Docker 容器化实战指南

ClownF原创2024/1/22大约 4 分钟

Docker 容器化实战指南

Docker 彻底改变了应用部署方式，本文介绍 Docker 的核心概念和实战技巧。

Docker 核心概念

镜像 (Image)

镜像是容器的模板，包含应用运行所需的所有内容。

# 拉取镜像
docker pull nginx:latest

# 列出本地镜像
docker images

# 删除镜像
docker rmi nginx:latest

# 构建镜像
docker build -t myapp:1.0 .

容器 (Container)

容器是镜像的运行实例。

# 运行容器
docker run -d -p 80:80 --name mynginx nginx

# 列出容器
docker ps        # 运行中的容器
docker ps -a     # 所有容器

# 停止/启动容器
docker stop mynginx
docker start mynginx

# 删除容器
docker rm mynginx

# 查看日志
docker logs mynginx

# 进入容器
docker exec -it mynginx bash

Dockerfile

基础示例

# Node.js 应用
FROM node:18-alpine

# 设置工作目录
WORKDIR /app

# 复制 package 文件
COPY package*.json ./

# 安装依赖
RUN npm ci --only=production

# 复制应用代码
COPY . .

# 暴露端口
EXPOSE 3000

# 启动命令
CMD ["node", "server.js"]

多阶段构建

# 构建阶段
FROM node:18 AS builder
WORKDIR /app
COPY package*.json ./
RUN npm install
COPY . .
RUN npm run build

# 生产阶段
FROM nginx:alpine
COPY --from=builder /app/dist /usr/share/nginx/html
EXPOSE 80
CMD ["nginx", "-g", "daemon off;"]

最佳实践

# 使用特定版本标签
FROM node:18.17.0-alpine

# 合并 RUN 命令减少层数
RUN apt-get update && apt-get install -y \
    curl \
    git \
    && rm -rf /var/lib/apt/lists/*

# 利用构建缓存
COPY package*.json ./
RUN npm install
COPY . .

# 使用非 root 用户
USER node

# 添加健康检查
HEALTHCHECK --interval=30s --timeout=3s \
  CMD curl -f http://localhost/ || exit 1

Docker Compose

基础配置

# docker-compose.yml
version: '3.8'

services:
  web:
    build: .
    ports:
      - "3000:3000"
    environment:
      - NODE_ENV=production
      - DATABASE_URL=postgres://db:5432/myapp
    depends_on:
      - db
      - redis
    networks:
      - app-network
    volumes:
      - ./uploads:/app/uploads

  db:
    image: postgres:15-alpine
    environment:
      POSTGRES_DB: myapp
      POSTGRES_USER: user
      POSTGRES_PASSWORD: password
    volumes:
      - postgres-data:/var/lib/postgresql/data
    networks:
      - app-network

  redis:
    image: redis:7-alpine
    networks:
      - app-network

networks:
  app-network:
    driver: bridge

volumes:
  postgres-data:

常用命令

# 启动所有服务
docker-compose up -d

# 查看服务状态
docker-compose ps

# 查看日志
docker-compose logs -f web

# 停止服务
docker-compose stop

# 删除服务
docker-compose down

# 删除服务和数据卷
docker-compose down -v

实战案例

Spring Boot 应用

FROM eclipse-temurin:17-jre-alpine

WORKDIR /app

# 复制 jar 文件
COPY target/*.jar app.jar

# 添加用户
RUN addgroup -S spring && adduser -S spring -G spring
USER spring:spring

# 暴露端口
EXPOSE 8080

# JVM 参数优化
ENV JAVA_OPTS="-Xms512m -Xmx1024m -XX:+UseG1GC"

# 启动应用
ENTRYPOINT ["sh", "-c", "java $JAVA_OPTS -jar app.jar"]

# docker-compose.yml
version: '3.8'

services:
  app:
    build: .
    ports:
      - "8080:8080"
    environment:
      - SPRING_PROFILES_ACTIVE=prod
      - SPRING_DATASOURCE_URL=jdbc:mysql://mysql:3306/app
      - SPRING_DATASOURCE_USERNAME=root
      - SPRING_DATASOURCE_PASSWORD=secret
    depends_on:
      - mysql
    healthcheck:
      test: ["CMD", "curl", "-f", "http://localhost:8080/actuator/health"]
      interval: 30s
      timeout: 3s
      retries: 3

  mysql:
    image: mysql:8.0
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: secret
      MYSQL_DATABASE: app
    volumes:
      - mysql-data:/var/lib/mysql

volumes:
  mysql-data:

React 前端应用

# 多阶段构建
FROM node:18 AS build
WORKDIR /app
COPY package*.json ./
RUN npm ci
COPY . .
RUN npm run build

FROM nginx:alpine
COPY --from=build /app/build /usr/share/nginx/html
COPY nginx.conf /etc/nginx/conf.d/default.conf
EXPOSE 80
CMD ["nginx", "-g", "daemon off;"]

# nginx.conf
server {
    listen 80;
    server_name localhost;
    root /usr/share/nginx/html;
    index index.html;

    location / {
        try_files $uri $uri/ /index.html;
    }

    location /api {
        proxy_pass http://backend:8080;
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
    }
}

网络管理

# 创建网络
docker network create my-network

# 连接容器到网络
docker network connect my-network container_name

# 查看网络
docker network ls

# 查看网络详情
docker network inspect my-network

数据卷管理

# 创建数据卷
docker volume create mydata

# 列出数据卷
docker volume ls

# 查看数据卷详情
docker volume inspect mydata

# 删除未使用的数据卷
docker volume prune

# 使用数据卷
docker run -v mydata:/data nginx

性能优化

镜像优化

# 使用 alpine 基础镜像
FROM node:18-alpine

# 清理缓存
RUN npm ci --only=production && npm cache clean --force

# 使用 .dockerignore
# .dockerignore 文件内容:
# node_modules
# npm-debug.log
# .git
# .DS_Store

# 多阶段构建减小镜像大小

资源限制

# 限制内存和 CPU
docker run -m 512m --cpus=1 myapp

# docker-compose.yml
services:
  web:
    deploy:
      resources:
        limits:
          cpus: '1'
          memory: 512M
        reservations:
          cpus: '0.5'
          memory: 256M

监控和日志

# 查看容器资源使用
docker stats

# 查看容器日志
docker logs -f container_name

# 限制日志大小
docker run --log-opt max-size=10m --log-opt max-file=3 myapp

最佳实践

使用特定版本标签: 避免使用 latest
最小化镜像大小: 使用 alpine 镜像
利用构建缓存: 合理排序 Dockerfile 指令
使用 .dockerignore: 排除不需要的文件
健康检查: 添加 HEALTHCHECK 指令
日志管理: 配置日志驱动和大小限制
安全扫描: 定期扫描镜像漏洞

总结

Docker 简化了应用的构建、分发和运行，是现代应用开发的基础设施。掌握 Docker 是每个开发者的必备技能。