Docker入门到实践：从零开始掌握Docker简介与安装

一、Docker简介：容器化技术的革命者

1.1 什么是Docker？

Docker是一个开源的容器化平台，它通过将应用程序及其依赖环境打包成轻量级、可移植的容器（Container），实现了“一次构建，到处运行”的目标。与传统虚拟机（VM）相比，Docker容器不依赖完整的操作系统，而是共享宿主机的内核，因此启动更快、资源占用更低。

1.2 Docker的核心组件

• 镜像（Image）：容器的只读模板，包含应用程序及其运行环境（如代码、运行时、系统工具等）。
• 容器（Container）：镜像的运行实例，通过镜像创建，可启动、停止、删除。
• 仓库（Registry）：存储和分发镜像的中央存储库，如Docker Hub（官方仓库）或私有仓库。
• Dockerfile：文本文件，定义镜像的构建步骤（如安装依赖、复制文件等）。

1.3 Docker的优势

• 轻量级：容器共享内核，资源占用仅为虚拟机的1/10。
• 快速部署：秒级启动容器，适合CI/CD流水线。
• 环境一致性：避免“在我机器上能运行”的问题。
• 可移植性：跨平台（Linux、Windows、macOS）和云环境运行。
• 生态丰富：支持大量预构建镜像（如Nginx、MySQL）和工具（如Kubernetes）。

二、Docker的应用场景

2.1 开发环境标准化

• 开发者本地运行与生产环境一致的容器，减少兼容性问题。
• 示例：使用docker-compose定义多服务（如Web+数据库）的开发环境。

2.2 微服务架构

• 将每个微服务打包为独立容器，通过Docker网络通信，实现弹性伸缩。

2.3 持续集成/部署（CI/CD）

• 在流水线中构建镜像、运行测试，并推送至生产环境。

2.4 混合云与多云部署

• 容器可无缝迁移至不同云平台（AWS、Azure、GCP等）。

三、Docker安装指南

3.1 安装前准备

• 系统要求：
  • Linux：推荐Ubuntu 20.04+/CentOS 7+（需内核≥3.10）。
  • Windows/macOS：需Windows 10/11 Pro或macOS 12+（支持M1芯片）。
• 卸载旧版本（如有）：

  sudo apt-get remove docker docker-engine docker.io containerd runc  # Ubuntu
  sudo yum remove docker docker-client docker-client-latest docker-common docker-latest docker-latest-logrotate docker-logrotate docker-engine  # CentOS

3.2 Linux系统安装（以Ubuntu为例）

方法一：官方仓库安装（推荐）

1. 更新软件包索引：

   sudo apt-get update

2. 安装依赖：

   sudo apt-get install apt-transport-https ca-certificates curl gnupg-agent software-properties-common

3. 添加Docker官方GPG密钥：

   curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add -

4. 添加稳定版仓库：

   sudo add-apt-repository "deb [arch=amd64] https://download.docker.com/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable"

5. 安装Docker引擎：

   sudo apt-get update
   sudo apt-get install docker-ce docker-ce-cli containerd.io

6. 验证安装：

   sudo docker run hello-world

   输出Hello from Docker!表示成功。

方法二：脚本快速安装（适用于测试）

curl -fsSL https://get.docker.com | sh

3.3 Windows/macOS安装

Windows

1. 下载Docker Desktop for Windows。
2. 启用WSL 2或Hyper-V（Windows 10/11 Pro+）。
3. 安装后启动Docker Desktop，通过PowerShell运行：

   docker run hello-world

macOS

1. 下载Docker Desktop for Mac。
2. 安装后启动Docker Desktop，通过终端运行：

   docker run hello-world

3.4 配置Docker（可选）

• 非root用户操作：将当前用户加入docker组：

  sudo usermod -aG docker $USER
  newgrp docker  # 立即生效

• 镜像加速（国内用户）：编辑/etc/docker/daemon.json：

  {
    "registry-mirrors": ["https://registry.docker-cn.com"]
  }

  重启服务：

  sudo systemctl restart docker

四、Docker基础操作示例

4.1 运行第一个容器

docker run -it --rm ubuntu bash

• -it：交互模式+终端。
• --rm：退出后自动删除容器。
• ubuntu：使用官方Ubuntu镜像。
• bash：启动Bash shell。

4.2 管理容器生命周期

# 启动Nginx容器（后台运行）
docker run -d --name my-nginx -p 80:80 nginx
# 查看运行中的容器
docker ps
# 停止容器
docker stop my-nginx
# 启动已停止的容器
docker start my-nginx
# 删除容器
docker rm my-nginx

4.3 镜像管理

# 拉取镜像
docker pull alpine:latest
# 查看本地镜像
docker images
# 删除镜像
docker rmi alpine:latest

五、常见问题与解决

5.1 权限问题

• 现象：Got permission denied while trying to connect to the Docker daemon socket。
• 解决：将用户加入docker组（见3.4节）。

5.2 镜像拉取慢

• 解决：配置国内镜像源（如阿里云、腾讯云）。

5.3 端口冲突

• 解决：修改-p参数中的主机端口，如-p 8080:80。

六、总结与进阶建议

6.1 总结

本文介绍了Docker的核心概念、优势及安装方法，并通过基础操作示例帮助读者快速上手。Docker的轻量级和可移植性使其成为现代开发的标准工具。

6.2 进阶建议

1. 学习Dockerfile：通过自定义镜像实现更灵活的部署。
2. 掌握Docker Compose：使用YAML文件定义多容器应用。
3. 探索Kubernetes：学习容器编排，管理大规模集群。
4. 实践CI/CD：将Docker集成至Jenkins/GitLab流水线。

通过持续实践，读者将能深入理解Docker在微服务、DevOps等场景中的价值。