Docker入门教程：从基本概念到实践操作
Docker入门教程：从基本概念到实践操作
Docker 是目前非常流行的容器化技术，可以帮助开发者轻松地打包、部署和运行应用程序。本文将从Docker的基本概念入手，通过具体的操作示例，帮助读者掌握Docker的基本使用方法。
Docker 安装
其他操作系统的安装方法可以在Docker官网找到，这里就不详细介绍了。需要注意的是，本文的所有示例都是在Ubuntu系统上完成的。
安装完成后，如果想要让普通用户也能使用docker命令，可以将当前用户添加到docker组中：
sudo usermod -aG docker your-user
请将your-user替换为你的用户名，并在执行完成后重新登录以使更改生效。
要检查Docker是否安装成功，可以使用以下命令查看版本信息：
docker --version
或者执行以下两个命令进行测试：
docker version
docker info
Docker 基本组成
Docker的主要组成部分包括：
- image：这是一个只读模板，用于创建container。可以将其类比为面向对象编程中的类（class）。
- container：这是Docker的核心组件，一个独立、隔离的运行环境，包含了执行应用程序所需的所有组件。
- Docker registry：类似于GitHub，用于存储和分发images。公开的registry如Docker Hub，也可以创建私有registry。
Docker 指令：启动容器
在正确安装Docker后，可以使用以下指令启动一个容器：
docker container run -it node:20 /bin/bash
解释一下这个命令的各个部分：
docker container run：启动一个新的容器。-i或--interactive：保持标准输入打开，以便与容器内的进程进行交互。-t或--tty：分配一个伪终端，并将其绑定到容器的标准输出。node:20：用于启动容器的image名称。/bin/bash：容器启动后要执行的命令。
执行完这行指令后，你会看到类似下图的画面：
其中4c9bee8fef4b是容器ID，用于区分不同的容器实例。此时你已经进入了容器的环境中，在这里执行node -v指令，会发现这个环境中已经安装了node，且版本是20.5.1。
在容器中执行ps aux会看到PID为1的进程就是我们刚刚指定的/bin/bash，这个信息非常重要，但我们在后面再详细讨论。
这里让我们做一个小测试：
- 在刚刚创建的容器中，创建一个文件，例如
touch AAA.txt，建议完成后用ls确认一下。 - 开启另外一个命令窗口，同样再执行一次
docker container run -it node:20 /bin/bash，然后进入了一个容器，执行ls看看，应该会看不到AAA.txt这个文件。
这个测试说明了container是一个独立的、隔离的环境，即使是从同一个image启动的多个容器，它们之间也是相互隔离的。
要查看当前正在运行的容器，可以使用以下指令：
docker container ls
Docker Image
在更深入讨论容器的其他操作之前，我们先来看看node:20这个image是从哪里来的。
当你第一次启动容器时，如果本地没有找到指定的image，Docker会自动从Docker Hub（默认的registry）拉取所需的image。例如，node:20这个image就是从Docker Hub的node仓库拉取的。
Docker Hub上有各种各样的image，非常实用。例如，如果你想启动一个MySQL服务，但又不想直接安装在自己的电脑上，就可以从Docker Hub上拉取一个MySQL的image。建议尽量使用官方提供的image，以确保安全性和可靠性。
在启动容器之前，也可以先用以下指令把image拉取好：
docker image pull node:18
这里补充一下tag的概念。在Docker image的命名中，冒号（:）前面的是名称，后面的是tag（image_name:tag_name）。Tag通常用来表示版本信息，但也可以用于其他用途。如果没有指定tag，Docker会默认使用latest作为tag。
要查看当前环境中已有的images，可以使用以下指令：
docker image ls
Image Layer
当我们从image启动一个container时，Docker会加载这个image作为只读层，并在其上添加一个可写层。所有在容器中的操作实际上都是在这个可写层中进行的。这就是为什么在第一个container中创建的AAA.txt文件在第二个container中看不到的原因。
Docker提供了一个指令，可以将容器的状态保存为一个新的image：
docker container commit CONTAINER_ID [Repository:[Tag]]
例如：
docker container commit 4c9bee8fef4b node:20-updated
这个新image会在原有image的基础上再加上一层，包含对容器所做的修改。当使用这个新image创建新的container时，就会包含这些修改。
Docker的智能之处在于，它不会重复存储相同的layer，这样可以节省大量磁盘空间。这也是为什么image需要设计为只读的原因，只读可以实现共享而不会互相影响。
要查看image的历史记录，可以使用以下指令：
docker image history node:20
其他Docker生命周期指令
在node:20-updated创建出来的container中执行exit退出这个container，这时候如果执行docker container ls会发现，只剩下两个container，而刚刚退出的那个container已经看不到了：
但是，如果加上-a参数，就可以查看所有的container：
这是因为我们刚刚在启动container时，要它执行的命令是/bin/bash（且PID为1），而当我们下了exit指令时，是在退出这个bash，也就是退出了PID为1的这个process，既然主要的process已经停止执行了，这个container自然也就关闭了，我们之后再来讨论怎么让container持续执行。从这里也可以从Status这个栏位看到container已经退出多久。
这时候如果想要回到这个container里，可以通过docker container start CONTAINER_ID来回到这个container里：
