMAND [ARG...]	每个窗口都是独立的	通常用法：docker exec -it c1 /bin/bash
docker rm CONTAINER [CONTAINER...]	只能删除终止和退出的容器，-f 强制删除运行中的容器。Docker会先发送SIGKILL信号给容器，终止其中应用，然后删除容器。	-f：强制删除运行中的容器
docker inspect NAME|ID [NAME|ID...]	此指令可以查看镜像信息，也可以查看容器信息
docker cp CONTAINER:SRC_PATH DEST_PATH|- docker cp SRC_PATH|- CONTAINER:DEST_PATH	在宿主机与容器之间拷贝文件	docker cp c1:/a.txt ./ 从c1容器拷贝/a.txt到宿主机当前目录
docker port CONTAINER [PRIVATE_PORT[/PROTO]]	查看容器端口映射情况

docker run

docker run [OPTIONS] IMAGE [COMMAND] [ARG...]
此命令根据镜像创建一个容器，并运行。如果镜像在本地不存在，会尝试从仓库拉取。

选项	解释
-t	让Docker分配一个伪终端并绑定到容器的标准输入上
-i	让容器的标准输入保持打开
-d	以守护进程方式运行
--rm	再起结束后自动删除

-> [feifei@ffmac.local] [~] docker run ubuntu echo 'Hello World'
Hello World
-> [feifei@ffmac.local] [~] docker run -it ubuntu /bin/bash
root@8324e8546f47:/#

docker wait

docker wait CONTAINER [CONTAINER...]
阻塞直到一个或多个容器停止运行，然后打印他们的exit codes
开启两个窗口分别运行一个容器，然后开启第三个窗口运行

// 窗口1运行容器c1
docker run -it --name c1 ubuntu /bin/bash
// 窗口2运行容器c2
docker run -it --name c2 ubuntu /bin/bash
// 窗口3运行docker wait
docker wait c1 c2
// 窗口1执行 exit 1，窗口3无反应；再在窗口2执行 exit 2，窗口3输出两行分别是1、2。

docker logs

获取一个容器的日志
-f：持续输出；-t：输出时间戳；--details：额外的详细信息

// 窗口1
-> [feifei@ffmac.local] [~] docker run -it --name c1 ubuntu /bin/bash
root@046d5a62374e:/# pwd
/
root@046d5a62374e:/# touch a.txt
root@046d5a62374e:/# exit 123
exit

// 窗口2
-> [feifei@ffmac.local] [~] docker logs -tf c1
2020-05-13T16:55:10.398202931Z root@046d5a62374e:/# pwd
2020-05-13T16:55:10.398297213Z /
2020-05-13T16:55:38.712593120Z root@046d5a62374e:/# touch a.txt
2020-05-13T16:55:55.908622227Z root@046d5a62374e:/# exit 123
2020-05-13T16:55:55.909431626Z exit

docker pause/unpause

暂停容器：docker pause CONTAINER [CONTAINER...]
取消暂停：docker unpause CONTAINER [CONTAINER...]

// 窗口1
-> [feifei@ffmac.local] [~] docker run -it --rm --name c1 ubuntu /bin/bash
root@505f1b39efa0:/#

// 窗口2
-> [feifei@ffmac.local] [~] docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
505f1b39efa0        ubuntu              "/bin/bash"         11 seconds ago      Up 11 seconds                           c1
-> [feifei@ffmac.local] [~] docker pause c1
c1
-> [feifei@ffmac.local] [~] docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS                   PORTS               NAMES
505f1b39efa0        ubuntu              "/bin/bash"         26 seconds ago      Up 26 seconds (Paused)                       c1
-> [feifei@ffmac.local] [~] docker unpause c1
c1
-> [feifei@ffmac.local] [~] docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
505f1b39efa0        ubuntu              "/bin/bash"         39 seconds ago      Up 39 seconds                           c1

docker import/export

import根据一个tar文件创建一个镜像，但这个tar文件并不一定要是export导出的，也可以自己生成。

docker import

docker import file|URL|- [REPOSITORY[:TAG]]
对于同一个tar文件，多次使用docker import生成的镜像，其image id是不一样的。

-> [feifei@ffmac.local] [~] touch import.txt
-> [feifei@ffmac.local] [~] tar -cvf myimport.tar import.txt
a import.txt
-> [feifei@ffmac.local] [~] docker import myimport.tar myimport
sha256:3572df2ff16b9508c780770c28eef250589d5c0bf4d77e1dfeb84d406e5b34d2
-> [feifei@ffmac.local] [~] docker images
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
myimport            latest              3572df2ff16b        5 seconds ago       0B
ubuntu              latest              1d622ef86b13        2 weeks ago         73.9MB

docker export

docker export CONTAINER，
export的导出目标是容器，而不是镜像。通常使用：docker export -o c11.tar c1 或者 docker export c1 > c11.tar

-> [feifei@ffmac.local] [~] docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
68e152e8e6ee        ubuntu              "/bin/bash"         31 minutes ago      Up 31 minutes                           c1
-> [feifei@ffmac.local] [~] docker export -o c11.tar c1
-> [feifei@ffmac.local] [~] docker export c1 > c12.tar
-> [feifei@ffmac.local] [~] ls
c11.tar c12.tar

export与save的区别

操作目标不同：export是容器，save是镜像。
导出文件内容不同：export导出的是当时的文件快照，save导出的是带有历史记录和元数据的完整镜像。

import与load的区别

import导入多次同一个tar文件会得到多个image id不同的镜像，而load只会得到一个。

docker top

docker top CONTAINER [ps OPTIONS]
查看运行中的容器内的进程信息

-> [feifei@ffmac.local] [~] docker top c1
PID                 USER                TIME                COMMAND
2504                root                0:00                /bin/bash

