【Java学习笔记（六十九）】之Docker镜像原理，Dockerfile，Docker私有仓库

深碍√TFBOYSˉ_ 2023-10-07 15:09 16阅读 0赞

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**老规矩–妹妹镇楼：**

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### 一． Docker镜像原理 ###

#### （一） Linux文件系统 ####

Linux文件系统由bootfs和rootfs两部分组成，fs表示file system文件系统。bootfs包含bootloader（引导加载程序）和kernel（内核）；rootfs是root文件系统，包含典型Linux系统中的/dev, /proc, /bin, /etc等标准目录和文件。而不同的Linux发行版本，如ubuntu，centos，bootfs基本是一样的，只是rootfs不同。

#### （二） Docker镜像原理 ####

Docker镜像是由特殊的文件系统叠加而成的，最底层是bootfs，没错，docker使用的都是宿主机的bootfs，这也解释了为什么docker创建容器如此地快速。在bootfs之上叠加rootfs文件系统，称为基础镜像，如ubuntu, centos。再往上叠加其他的镜像文件，如JDK镜像，继续叠加Tomcat镜像。

当我们下载Tomcat镜像时，它就会首先查看是否有rootfs基础镜像，再查看是否有JDK镜像，如果都没有，就下载rootfs，JDK，Tomcat三个镜像文件，而对于用户来说，它只是知道下载了Tomcat这一个镜像文件。这种技术称为统一文件系统，能够将不同的层整合为一个文件系统，为这些层提供一个统一的视角，这样就隐藏了多层的存在，在用户的角度看来，只存在一个文件系统。

那么，为什么要用层级的结构呢？这是因为层级的结构利于镜像的复用，当其他的镜像依赖于我们之前已经下载并且加载完毕的镜像时，就无须再次下载了。位于下面的镜像称为父镜像，最底层的镜像称为基础镜像。

#### （三） 修改镜像 ####

当从一个镜像中启动容器时，Docker会在最顶层加载一个读写文件系统作为容器，那么我们就可以在这个容器中对镜像进行修改，修改完成后，再将该容器作为一个新的镜像。

#### （四） Docker问题解答 ####

##### 1. Docker 镜像的本质是什么？ #####

分层文件系统。

##### 2. Docker中的一个centos镜像为什么只有200MB，而一个centos操作系统的iso文件有几个G？ #####

因为iso文件包括bootfs和rootfs，而docker的centos镜像复用了操作系统的bootfs，只有rootfs和其他镜像层，因此大小少了很多。

##### 3. Docker中一个tomcat镜像为什么有500MB，而一个tomcat的安装包只有70MB？ #####

由于docker中镜像是分层的，tomcat虽然只有70MB，但是它需要依赖父镜像和基础镜像，所以整个对外暴露的tomcat镜像大小为500MB。

### 二． Dockerfile ###

#### （一） 镜像制作 ####

如何制作一个镜像呢？可以将一个容器进行想要的修改，修改完成后，将该容器通过以下命令转为镜：

docker commit 容器id 镜像名称：版本号
    docker commit 123452e2 new_Tomcat:1.0

如果想将自定义的镜像传递给其他人，需要将镜像进行压缩，然后传递压缩包，收到压缩包的人加压后就可以直接将镜像部署为容器，直接使用。

镜像压缩命令：

docker save -o 压缩文件名称 镜像名称：版本号

镜像解压命令：

docker load -I 压缩文件名称

注意，用这种直接压缩镜像的方式，数据卷的挂载是不能一起复制过去的。

#### （二） Dockerfile ####

##### 1. 概述 #####

Dockerfile是一个包含了很多指令的文件，每一条指令都会构建一层镜像，基于基础镜像，最终构建出一个新的镜像。这个文件对于真正的开发生产是非常高效的，能够为开发团队提供一个完全一致的开发环境，同时对于测试运维人员，能够直接使用开发时构建的镜像或者Dockerfile文件构建一个新的镜像，无缝衔接。

##### 2． 实现自定义centos镜像 #####

编写Dockerfile基于centos进行自定义镜像。文件内容如下：

（1） 定义父镜像：FROM centos:7  
（2） 定义作者信息：MAINTAINER wxx  
（3） 执行安装vim命令： RUN apt-get install vim  
（4） 定义默认的工作目录： WORKDIR /usr  
（5） 定义容器启动执行的命令： CMD /bin/bash

编写完Dockfile后，使用如下build命令生成镜像，-f表示当前的Dockerfile文件的路径，-t表示生成的镜像名称与版本，最后还要加上镜像的寻址路径。

docker build -f ./centos_dockerfile -t wxx:1 .

命令执行后，会按照dockerfile文件中的步骤一层层地构建镜像，下载依赖。

#### （三） Docker compose ####

##### 1. 概述 #####

之前我们讨论的都是容器数量比较少的情况，当在开发中有大量的镜像，容器需要部署时，这个管理维护工作量会非常大，特别是微服务架构的系统中一般会有许多微服务，每个微服务都会部署多个实例，这时就需要Docker compose来管理服务的编排了。

##### 2. 服务编排 #####

Docker Compose是一个编排多容器分布式部署的工具，提供命令集管理容器化应用的完整开发周期，包括服务构建，启动和停止。

首先通过Dockerfile定义运行环境镜像；

然后使用Docker Compose提供的docker-compose.yml设置需要的各个服务以及它们之间的启动顺序，依赖关系；

最后通过运行docker-compose up命令启动应用，可以一次性地启动所有配置的服务。

##### 3. Docker compose的安装 #####

###### （1） 下载Docker Compose ######

curl -L https://get.daocloud.io/docker/compose/releases/download/1.24.0/docker-compose-`uname -s`-`uname -m` > /usr/local/bin/docker-compose

###### （2） 设置文件可执行权限 ######

chmod +x /usr/local/bin/docker-compose

###### （3） 检查版本 ######

docker-compose -v

##### 4. 使用Docker Compose编排nginx+springboot项目 #####

###### （1） 创建docker-compose目录 ######

mkdir ./docker-compose
    cd ./docker-compose

###### （2） 编写docker-compose.yml文件 ######

version: ‘3’
    services:
    	nginx:
    		image: nginx
    		ports:
    -	80:80
    links:
    -	app
    volumes:
    -	./nginx/conf.d:/etc/nginx/conf.d
    app:
    	image: app
    	expose:
    -	“8080”

yml格式的文件采用缩进表示层级关系，image表示镜像，ports表示端口映射，links表示链接到app服务，volumes表示数据卷的映射。expose表示暴露的端口号，nginx链接到app服务中。

###### （3） 创建./nginx/conf.d目录 ######

mkdir -p ./nginx/conf.d

###### （4） 在./nginx/conf.d目录下编写wxx.conf文件 ######

wxx.conf文件是用于配置nginx的反向代理访问app：

server{
        
    	listen 80;
    	access_log off;
    
    	location /{
        
    		proxy_pass http://app:8080
    	}
    }

###### （5） 在./docker-compose 目录下使用docker-compose启动容器 ######

docker-compose up

### 三． Docker私有仓库 ###

#### （一） 概述 ####

通常我们是从Docker hub上面拉取镜像，这是一个用于管理公共镜像的仓库。有时我们不希望让人访问到自己的镜像，那么就需要搭建自己的私有仓库来存储和管理自己的镜像。

#### （二） 创建私有仓库 ####