初识Docker：基本概念及安装使用（巨详细版）

一、Docker核心概念解析

1.1 容器化技术的本质

容器化是一种轻量级的虚拟化技术，通过共享主机操作系统内核实现资源隔离。与虚拟机（VM）相比，容器不包含完整的操作系统，仅打包应用及其依赖，具有启动快（秒级）、资源占用低（MB级内存）、可移植性强等优势。典型应用场景包括微服务部署、持续集成/持续交付（CI/CD）、开发环境标准化等。

1.2 Docker三大核心组件

镜像（Image）：应用的只读模板，包含代码、运行时、系统工具等。通过分层存储机制实现复用，例如nginx:latest镜像可能包含Ubuntu基础层、Nginx软件层等。
容器（Container）：镜像的运行实例，通过docker run命令创建。每个容器拥有独立进程空间、网络栈和文件系统，但共享主机内核。
仓库（Registry）：镜像存储库，分为公有（如Docker Hub）和私有（如Harbor）。通过docker pull/push命令实现镜像下载与上传。

1.3 Docker架构与工作原理

Docker采用C/S架构，核心组件包括：

Docker Daemon：后台服务，负责容器创建、网络管理等。
Docker CLI：命令行工具，通过REST API与Daemon通信。
Docker Object：镜像、容器、网络等资源的抽象。

工作流示例：用户执行docker run -d nginx时，CLI请求Daemon检查本地是否存在nginx镜像，若不存在则从Registry拉取，最后基于镜像创建容器并启动。

二、Docker安装全指南

2.1 Linux系统安装（以Ubuntu为例）

# 卸载旧版本（如有）
sudo apt-get remove docker docker-engine docker.io containerd runc
# 安装依赖
sudo apt-get update
sudo apt-get install apt-transport-https ca-certificates curl gnupg-agent software-properties-common
# 添加Docker官方GPG密钥
curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add -
# 添加稳定版仓库
sudo add-apt-repository "deb [arch=amd64] https://download.docker.com/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable"
# 安装Docker CE
sudo apt-get update
sudo apt-get install docker-ce docker-ce-cli containerd.io
# 验证安装
sudo docker run hello-world

关键配置：

非root用户操作：将用户加入docker组（sudo usermod -aG docker $USER）
镜像加速：编辑/etc/docker/daemon.json添加国内源（如阿里云）
```
{
"registry-mirrors": ["https://<your-mirror-id>.mirror.aliyuncs.com"]
}
```
重启服务：sudo systemctl restart docker

2.2 Windows/macOS安装

Windows：需Windows 10/11专业版或企业版，启用Hyper-V或WSL2后端。从Docker Desktop官网下载安装包，安装后通过GUI配置资源限制（CPU/内存）。
macOS：支持Intel和Apple Silicon芯片，安装后需在设置中分配至少4GB内存。推荐使用Homebrew安装：
```
brew install --cask docker
```

2.3 安装后验证

执行以下命令检查状态：

docker version          # 查看客户端/服务端版本
docker info             # 显示系统信息（镜像数、容器数等）
docker system df        # 查看磁盘使用情况

三、Docker基础操作实战

3.1 镜像管理

搜索镜像：docker search nginx
拉取镜像：docker pull nginx:alpine（轻量版）
查看本地镜像：docker images
删除镜像：docker rmi nginx:alpine

3.2 容器生命周期

创建并启动容器：

docker run -d --name mynginx -p 8080:80 nginx
# -d: 后台运行
# --name: 指定容器名
# -p: 端口映射（主机:容器）

进入容器：

docker exec -it mynginx bash  # 交互式终端

停止/启动容器：
```
docker stop mynginx
docker start mynginx
```

删除容器：

docker rm mynginx          # 需先停止
docker rm -f mynginx       # 强制删除运行中容器

3.3 数据持久化

绑定挂载：将主机目录映射到容器

docker run -v /host/path:/container/path nginx

卷管理：

docker volume create myvol
docker run -v myvol:/data nginx

四、进阶实践建议

镜像优化：使用多阶段构建减少镜像体积。示例Dockerfile：
```dockerfile

构建阶段

FROM golang:1.18 AS builder
WORKDIR /app
COPY . .
RUN go build -o myapp

运行阶段

FROM alpine:latest
COPY —from=builder /app/myapp .
CMD [“./myapp”]

2. **网络配置**：创建自定义网络实现容器间通信：
```bash
docker network create mynet
docker run --network=mynet -d nginx

安全实践：
- 避免以root用户运行容器
- 定期更新基础镜像
- 使用docker scan检查漏洞

五、常见问题解决方案

端口冲突：检查netstat -tuln | grep 8080，修改-p参数或停止占用进程。
镜像拉取慢：配置国内镜像源（如阿里云、腾讯云）。
容器无法访问：检查安全组规则（云服务器）或防火墙设置（sudo ufw allow 8080）。

通过本文的系统学习，读者可掌握Docker从理论到实战的全流程，为后续的容器编排（如Kubernetes）学习打下坚实基础。建议从简单应用（如静态网站）开始实践，逐步过渡到复杂微服务架构。

Docker入门指南：从基础概念到安装实战（超详细版）