从零开始玩转 Docker：一站式入门指南，带你快速掌握镜像、容器与仓库

一、为什么需要 Docker？

在传统开发中，环境配置一直是开发者最头疼的问题之一。本地开发环境与生产环境不一致、依赖库版本冲突、多项目环境隔离困难……这些问题不仅消耗大量时间，还可能导致线上故障。Docker 的出现彻底改变了这一局面。

Docker 是一种轻量级的容器化技术，通过将应用及其依赖打包成独立的容器，实现“一次构建，到处运行”。与虚拟机相比，Docker 容器共享主机内核，无需启动完整的操作系统，因此启动更快、资源占用更少。无论是开发、测试还是部署，Docker 都能提供一致的运行环境，显著提升效率。

二、Docker 的核心概念：镜像、容器与仓库

1. 镜像（Image）：容器的模板

镜像可以理解为容器的“蓝图”或“模板”。它是一个只读的文件系统，包含了运行应用所需的所有依赖：代码、运行时、系统工具、库等。镜像通过分层存储，每一层都是独立的、可复用的，这种设计使得镜像的构建和分发非常高效。

常用镜像操作：

拉取镜像：从仓库下载镜像到本地。
```
docker pull ubuntu:20.04
```
这条命令会从 Docker Hub 下载 Ubuntu 20.04 的官方镜像。

查看本地镜像：

docker images

输出示例：

REPOSITORY          TAG       IMAGE ID       CREATED        SIZE
ubuntu              20.04     abc123456789   2 weeks ago    72.9MB

删除镜像：
```
docker rmi ubuntu:20.04
```

2. 容器（Container）：镜像的运行实例

容器是镜像的运行实例，它基于镜像创建，并在独立的命名空间中运行。与虚拟机不同，容器是轻量级的，启动速度极快（通常在秒级）。容器可以启动、停止、删除，且彼此隔离。

常用容器操作：

运行容器：
```
docker run -it --name my_container ubuntu:20.04 /bin/bash
```
- -it：以交互模式运行，并分配一个伪终端。
- --name：指定容器名称。
- /bin/bash：在容器中启动 Bash shell。

查看运行中的容器：

docker ps

输出示例：

CONTAINER ID   IMAGE           COMMAND       CREATED          STATUS          PORTS   NAMES
123abc456def   ubuntu:20.04    "/bin/bash"   10 seconds ago   Up 9 seconds           my_container

停止容器：
```
docker stop my_container
```
启动已停止的容器：
```
docker start my_container
```
删除容器：
```
docker rm my_container
```
注意：删除前需确保容器已停止。

3. 仓库（Registry）：镜像的存储与分发

仓库是用于存储和分发 Docker 镜像的地方。Docker Hub 是最常用的公共仓库，类似 GitHub 的代码托管平台。企业也可以搭建私有仓库（如 Harbor）来存储内部镜像。

常用仓库操作：

登录 Docker Hub：
```
docker login
```
输入用户名和密码后即可登录。
推送镜像到仓库：
```
docker tag ubuntu:20.04 myusername/ubuntu:20.04
docker push myusername/ubuntu:20.04
```
- docker tag：为镜像打标签，格式为 用户名/镜像名:标签。
- docker push：将镜像推送到远程仓库。
从仓库拉取镜像：
```
docker pull myusername/ubuntu:20.04
```

三、实战案例：从零开始部署一个 Web 应用

1. 编写一个简单的 Python Web 应用

创建一个 app.py 文件：

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)

2. 编写 Dockerfile

Dockerfile 是用于构建镜像的脚本文件。在同一目录下创建 Dockerfile：

# 使用官方 Python 镜像作为基础
FROM python:3.9-slim
# 设置工作目录
WORKDIR /app
# 复制当前目录文件到工作目录
COPY . .
# 安装依赖
RUN pip install flask
# 暴露端口
EXPOSE 5000
# 定义启动命令
CMD ["python", "app.py"]

3. 构建镜像

docker build -t my-flask-app .

-t：指定镜像名称和标签。
.：表示使用当前目录的 Dockerfile。

4. 运行容器

docker run -p 5000:5000 --name my-flask-container my-flask-app

-p 5000:5000：将主机的 5000 端口映射到容器的 5000 端口。
--name：指定容器名称。

访问 http://localhost:5000，你应该能看到“Hello, Docker!”的页面。

四、Docker 的进阶技巧

1. 使用 Docker Compose 管理多容器应用

Docker Compose 是一个用于定义和运行多容器 Docker 应用的工具。通过编写 docker-compose.yml 文件，可以一键启动复杂应用。

示例 docker-compose.yml：

version: '3'
services:
  web:
    build: .
    ports:
      - "5000:5000"
  redis:
    image: "redis:alpine"

启动命令：

docker-compose up

2. 优化镜像大小

使用多阶段构建：

# 第一阶段：构建
FROM python:3.9 as builder
WORKDIR /app
COPY . .
RUN pip install --user flask
# 第二阶段：运行
FROM python:3.9-slim
WORKDIR /app
COPY --from=builder /root/.local /root/.local
COPY . .
ENV PATH=/root/.local/bin:$PATH
CMD ["python", "app.py"]

选择更小的基础镜像（如 alpine 版本）。

3. 使用 .dockerignore 文件

类似于 .gitignore，.dockerignore 可以排除不必要的文件（如 __pycache__、.git），减少构建上下文的大小。

五、总结与展望

通过本文，你已掌握了 Docker 的核心概念（镜像、容器、仓库）和基本操作（拉取、运行、构建、推送）。从简单的单容器应用到复杂的多容器编排，Docker 都能提供强大的支持。

未来，你可以进一步学习：

Docker Swarm 或 Kubernetes 的集群管理。
CI/CD 流水线中的 Docker 集成。
安全最佳实践（如镜像签名、最小权限原则）。

Docker 不仅是开发者的利器，也是企业实现 DevOps 和微服务架构的关键技术。希望这篇指南能成为你 Docker 之旅的起点！

从零开始玩转 Docker：掌握镜像、容器与仓库的完整指南