Docker 使用教程：从安装到实践

Docker 是一款开源的容器化平台，它能够帮助开发者打包、发布和运行应用程序。通过 Docker，我们可以将应用程序及其所有依赖项封装在一个独立的容器中，使其可以在任何环境中一致地运行。本教程将详细介绍 Docker 的安装和基础使用，帮助你快速上手。

一、Docker 安装

Docker 支持多种操作系统，如 Linux、macOS 和 Windows。接下来，我们分操作系统讲解如何安装 Docker。

1.1 在 Linux 上安装 Docker

步骤 1：更新系统软件包

打开终端，输入以下命令来更新系统包管理器：

sudo apt-get update

步骤 2：安装必要的依赖

运行以下命令以安装所需的包：

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

步骤 3：添加 Docker 的官方 GPG 密钥

curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo gpg --dearmor -o /usr/share/keyrings/docker-archive-keyring.gpg

步骤 4：添加 Docker 仓库

echo "deb [arch=$(dpkg --print-architecture) signed-by=/usr/share/keyrings/docker-archive-keyring.gpg] https://download.docker.com/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/docker.list > /dev/null

步骤 5：安装 Docker

更新包列表并安装 Docker：

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

步骤 6：启动 Docker 服务

sudo systemctl start docker
sudo systemctl enable docker

步骤 7：验证安装是否成功

sudo docker --version

如果成功安装，终端将返回 Docker 版本信息。

1.2 在 macOS 上安装 Docker

在 macOS 上，安装 Docker 可以通过 Docker Desktop 应用程序进行。以下是具体步骤：

步骤 1：下载 Docker Desktop

访问 Docker 官网下载适用于 macOS 的 Docker Desktop。

步骤 2：安装 Docker Desktop

下载完成后，打开安装包并按照提示拖动 Docker 图标到“应用程序”文件夹中。

步骤 3：启动 Docker

在应用程序文件夹中找到 Docker 并启动。在 Docker 启动时，顶部菜单栏会显示一个 Docker 图标，表示 Docker 已经成功运行。

步骤 4：验证安装是否成功

打开终端，运行以下命令：

docker --version

如果返回 Docker 版本信息，则安装成功。

1.3 在 Windows 上安装 Docker

在 Windows 上，Docker Desktop 是最方便的安装方式。

步骤 1：下载 Docker Desktop

访问 Docker 官网下载适用于 Windows 的 Docker Desktop。

步骤 2：安装 Docker Desktop

下载后运行安装程序，并按照提示完成安装。在安装过程中，Docker Desktop 会要求启用 WSL 2（Windows Subsystem for Linux 2），确保勾选相关选项。

步骤 3：启动 Docker

安装完成后，启动 Docker Desktop。首次启动可能会要求进行一些配置，按照提示完成即可。

步骤 4：验证安装是否成功

打开 PowerShell 或 CMD，运行以下命令：

docker --version

如果输出 Docker 版本信息，说明安装成功。

二、Docker 基础使用

Docker 安装完成后，我们可以开始使用 Docker 的核心功能。以下是一些常用的 Docker 命令和示例，帮助你快速上手。

2.1 运行第一个 Docker 容器

我们将运行一个简单的 Hello World 容器，这是验证 Docker 是否正常工作的好方法。

docker run hello-world

运行后，Docker 将从 Docker Hub 拉取 hello-world 镜像，创建一个容器并运行它。你应该会看到类似以下的输出：

Hello from Docker!
This message shows that your installation appears to be working correctly.

2.2 Docker 基本命令

1. 拉取镜像

Docker Hub 是一个存储和共享 Docker 镜像的中心。你可以从 Docker Hub 上拉取镜像：

docker pull <镜像名>

例如，拉取官方的 nginx 镜像：

docker pull nginx

2. 列出镜像

列出本地存储的所有 Docker 镜像：

docker images

3. 运行容器

使用镜像运行容器：

docker run <镜像名>

例如，运行一个 nginx 容器：

docker run -d -p 8080:80 nginx

-d 表示后台运行容器，-p 8080:80 表示将宿主机的 8080 端口映射到容器内的 80 端口。

你可以在浏览器中访问 http://localhost:8080，看到 Nginx 欢迎页面。

4. 列出正在运行的容器

查看当前运行的容器：

docker ps

5. 停止容器

停止运行中的容器：

docker stop <容器ID或名称>

例如，停止 Nginx 容器：

docker stop <container_id>

6. 删除容器

删除一个停止的容器：

docker rm <容器ID或名称>

7. 删除镜像

删除一个镜像：

docker rmi <镜像ID或名称>

2.3 Dockerfile 简介

Dockerfile 是用于构建自定义镜像的文件，包含了镜像构建的所有步骤。以下是一个简单的 Dockerfile 示例：

# 使用官方的 Python 镜像作为基础
FROM python:3.8-slim

# 设置工作目录
WORKDIR /app

# 复制当前目录下的所有文件到容器的 /app 目录
COPY . /app

# 安装依赖
RUN pip install --no-cache-dir -r requirements.txt

# 设置启动命令
CMD ["python", "app.py"]

使用 Dockerfile 构建镜像

在包含 Dockerfile 的目录下，运行以下命令来构建镜像：

docker build -t my-python-app .

-t my-python-app 为镜像命名，. 表示 Dockerfile 所在的当前目录。

构建成功后，使用以下命令运行镜像生成的容器：

docker run my-python-app

2.4 Docker Compose 简介

Docker Compose 是一个用于定义和运行多容器 Docker 应用的工具。你可以使用 docker-compose.yml 文件来配置服务，并通过一个命令启动这些服务。

Docker Compose 示例

以下是一个简单的 docker-compose.yml 示例，定义了一个运行 Nginx 和 Redis 的应用：

version: '3'
services:
  web:
    image: nginx
    ports:
      - "8080:80"
  redis:
    image: redis

使用以下命令启动所有服务：

docker-compose up

使用 Ctrl+C 可以停止服务，使用 docker-compose down 完全关闭并移除容器。

三、总结

通过本教程，你已经掌握了从 Docker 安装到运行第一个容器的基本流程，以及 Docker 的核心命令和工具如 Dockerfile 和 Docker Compose。Docker 作为现代开发环境中重要的一部分，可以极大提高应用的可移植性和一致性。掌握 Docker，能够帮助你更轻松地管理开发、测试和生产环境中的应用程序。

Docker 的世界非常广阔，未来你可以探索更多高级功能，如 Docker 网络、数据卷、容器编排等。希望本教程能为你打开 Docker 的大门，开始你的容器化之旅！