docker container start只是重新启动这个container，执行后我们还是在本机中，如果要进入container中，可以通过exec来进入container中，基本上这个指令常用的参数，例如-it，跟docker container run的时候差不多，我们就先不讨论了。
docker container exec -it CONTAINER_ID /bin/bash
这时候我们一样再执行exit，然后再下docker container ls来检查，却会发现这个container还是活着的、跟刚刚不一样，我们通过docker container exec再进去一次，这次在里面执行一下ps aux：
这时候我们可以看到有两个/bin/bash的process在运行，我们通过docker container exec所执行的/bin/bash其实是PID为26的这一个，所以当我们执行exit时，退出的是这一个bash，而PID为1的这个/bin/bash仍在执行中，所以这个container会持续存活。
跟docker container exec有一个用起来很像的指令docker container attach CONTINER_ID：
attach这个指令一样会进入container中，用起来跟刚刚的docker container exec -it CONTAINER_ID效果很像，但如果进去后执行ps aux会发现只有一个/bin/bashprocess。你应该可以猜到，如果这时候执行了exit，会退出的是PID为1的/bin/bashprocess，进而退出这个container。此时再通过docker container ls或是docker container ls -a来确认，会发现这个container已经关闭了。所以，虽然attach也能进入这个container中，但我自己很少用，以免一不小心把container给关掉…
移除image和container
如果电脑中存有太多的image，会占用硬盘空间，因此建议定期清除用不到的image。要移除image，可以使用以下指令：
docker image rm IMAGE_ID
但是，如果image正在被某个container使用，那么在移除container之前，你是无法删除这个image的。要移除container，可以使用以下指令：
docker container rm CONTAINER_ID
结语
本次记录了Docker的基本组件与操作，主要讨论了Docker container的执行与一些基本操作。也许在做过这些练习与测试之后，你心里会有一大堆疑问，有的话是很棒的事情，但如一开始所说的，我想先记录一些基本的操作，先会基本的运用，有点感觉后，然后再慢慢深入讨论。
下次仍旧会是基础篇，让我们来讨论怎么让container间可以彼此沟通，然后再来讨论我最喜欢的Dockerfile，这可是我个人认为docker可以如此成功的重要因素之一。
指令整理
这里把本文讨论过的指令都整理起来，方便大家复习与查找，另外也会列出旧版的指令对照，推荐使用新版的指令，虽然较长，但具有一致的结构，非常好学！
# 查看docker版本
docker --version
docker version
# 查看docker系统信息
docker info
# 从node:20 image启动一个docker container并开启输出入
docker container run -it node:20 /bin/bash
# 旧版指令
# docker run -it node:20 /bin/bash
# 查看目前正在运行中的container
docker container ls
# 旧版指令
# docker ps
# 查看全部的container，包括已经停止的。 (a -> all)
docker container ls -a
# 旧版指令
# docker ps -a
# 从DockerHub上拉下版本为18的node image
docker image pull node:18
# 旧版指令
# docker pull node:18
# 查看目前环境中的docker images
docker image ls
# 旧版指令
# docker images
# 用container id为4c9bee8fef4b的container
# 创建一个叫做node:20-updated的image
docker container commit 4c9bee8fef4b node:20-updated
# 旧版指令
# docker commit 4c9bee8fef4b node:20-updated
# 查看node:20这个image的历史
docker image history node:20
# 旧版指令
# docker history node:20
# 停止4c9bee8fef4b这个container
docker container stop 4c9bee8fef4b
# 旧版指令
# docker stop 4c9bee8fef4b
# 启动4c9bee8fef4b这个container
docker container start 4c9bee8fef4b
# 旧版指令
# docker start 4c9bee8fef4b
# 在4c9bee8fef4b这个container中执行/bin/bash这个命令，并且开启输出入
# 因为是执行/bin/bash又开启了输出入，所以就像是「进入」了这个container中
docker container exec -it 4c9bee8fef4b /bin/bash
# 旧版指令
# docker exec -it 4c9bee8fef4b /bin/bash
# 移除4c9bee8fef4b这个container
docker container rm 4c9bee8fef4b
# docker rm 4c9bee8fef4b
# 移除所有停止的containers
docker container prune -f
# 移除node:18这个image
# 移除image前要先移除用这个image启动的containers
docker image rm node:18
# 旧版指令
# docker rmi node:18