docker stats

docker stats [CONTAINER...]
查看统计信息，包括CPU、内存、存储、网络等

CONTAINER ID        NAME                CPU %               MEM USAGE / LIMIT   MEM %               NET I/O             BLOCK I/O           PIDS
0e5fa15b44a9        c1                  0.00%               884KiB / 1.945GiB   0.04%               1.05kB / 0B         0B / 0B             1

docker diff

docker diff CONTAINER
查看容器内文件系统的变更

• A（Add）：添加；
• C（Change）：更改；
• D（Delete）：删除

-> [feifei@ffmac.local] [~] docker diff c1
A /a.txt
C /.dockerenv
D /tmp

docker update

docker update CONTAINER [CONTAINER...]
更改容器运行时的一些配置，主要是资源限制份额，比如cpu、内存。具体参数help。

数据管理

本章讨论如何对容器内的数据持久化；如何在容器间共享数据。

数据卷

数据卷是一个可供容器使用的特殊目录，它将宿主机目录直接映射到容器。类似Linux mount。它有以下特性：

• 数据卷可以在容器间共享和重用
• 对数据卷的修改立刻生效
• 数据卷一直存在，直到没有容器使用，可以安全卸载

创建数据卷

docker volume create [VOLUME]
其他docker volume子命令有：ls、rm、prune、inspect。

// 创建名为test的数据卷
-> [feifei@ffmac.local] [~] docker volume create test
test
// 不指定名称会分配一个
-> [feifei@ffmac.local] [~] docker volume create
b03ca993f283336bbc227e2a58e3683e175316222321074ec4b24f556fe3bdd2
// 查看结果
-> [feifei@ffmac.local] [~] docker volume ls
DRIVER              VOLUME NAME
local               b03ca993f283336bbc227e2a58e3683e175316222321074ec4b24f556fe3bdd2
local               test

绑定数据卷

使用docker run时，可以使用--mount选项使用数据卷，其支持三种类型：

• volume：普通数据卷，映射到宿主机的/var/lib/docker/volumes
• bind：绑定数据卷，映射到宿主机指定路径下
• tmpfs：临时数据卷，只存在于内存中

type=bind

将宿主机hostdir映射到vtest容器的/root/cntrdir。下面两条等价。

docker run --rm --name vtest --mount type=bind,src=`pwd`/hostdir,dst=/root/cntrdir -it ubuntu
docker run --rm --name vtest -v `pwd`/hostdir:/root/cntrdir -it ubuntu

docker挂载数据卷的默认权限是读写（rw）。可以指定只读（ro），容器内就无法对数据卷进行修改了，但宿主机不受影响。

docker run --rm --name vtest -v `pwd`/hostdir:/root/cntrdir:ro -it ubuntu

type=volume

如果src指定的卷不存在，则自动创建。如果不指定src，则创建一个名字随机的卷，且其生命周期与容器相同，容器被销毁时，卷也被销毁。
将普通数据卷v1挂载到容器vtest的/root/cntrv1

docker run --rm --name vtest --mount type=volume,src=v1,dst=/root/cntrv1 -it ubuntu
docker run --rm --name vtest -v v1:/root/cntrv1 -it ubuntu

mac上查看数据卷内容

docker在Mac上是运行在LinuxKit VM中的，需要用screen命令进入查看。

// 先创建一个数据卷
-> [feifei@ffmac.local] [~] docker volume create v1

// screen
-> [feifei@ffmac.local] [~] screen ~/Library/Containers/com.docker.docker/Data/vms/0/tty

// 进入虚拟机
docker-desktop:~# cd /var/lib/docker/volumes/
docker-desktop:/var/lib/docker/volumes# ls
metadata.db  v1

看到数据卷目录找到了！

数据卷容器

创建及使用

数据卷容器的目的是专门给其他容器提供数据卷挂载。
--volumes-from并不要求参数指定的数据卷容器处于运行状态。

创建两个数据卷容器 db1 db2 db3，其中db1与db3映射在容器内的内容相同

-> [feifei@ffmac.local] [~] docker run --name db1 -v /root/db1 -itd ubuntu
-> [feifei@ffmac.local] [~] docker run --name db2 -v /root/db2 -itd ubuntu
-> [feifei@ffmac.local] [~] docker run --name db3 -v /root/db1 -itd ubuntu

使用--volumes-from 来挂载容器中的数据卷，可以多次使用此选项

-> [feifei@ffmac.local] [~] docker run --name cntr1 --volumes-from db1 --volumes-from db2 -it ubuntu
root@63c9ba535eec:/# ls /root/
db1  db2

可以从其他已挂载了数据卷容器的容器挂载数据卷。有点类似于继承。

-> [feifei@ffmac.local] [~] docker run --name cntr2 --volumes-from cntr1 -it ubuntu
root@640c49fee4ad:/# ls /root/
db1  db2

如果挂载不同的数据卷容器，但是映射路径相同，则实际上是使用后面的数据卷容器。

-> [feifei@ffmac.local] [~] docker run --name cntr3 --volumes-from db1 --volumes-from db3 -it ubuntu
root@7aba448230b8:/# ls /root/
db1

如果删除了挂载的容器（db1，db2，cntr1），数据卷不会被自动删除。如果要删除，需要在删除最后一个挂在这它的容器是执行 docker rm -v。

备份

备份数据卷容器db1内的数据卷内容到本地当前目录。

docker run --volumes-from db1 -v `pwd`:/bak --name cntrbak ubuntu tar -cvf /bak/db1.tar /root/db1

使用--volumes-from db1 挂载一个容器数据卷；使用-v `pwd`:/bak映射宿主机当前目录到容器cntrbak的 /bak 目录；然后tar打包db1到 /bak/db1.tar。